¿Qué líquido
apareció en la pared exterior del recipiente?
el agua de los
hielos derretidos.
¿Dé donde
proviene?
de los hielos.
Si alguien vive en
un lugar muy seco y caluroso, tal vez no se deposite ningún líquido en las
paredes del recipiente. En ese caso, ¿qué es lo que falta en el aire de su
comunidad que hace que esté tan “seco”?
humedad.
Lea las respuestas a sus compañeros y
compañeras.
Estados de
agregación de la materia
En la cocina
tenemos ejemplos de sustancias que se ven y se comportan de manera muy
distinta, de acuerdo a su estructura y propiedades. Observe las figuras de la
derecha.
Esta actividad funciona mejor en lugares húmedos. ¿Por qué?
¿En qué forma o estado físico se encuentra el agua en cada
figura?
en el vaso en liquidos y en hielo el del suelo.
¿Tiene eso algo que ver con la temperatura? ¿Por qué?
si, porque dependiendo de a que temperatura se mantenga
el agua o el liquido es el estado de
agregación que tenga.
Toda la materia
está formada por pequeñas partículas llamadas átomos y moléculas, que se unen
entre sí a través de fuerzas. A estas fuerzas se las conoce como fuerzas de
cohesión, y a medida que las fuerzas son mayores, más cerca se encuentran las
partículas unas de otras. Cuando las partículas se compactan, se tiene una
sustancia en estado sólido, por ejemplo, un trozo de metal o un cristal de
azúcar. Cuando la temperatura aumenta, la movilidad entre las partículas es
mayor y disminuyen las fuerzas de cohesión, por lo que la materia se transforma
en estado líquido y, si la temperatura sigue aumentando, finalmente en gaseoso.
Si coloca un vaso con hielo, puede observar el agua presente en el aire
condensarse sobre el vidrio. Al bajar la temperatura, hay un cambio de fase de
vapor a líquido. Cada estado de la materia tiene propiedades distintas que lo
caracterizan. Los sólidos tienen forma propia, volumen fijo y no fluyen.
Los líquidos tienen volumen fijo, pero su forma depende del
recipiente que los contiene y prácticamente no se pueden comprimir. Los gases
no tienen forma ni volumen fijos, ya que las fuerzas de cohesión molecular son
pequeñas y permiten que las moléculas se encuentren separadas, desordenadas y
con gran movimiento.
El azufre, el alcohol y el gas butano son ejemplos de
sustancias puras en los tres estados de agregación.
Ponga a prueba sus
conocimientos
Arrastre cada
dibujo según el estado de agregación que corresponda. Anote un ejemplo de
sustancia que pudiera ser representada por cada ilustración, a temperatura
ambiente.
Sobre como
influyen la presión y la temperatura en las transformaciones física de la
materia. Lea en su Antología, "Transformaciones del estado físico de la
materia".
Mezclas homogéneas
y mezclas heterogéneas
En su cocina se
pueden encontrar y preparar sustancias con aspecto y textura muy distintos. Por
ejemplo: en la siguiente imagen tenemos diferentes recipientes uno con agua de
tamarindo, otro con vinagreta para ensalada y otro con un poco de leche de
magnesia. Observe las tres sustancias. ¿Cómo son cada una?
Ejemplo de mezclas heterogéneas.
Mezcla heterogénea
Semejanza Diferencia
Agua de tamarindo es una mezcla heterogenea.
Vinagreta es una mezcla heterogenea.
Leche de magnesia es una mezcla heterogenea.
Intercambie sus
respuestas con sus compañeros y compañeras y enriquezca su lista de semejanzas
y diferencias.
COMUNIDAD
Las mezclas
existen en abundancia a nuestro alrededor. Si se ponen en contacto dos o más
sustancias distintas y entre ellas no ocurren cambios químicos, se tiene una
mezcla. Hay mezclas en todos los estados de agregación, por ejemplo, el aire es
una mezcla en estado gaseoso; el agua potable lleva disuelto aire y sales, es
una mezcla; una roca formada por distintos minerales es un ejemplo de mezcla en
estado sólido. Según su aspecto y propiedades, las mezclas se separan en
homogéneas y heterogéneas. La palabra homogéneo indica que la mezcla es
uniforme en todas sus partes, o que se ve igual en toda la muestra, como ocurre
con el agua que lleva sal o azúcar disueltas. Una mezcla es heterogénea si se
puede distinguir una separación entre sus componentes, como ocurre con una
emulsión de aceite en agua.
