UNIDAD 1

La materia y los materiales

Los estados de la materia y sus propiedades

• Materia: forma todos los cuerpos de la naturaleza.

•Es materia todo lo que ocupa un volumen en el espacio y se puede medir, pesar…

•Cada tipo de materia posee unas propiedades características y se denomina sustancia.

Estados físicos de la materiaSÓLIDO: •Son duros y no cambian de forma (forma invariable) a no ser que apliquemos una fuerza.

• Su volumen es constante.

• Si aplicamos una fuerza sobre ellos pueden deformase.

•Esto ocurre porque las partículas que forman los sólidos están unidas unas a otras por unas fuerzas muy grandes que impiden todo tipo de movimientos de unas respecto a otras. Sólo se separan si desde el exterior actúa una fuerza mayor.

•Pueden sufrir deformaciones hasta la ruptura (fragilidad), o posteriormente recuperar la forma anterior (flexibilidad) o sufrir un cambio de forma permanente ( plasticidad).

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LÍQUIDO:•Cambian su forma (forma variable), adaptándose a la del recipiente que les contiene .

• Su volumen permanece constante.

•Esto ocurre porque las partículas que forman los líquidos se atraen con fuerzas más pequeñas que las de los sólidos y resbalan unas sobre otras, aunque no llegan a separarse.

•Pueden fluir, es decir desplazarse sobre ellos mismos a través de conductos.

Animación

GASEOSO:• Su volumen y su forma es variable.

• Los gases tienden a ocupar todo el volumen disponible, se expanden.

• También se pueden comprimir.

• Esto ocurre porque las fuerzas con las que se atraen sus partículas son muy débiles. Las partículas de los gases son independientes y tienden a separarse todo lo que pueden, aunque también pueden aproximarse si se comprime el gas.

• Los gases ejercen fuerza (presión) sobre las paredes del recipiente que los contiene.

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Los cambios de estadoSimulación

Átomos

Átomos: Piezas básicas que constituyen la materia.

Estructura atómica:

• Los protones y los neutrones están agrupados en el núcleo.

• Los electrones se mueven alrededor del núcleo en una zona llamada corteza.

Moléculas

Molécula: agrupación de átomos.

• En algunas sustancias sus moléculas están formadas por átomos iguales. Ejemplos:

Moléculas de hidrógeno (H2) Moléculas de oxígeno (O2)

Los átomos se unen de dos en dos.

• Hay otras moléculas formadas por dos tipos de átomos distintos: Ejemplos: H – O – H : un átomo de oxígeno unido a dos de hidrógeno. O – C – O : un átomo de carbono unido a dos de oxígeno.

• Otras tienen muchos átomos diferentes como las moléculas de azúcar

Elementos químicos• Están formados por infinidad de átomos iguales.

• Actualmente se conocen unos 115:

90 se encuentran en la naturaleza y se llaman elementos naturales. 25 se han elaborado en los laboratorios y se llaman elementos

artificiales.

Los compuestos

• Cuando dos o más elementos químicos se unen en una proporción constante y determinada forman los denominados compuestos químicos.

• Los compuestos químicos están formados por moléculas.

• Ejemplos de compuestos químicos:

El agua (HH22OO) La sal común (NaClNaCl) (Cloruro sódico) El dióxido de carbono (COCO22)

Sustancias puras• Son aquellas que no pueden separarse en otras sustancias por ningún

medio mecánico.

Ejemplos: hierro, azúcar, agua, sal…

• Si pueden ser separadas por medios no mecánicos (aplicando calor por ejemplo), pero al hacerlo dejan de ser ellas mismas.

Ejemplo: Al calentar el azúcar salen dos sustancias nuevas: agua y carbono pero entonces el azúcar deja de ser azúcar.

Mezclas• Están formadas por dos o más componentes (elementos o compuestos).

Ejemplos: agua de mar, yogur, mahonesa, aire…

• Mezcla homogénea: si no se pueden distinguir sus componentes.

• Mezcla heterogénea: si se pueden distinguir sus componentes.

Los materiales• Son sustancias que sirven para construir objetos.

• Pueden ser:

Naturales: los que se encuentran en la naturaleza. También se llaman materias primas (madera, lana, cuero, carbón petróleo…).

Artificiales: aquellos que el ser humano fabrica a partir de los naturales (papel, vidrio, plástico…).

Propiedades:• Dureza: capacidad de un material de no ser rayado por otro.

• Elasticidad: capacidad para recuperar la forma inicial, después de cesar la fuerza que lo deformó.

• Ligereza: son los materiales que tienen poco peso.

• Conductividad / aislamiento térmico: dejar pasar / impedir el paso del calor.

• Impermeabilidad al agua: no dejan pasar el agua a su través.

• Fragilidad / Resistencia: Se rompen con facilidad / Cuesta romperlos.

• Conductividad / aislamiento eléctrico: conduce / evita el paso de electricidad.

Materiales de gran interés

• Metales: Se extraen de los minerales. Se utilizan en la construcción, para fabricar coches, barcos y aviones, utensilios de cocina, envases…

• Papel y cartón: se fabrica a partir de celulosa que se obtiene de los árboles y productos químicos. Para el papel reciclado se necesitan productos químicos menos contaminantes.

• Cerámica: Son objetos modelados en arcilla y cocidos a temperaturas muy altas. Tiestos, vajilla, esculturas, baldosas, sanitarios…

• Vidrio: Se fabrica a partir de arena y productos químicos, fundiendo la mezcla a unos 1.700ºC. Es frágil y transparente. Se usa para vasos, botellas, ventanas, lentes, espejos…

• Plásticos: se obtienen a partir de derivados del petróleo. Tienen multitud de aplicaciones: mesas, cubos, juguetes, enchufes, envases…

• Fibras textiles: Son materiales que pueden ser hilados. Pueden ser naturales (seda, lino, algodón, lana…) o artificiales o sintéticas fabricas a partir de derivados del petróleo (nailon, lycra, poliéster…).