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MateriaEn esta sección estudiaremos que es la materia, la
cual conocemos como algo que tiene masa y ocupa espacio.
La tierra, el agua que tomamos, el aire que respiramos, nuestro cuerpo y todo lo que tocamos esta compuesto de materia.
Obviamente la materia existe en diversas formas y con propiedades físicas.
Las podemos clasificar en sólido, líquido, gas y plasma
Estas clasificaciones las llamaremos fases o estados de la materia
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Fases de la MateriaSólidos: Rígidos y duros, retienen su forma a
menos que sean distorcionados por la fuerza. Rocas, plasticos, madera, metales
Líquidos: Fluyen en el momento, adquieren cualquier forma, son definidos en su superficie y son más densos que el gas. ej., agua, alcohol, sangre
Gases: Fluyen con nitidez, adquieren cualquier tamaño y forma, no tienen superficie definida, son comprimibles. Ej., aire, helio, dióxido de carbono.
Plasma: Tiene propiedades de gases pero conducen electricidad, interaccionan con campos magnéticos fuertemente, existen a altas temperaturas, Ej. Luces fluorescentes, neones, vapor líquido y la materia del sol
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MateriaPara simplificar la discusión consideremos la
materia en una fase puraLos elementos químicos representan la forma
más pura de la materiaEstos están clasificados en la tabla periodica de
los elementosEn ella encontrarás aproximadamante 117
elementos diferentes de los cuales solo 90 son naturales
Cada uno tiene su estado, peso, tamaño y nombre
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AtomosLos átomos: Pequeñas particulas que forman los
elementos.Nucleo: Están compuestos de…Protón Carga ( + )Neutrón: carga neutralElectrón: carga ( - )Los protones y neutrones formanel nucleo, mientras que el electróngira en orbita alrededor del nucleo por fuerza centripetal delnucleo formando un átomo. Cada elemento tiene su átomoúnico que lo distingue de los demás. Su numero atómico
estadado por el numero de protones de cada átomo del
elemento.Tambien poseen un símbolo químico.
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Compuestos & MoleculasCompuestos : Es la forma mas simple de la
materia.Es una combinación de elementos, ya sea del
mismo tipo o diferentes elementos.Existen infinidad de compuestosLos compuestos forman moleculas en una Combinación única que ningún otro compuesto tiene
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Mezclas y Soluciones Muchas substancias tales como el aire , las rocas el agua de mar están compuestas de dos o mas compuestos o elementos que están mezclados físicamente.
Estas composiciones se le clasifican como mezclas o soluciones.
Las mezclas están clasificadas en homogeneas y heterogeneasEj. Arena y cal, harina –sal-agua,
Las homogeneas tienen composición uniforme, no son separablesLas heterogeneas son de composición no uniforme y se pueden
separar en sus componentes
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SolucionesEstán compuestas de un solvente y un solutoSolvente es el medio que disuelve al soluto,
ej. agua, alcohol, acetona, etcSoluto es el componente que se disuelve en
el solvente, ej. Sal de mesa ( NaCl )
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Comportamiento MolecularLos sólidos tienen características de rigidezEstas se deben a que su fuerzas de atracción
entre moléculas o átomos son bien fuertes creando enlaces rigidos entre particula.
No son comprimibles y no cambian de formaCada átomo aunque no se mueve vibra por su
KE
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Comportamiento MolecularLos líquidos tienen caracteristicas de
adoptar cualquier forma pero también su superficie es plana o mejor dicho crean tension superficial.
Las partículas están enlazadas pero no rígidamente de modo que pueden intercambiar enlaces unas con las otras y son poco comprimibles
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Comportamiento MolecularLos gases poséen fuerzas de atracción
débiles, esto causa que las partículas se desplazen libremente en el espacio
Adoptan cualquier forma y espacio debido a esa libertad y son comprimibles
Sus partículas viajan según la energia cinetica que poseean
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Materia y sus MoleculasEn resumen vemos en los
diagramas como se comporta las partículas según el estado
También veremos como cambian de estado y como se les llama a cada proceso
Según el cambio de energía cinética en sus partículas
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PresiónSe le conoce como la fuerza por unidad de area que
actúa perpendicular a una superficie, donde:P = F/A
donde P es la presión, F es la fuerza en Newtons y A es el area en unidades cuadradas
Presión y fuerza son directamente proporcional mientras que fuerza y area son inversamente proporcional
Sus unidades de medicion sonPSI, pulgadas de Hg, Pascal y mm de HgNota: PSI significa pound square inches
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PresiónLas fuerzas que son ejercidas por los gases, líquidos y
sólidos son normalmente expuestas sobre una superficie
La fuerza que nuestro cuerpo ejerce sobre el suelo está distribuida en el area de la suela de nuestros zapatos
La fuerza que ejerce la punta de un lápiz sobre nuestra piel esta distribuida en el area de la punta del lapiz
Si nos fueramos a punzar con un lápiz sin punta y luego lo hacemos con otro lápiz con punta, el lápiz con punta nos haría más daño que el que no tiene punta
Esto se debe a la diferencia de areas entre las puntas de los lápices
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DensidadTal y como la presión es una extensión de la idea
de fuerza, la densidad es una extensión de la idea de masa
Si la presión es una concentración de fuerza por area, entonces la densidad es una concentración de masa por volumen
Densidad: Es la unidad de masa por volumen de una substancia
Densidad = masa / volumenD = m/V
Esta se mide en g/cm3 o Kg/m3
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DensidadPara encontrar la densidad de una
substancia, solo se mide la masa y este valor es dividido entre el volumen ocupado
Cada substancia tiene su densidad unica pues esta relacionado al tipo de materia y sus elementos combinados
Nota: un cm3 es igual a un mililitro (ml) 1cm3 = 1 ml
…osea que lo podemos expresar en g/ml o g/ cm3
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Temperatura y calorLa temperatura es uno de los conceptos más
utilizados en nuestras vidas luego del tiempo.La idea de temperatura es bien diferente a lo que es
calor o energía internaLa temperatura la medimos utilizando el termometroEste depende de varias propiedades físicas para
medir cambios de temperaturaExisten los de mercurio, alchol rojo, de metal, etc .Existen tres tipos de escalas para leer la temperatura
Celcius Farenheit Kelvin
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Termómetros y Escalas
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TemperaturaEl temperatura la cantidad de energía
cinética que tienen las partículas de la substancia
Osea que el termometro mide el movimineto o velocidad de movimiento de las partículas a cierta temperatura
Los átomos y las moleculas que componen la materia tiene una energía cinética que va en aumento según el estado de la materia
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Energia y Temperatura El diagrama nos muestra como cambia la
kE o velocidad de las partículas según va aumentando la temperatura
Entran en juego la presión y la temperatura, determinando el estado de la materia
Cuando se llega a cero Kelvin no hay temperatura, pues no vibra las moleculas siendo la temperatura mas baja
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Presion Temperatura y VolumenLa expansión de volumen de los gases es mayor que
en liquidos y en sólidos, según el ordenLos sólidos tienden a expandir al elevar la
temperaturaEse efecto ocurre en los termómetros, de ese modo
el indicador aumenta o disminuye de lectura según la temperatura
Igual ocurre con los metales, estos expanden al aplicarle calor y son usados en muchas aplicaciones
En líquidos este efecto va ligado con la presión y ocurre un cambio de fase
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Ley de Charle y de Boyle
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Transferencia de TemperaturaConducción
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Transferencia de calorConvección
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Transferencia de calorRadiación
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