Sobre este tema,
revise en su Antología la lectura:“Tipos de mezclas y métodos físicos de
separación” (III.5).
Realice el
experimento 10, de su Manual de experimentos.
El aire, una
mezcla invisible
El aire es una
mezcla de gases cuyos componentes no podemos distinguir mediante los sentidos.
Entre los distintos tipos de gases que forman el aire puro, ¿cree que haya alguno
que sea tóxico para los seres vivos? Justifique su respuesta.
si porque en menor
proporción está constituido por C02 que es dañino y toxico.
Lea la respuesta a
sus compañeras y compañeros, a su asesor o asesora y comenten qué entienden por
aire puro y por aire contaminado. Lleguen juntos a una conclusión y anótela.
que el aire puro
es aquel que es proporcional en su
constitucion quimica, y elq ue no es aquel que tiene mas de un elemento que de
otro.
La atmósfera es la
capa de gases que rodea la Tierra, de ella depende toda la vida en el planeta,
incluso la acuática. Los seres humanos podemos vivir cerca de un mes sin
comida; sobrevivimos sin agua unos pocos días, pero sin aire morimos en
minutos. A nivel del mar, los principales componentes del aire puro son 78.1%
de nitrógeno (N2), 20.9% de oxígeno (O2), 0.9% de argón (Ar) y 0.03% de dióxido
de carbono (CO2).
El aire es la disolución de varios gases en nitrógeno. La
composición porcentual de cada componente se observa en esta gráfica.
En los incendios forestales, naturales o provocados, se
liberan enormes cantidades de dióxido de carbono que enrarecen el aire.
Hoy en día nos
parece muy fácil reconocer que el aire es una mezcla de gases transparentes,
inodoros e incoloros, pero a los filósofos y científicos les costó gran trabajo
demostrarlo. Mientras que en Mesoamérica, en el territorio que hoy en día
conocemos como México, el Imperio Azteca llegaba a un periodo de gran esplendor
previo a la conquista española, en Europa, el artista y filósofo italiano
Leonardo da Vinci (1452-1519) fue el primero en sugerir que el aire contenía
por lo menos dos gases. Él encontró que “algo” en el aire era responsable de
mantener la viveza de una hoguera y daba también la posibilidad de vida a los
animales y a los seres humanos: “Donde la flama no puede vivir, ningún animal
con aliento lo hará”, dijo. Esto sembró la inquietud y la búsqueda de otros
científicos, pero fue hasta 1772, pocos años antes de la Revolución Francesa y
en los años finales de la Colonia Española en América, que el científico sueco
Carl Wilheim Sheele (1742-1786) publicó un libro en el que describía cómo podía
separarse el aire en distintos gases, y que sólo uno de los gases mantenía
encendida la flama de una vela. Hoy sabemos que ese gas es el oxígeno.
Ponga a prueba sus
conocimientos
La contaminación
del aire es un problema que puede afectar tanto a comunidades urbanas como a
rurales. Averigüe las acciones que se han tomado en las grandes ciudades y en
las comunidades rurales para reducir la emisión de agentes contaminantes en el
aire. Basándose en esta información, elabore un cuestionario y aplíquelo entre
sus vecinos y familiares en donde les pregunte de qué manera están colaborando
para reducir la contaminación del aire en su comunidad. (Recuerde que la tala
de árboles es nociva porque se reduce la aportación de oxígeno al aire, y que
la quema de madera y de todo tipo de combustibles genera dióxido de carbono que
se libera al ambiente y lo contamina.) Al término, comente las respuestas con
sus compañeros y compañeras y a continuación anote una conclusión.
pues que el
oxigeno es vital para cualquier ser vivo de la tierra, y si no lo cuidamos o si
seguimos contaminandolo, nos perjudicamos nosotros mismos.
