LA MATERIA Y LA ENERGÍA

JOSÉ JAVIER PEINADO JIMÉNEZ.

1. CLASIFICAMOS LA MATERIA.

Todo lo que nos rodea está formado por materia, que tiene

- masa.

- volumen.

1.1. LOS ESTADOS DE LA MATERIA.

SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO

HIELO AGUA VAPOR DE AGUA

Tiene forma propia y ocupa siempre el

mismo espacio. Mantiene su

volumen.

No tiene forma propia, adquiere la del

recipiente que la contiene, pero mantiene

su volumen.

No mantiene su forma, se adapta a la del recipiente que lo

contiene. Tampoco mantiene su volumen.

1.2. LOS CAMBIOS DE ESTADO.

* Durante los cambios de estado la temperatura permanece constante.* Los cambios de estado son reversibles, la materia puede recuperar su estado inicial.

1.3. SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS.

* Sustancias puras

- Formadas por un solo componente.

- Tienen características que las identifican y las diferencian de las demás, como la densidad o la temperatura a la que funden.

- Ejemplos: oro, agua o sal.

* Mezclas: formadas por más de un componente.

- Mezclas homogéneas: los componentes no se aprecian a simple vista.- Ejemplos: la masa de un bizcocho, azúcar o sal diluidas en agua…

- Mezclas heterogéneas: los componentes se distinguen claramente.- Ejemplos: una macedonia, una tableta de chocolate con almendras…

Sustancias puras Mezclas

Mezclas homogéneas

Mezclas heterogéneas

2. LA SEPARACIÓN DE MEZCLAS.

2.1. MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS.

A. Evaporación

- Para separar mezclas homogéneas: un líquido y un sólido.- Ejemplo: sal disuelta en agua. Se coloca la mezcla en un lugar seco, o se le aplica calor, y se deja evaporar el agua. En el fondo quedarán los cristales de sal.- Así se extrae la sal del mar en las salinas.

- Para separar mezclas heterogéneas: un líquido y un sólido.- Ejemplo: agua y arena. Se coloca un papel poroso o un filtro en un embudo y se echa la mezcla. El líquido cae y el sólido se queda en el papel o filtro.

B. Filtración

C. Decantación

-Para separar mezclas heterogéneas: dos líquidos con distinta densidad.- Ejemplo: agua y aceite. Se deja reposar la mezcla. El líquido más denso queda en la parte inferior y el menos denso flota. Al abrir la llave del decantador, el líquido más denso sale. Cuando acaba de salir, cerramos la llave y tendremos los dos líquidos separados.

- Para separar una mezcla homogénea de dos líquidos que tienen distinta temperatura de ebullición.- Ejemplo: agua y alcohol. Al calentar la mezcla, el componente que se evapora antes (el que tiene una temperatura de ebullición más baja), pasa a estado gaseoso. Cuando, a través de un tubo, llega a una zona más fría, se condensa y vuelve a estado líquido y se recoge en un recipiente.

D. Destilación

E. También podemos separar mezclas heterogéneas de sólidos por magnetismo (arena y virutas de hierro) o con la utilización de un colador (garbanzos y harina).

A. Evaporación.

B. Filtración. C. Decantación.

D. Destilación. E. Magnetismo.

E. Separación de mezclas con un

colador.

SEPARACIÓN DE MEZCLAS. UTILIDADES.

Separación de metales. Separación de la yema y la clara.

Destilación del vino.

Obtención de aceite por decantación.

3. LA MATERIA SUFRE CAMBIOS.

3.1. CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS.

* Cambio físico: cuando la materia solo cambia de forma o aspecto. Por ejemplo, cuando una piedra se rompe en varios fragmentos o cuando el agua líquida se congela.

* Cambio químico: cuando la materia se transforma en una sustancia distinta. Por ejemplo, cuando una cerilla arde y se transforma en ceniza, humo y gases. Además, la cerilla desprende energía en forma de luz y calor.

Cambio químico.Cambios físicos.

3.2. REACCIÓN QUÍMICA.

• Los cambios químicos también se llaman reacciones químicas.• Los reactivos se transforman en productos.• Siempre interviene la energía.• La cantidad de masa total no varía: la suma de la masa de los reactivos es igual a la de los productos.

3.3. REACCIONES QUÍMICAS EN LA NATURALEZA.

B. La combustión: oxidación muy rápida cuando un combustible se combina con el oxígeno y arde.* Se desprende luz y calor. Si no hay oxígeno, la combustión se detiene.* Ejemplos: una cerilla, una vela, un incendio…

A. La oxidación: se produce cuando una sustancia se combina con el oxígeno del aire y se forma una nueva sustancia: óxido. * Ejemplos: la corrosión de los metales o el oscurecimiento de la fruta cortada.