El agua, un
compuesto extraordinario
Si colocamos un
cubo de hielo en un vaso casi lleno de agua, pero evite que se derrame. ¿Qué
cree que sucederá cuando el hielo se derrita? ¿Se derramará el agua o no?
no se derramara,
ya que sera la misma cantidad de agua del cubo de hielo, antes y despues de
derretirse.
Espere media hora
y vuelva a observar el vaso. ¿Se derramó el agua?
no.
¿Cómo explica lo
sucedido?
pues porque loa
cantidad de agua del cubo de hielo no cambia, solo su estado fisico.
Comente con sus
compañeros y compañeras, asesor o asesora lo que observó y escriba un texto de
conclusión.
pues la materia al
cambiar de estado en un sistema cerrado, no se modifica la masa de esta, solo
su forma fisica.
Durante siglos se
pensó que el agua era un elemento químico, ya que ningún método químico de
transformación lograba separar al agua en los que, hoy sabemos, son sus dos
componentes: hidrógeno y oxígeno. El agua no se descompone, salvo a
temperaturas mayores de 2 500°C; sin embargo, el descubrimiento de la
electricidad hizo posible que con el paso de corriente continua, y en
condiciones especiales, el agua se separara en los dos gases que la forman.
Esto parece fácil hoy en día, pero hace tan sólo 250 años era imposible de
realizar. El agua es, sin duda alguna, el líquido más importante sobre el
planeta, ya que constituye entre el 60% y el 90% del peso de los organismos
vivientes y cubre tres cuartas partes de la superficie terrestre. Desde siempre
ha tenido una gran importancia para la vida es indispensable para cultivar y
preparar alimentos, para la higiene y con ella la salud; la industria la
utiliza como medio de enfriamiento y de generación de vapor; para el drenaje de
desperdicios y para el control de los incendios, entre otras muchas
aplicaciones.
El agua es indispensable para llevar a cabo todas nuestras
actividades.
Es una sustancia
que conocemos en sus tres estados de agregación (sólido en hielo, líquido y gas
en el vapor). Su densidad es menor en el estado sólido que en el líquido, por
lo que el hielo, contrariamente a lo que podría esperarse, flota en el agua.
Las temperaturas de fusión y de ebullición son muy altas; otra característica
muy particular es su alta capacidad calorífica, una propiedad que le permite
almacenar grandes cantidades de calor sin aumentar mucho su temperatura, por
eso se puede usar agua caliente para mantener calientes otras cosas. Como forma
disoluciones con muchas sustancias, al agua se le llama “disolvente".
El agua, por sus propiedades, disuelve el detergente, el
azúcar y el limón, y mantiene calientes los alimentos.
Sobre los
compuestos que se disuelven en el agua, revise en la Antología la lectura:“Solubilidad
y concentración” (III.6).
El oxígeno, un
elemento vital
¿Qué pasa con el
aire de un lugar cerrado y con mucha gente?
pues se agota, ya
que todos debemos respirar, ademas de que se calienta.
¿Qué componente
indispensable del aire se empieza a agotar transcurrido algún tiempo?
el oxigeno.
¿Por qué?
porque como todos
nesesitan de el los consumen y no hay entrada de más oxigeno.
COMUNIDAD
Lea las respuestas
a sus compañeras y compañeros, y escriban alguna experiencia que hayan tenido
relacionada con este tema.
pues un caso
tipico es en el metro cuando hay mucha gente en el vagon, porque se empieza a
sentir aue uno se ahoga.
El oxígeno es un
elemento muy importante que se encuentra tanto en la atmósfera como en la
corteza terrestre. Se trata de un elemento, ya que es una sustancia básica de
la materia que no se puede descomponer en otras más simples por métodos físicos
o químicos. Participa en miles de cambios químicos y bioquímicos que suceden
constantemente a nuestro alrededor, desde la indispensable respiración de los
seres vivos, como la oxidación y corrosión de los metales, hasta la quema de
combustibles, entre otros. Forma una gran cantidad de compuestos, tanto con
metales como el hierro, el aluminio o el calcio, como con no metales como el
carbono, el hidrógeno y el nitrógeno. El oxígeno existe en el aire en forma de
molécula diatómica, es decir, como O2, y también hay otra forma física en la
que se encuentra este elemento: el O3, llamado gas ozono. El ozono es un
alótropo del oxígeno, en este caso, en lugar de tener dos átomos unidos
formando una molécula, ahora tenemos tres con lo que sus propiedades físicas y
químicas son diferentes, aunque, afortunadamente, en mucha menor cantidad, ya
que es nocivo para los seres vivos.
Durante muchos siglos, los estudiosos no tenían los
conocimientos, instrumentos ni procedimientos adecuados para contestar a la
pregunta: ¿Qué pasa cuando algo se quema? Una de las explicaciones erróneas más
aceptada establecía que las cosas se quemaban porque contenían una sustancia
que llamaban “flogisto”. Según sus seguidores, el “flogisto” no se podía ver,
pero se desprendía misteriosamente de la materia durante la combustión. Fue el
científico Antoine de Lavoisier, después de haber medido la masa de metales
limpios y bien pulidos, y luego de repetir la operación con metales oxidados,
quien notó que los metales oxidados pesaban más. Él interpretó este hecho como
si algo del aire se depositara sobre los metales y pensó que algo equivalente
debía pasar en el fenómeno de la combustión de la madera u otros materiales que
se quemaban. Así descubrió que uno de los gases del aire, el oxígeno, era
necesario para reaccionar con los materiales combustibles y formar nuevas
sustancias, con la consecuente liberación de luz y calor de una combustión.
Sobre los óxidos
metálicos y no metálicos, así como sobre algunos efectos de la combustión,
entre al menú y en la Antología lea “Productos derivados del oxígeno y de la
combustión” (III.7).
Como casi todo ser
vivo, los peces necesitan oxígeno para respirar; pero dentro del agua, ¿de
dónde lo toman?, ¿cómo lo hacen? El oxígeno que respiran no es el que forma
parte de la molécula de agua. El oxígeno se encuentra disuelto en el agua en
concentraciones variables y de la misma manera que podría estar disuelto el
dióxido de carbono en un refresco, y los peces lo toman a través de sus
branquias. Los factores que determinan la formación de la mezcla líquido-gas
son la superficie de contacto del agua con el aire y la temperatura del agua,
ya que los gases se disuelven mejor en los líquidos a bajas temperaturas.
Sobre las
diferencias entre los elementos, los compuestos y las mezclas, entre al menú y
en la Antología lea “Sustancias puras” (III.8).
La materia se
presenta principalmente en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso.
Cada uno de ellos depende de qué tan grandes son las fuerzas de cohesión entre
las moléculas o átomos que los conforman. Los cambios de fase o estado de
sólido a líquido y de líquido a gas, ocurren cuando la temperatura aumenta
hasta un punto donde el movimiento de las partículas es tal que las fuerzas de
cohesión se rompen.
La mayoría de los materiales del planeta no se encuentran en
estado puro, es decir casi siempre se tienen dos o más componentes; en algunos
casos la apariencia es la de una sola substancia, como en el agua potable,
entonces es una mezcla homogénea, cuando los componentes son distinguibles se
trata de una mezcla heterogénea.
El aire es un ejemplo de mezcla gaseosa homogénea necesaria
para los seres vivos. En los últimos tiempos, la quema de combustibles en
cantidades crecientes ha contaminado de tal manera la atmósfera que está provocando
un cambio climático.
El agua es un compuesto con propiedades físicas
extraordinarias: altos -para su composición química- puntos de fusión y
ebullición, una alta capacidad calorífica y el hielo flota en el agua líquida.
La solubilidad de una substancia en otra depende principalmente de la
temperatura. La concentración es la medida de la cantidad de solvente en cierta
cantidad de soluto, y puede expresarse en porcentaje de masa o de volumen.
El oxígeno que respiramos es un ejemplo de elemento químico.
Es muy abundante en la corteza terrestre y forma numerosos compuestos, de los
cuales destacan los óxidos básicos y los óxidos ácidos. Estos últimos forman
ácidos cuando se combinan con agua, por lo que producen la lluvia ácida.
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