C. La fermentación: no hay oxígeno. Se produce por la acción de algunos seres vivos, como las levaduras o bacterias.* Ejemplos: fabricación del pan, bizcochos, vino, cerveza…

Oxidación. Combustión. Fermentación del vino.

4. LA LUZ Y EL CALOR SON FORMAS DE ENERGÍA.* La mayor fuente de energía para la Tierra es el sol, que proporciona luz y calor.

4.1. ¿QUÉ ES LA LUZ?

* La luz es una forma de energía, por eso produce cambios en los cuerpos.* Podemos ver los objetos porque emiten luz, porque son fuentes luminosas, o porque la reflejan.

Características de la propagación de la luz

- La luz blanca del sol está compuesta por los siete colores del arco iris.

- Viaja a 300.000 kilómetros por segundo.

- Viaja en todas direcciones desde el lugar donde se emite.

- Se propaga en línea recta hasta que choca con un cuerpo.

4.2. CALOR Y TEMPERATURA.

* La temperatura es una propiedad que tienen todos los cuerpos y se mide con el termómetro.* La sensación de caliente o de frío depende del material que toquemos. Un cuerpo nos parece frío si al tocarlo le cedemos energía.

4.3. ¿QUÉ ES EL CALOR?

* El calor es el paso de energía de un cuerpo caliente a un cuerpo frío. Por tanto, es una forma de transferir energía entre dos cuerpos que están a diferente temperatura.

Si en un cazo con agua a 15 ºC introducimos un huevo cocido que está a 80 ºC, la temperatura del huevo desciende y la del agua sube. Al cabo de un rato, el agua y el huevo tienen la misma temperatura (equilibrio térmico). El huevo ha perdido energía y el agua ha recibido energía. Ha pasado energía desde el cuerpo caliente al cuerpo frío.

5. EL COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA ANTE LA ENERGÍA.

5.1. COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES ANTE LA LUZ.

A. Transparentes C. Opacos.B. Translúcidos.

- No dejan pasar la luz. La absorben o la

reflejan. No podemos ver lo que hay detrás

de ellos.

- Dejan pasar solo parte de la luz. Cuando los rayos de luz

atraviesan estos materiales se dispersan.

- Dejan pasar toda o gran parte de la luz que

les llega.

- Las rocas o la madera.

- Algunos plásticos o el vidrio esmerilado.

- El aire, el agua o el vidrio.

La reflexión de la luz

La refracción de la luz

- Cuando los rayos de luz chocan con un cuerpo rebotan y cambian de dirección: se reflejan.

- La reflexión de la luz nos permite usar los espejos y ver los objetos que no emiten luz.

- Cuando la luz pasa de un material a otro distinto, por ejemplo del aire al vidrio, los rayos se desvían, dando lugar a la refracción.

- La refracción permite diseñar lentes, como las lupas o las lentes de las gafas graduadas.

La reflexión de la luz.

La refracción de la luz.

5.2. LA LUZ Y LOS COLORES.

¿Por qué vemos los objetos de un

color determinado?

- Los objetos no tienen color, es la luz, formada por siete colores, la que hace que los veamos de un color o de otro.

- Cuando la luz choca con un cuerpo, parte de los rayos son absorbidos por ese cuerpo, mientras que otros son reflejados, haciendo que los veamos de un color determinado.

5.3. COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES ANTE EL CALOR.

* Cuando un cuerpo se calienta, aumenta su temperatura y, como consecuencia, se dilata o puede cambiar de estado.

A. La dilatación

B. Los cambios de estado

- Es el aumento del tamaño de un cuerpo debido al incremento de la temperatura.

- Los gases y los líquidos se dilatan más.

- Algunos sólidos se dilatan bastante, como los metales, otros muy poco, como el vidrio.

- Cuando los cuerpos se enfrían se produce la contracción.

- Los estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso), pueden cambiar por efecto del calor.

- Al recibir calor, los cuerpos empiezan a aumentar su temperatura hasta llegar a un punto en que la temperatura permanece constante. En ese momento, el calor se emplea en que el cuerpo cambie de estado. Por ejemplo, el agua comienza a hervir (vapor de agua) a los 100 ºC.

Dilatación de los gases.

Dilatación de los sólidos. En muchas obras y en las casas es necesario dejar

juntas de dilatación.

Los cambios de estado en la

materia (agua). Los que aparecen

en color rojo se producen por

efecto del calor.Cuando el agua alcanza los 100 ºC cambia de

estado líquido a gaseoso.