1. ¿Qué es la materia?
1.1. Definición de materia
“Materia es todo aquello que ocupa
lugar y tiene masa” Masa no es lo mismo que peso MASA ≠ PESO
¿Qué es la masa? Es la cantidad de materia que tiene un
cuerpo, si tiene mucha materia tiene mucha
masa. Si tiene poca materia tiene poca
masa.
¿Qué es el peso? Es la fuerza con la que los planetas,
en nuestro caso la Tierra, atraen a los cuerpos
dependiendo de la cantidad de masa que
tengan. Si tienen mucha materia tienen mucha masa y son atraídos con mucha
fuerza por la Tierra, entonces pesa mucho.
Ejercicios:
1. ¿Qué es la materia?
2. ¿El aire es materia?
3. ¿cómo podrías enseñarle a un niño
pequeño que el aire es materia?
4. ¿Cómo podrías demostrar que el gas
natural (el que se usa en las casa) es materia?
5. ¿Qué es la masa?
6. ¿Qué es el peso?
7. ¿Es lo mismo masa que peso?
1.2. Propiedades generales de la
materia: Masa y volumen
Una propiedad de un objeto es una
característica que tiene ese objeto. Cuando hablamos de propiedades de la
materia estamos hablando sobre características que tiene la materia.
Cuando hablamos de propiedades que
pueden tener a la vez muchos tipos de materias diferentes decimos que son
propiedades generales.
Las propiedades generales son aquellas
que no nos dicen de qué materia concreta estamos hablando.
Las propiedades generales de la materia
son dos:
a) Masa: “Cantidad de materia que tiene un
cuerpo.” La masa se mide en kilogramos
(Kg) y para medirla utilizamos la balanza.
Un unidad más pequeña es el gramo (g).
En un kilo hay mil gramos. 1Kg = 1000 g
b) Volumen: “Cantidad de espacio que ocupa un
objeto.”
El volumen se mide en metros cúbicos
(m3) o centímetro cúbico (cm3)
En un metro cúbico hay un millón de
centímetros cúbicos: 1m3 = 1.000.000 cm3
Si el objeto tiene forma de cubo, el
volumen se calcula como: V=LxLxL
Si la arista del cubo mide 2m, el
volumen será V= 2mx2mx2m= 8m3
Ejercicios:
8. ¿Qué es una propiedad de la materia?
9. ¿Qué es una propiedad general de la
materia?
10. ¿Qué es la masa?
11. ¿Qué es el volumen?
12. ¿Por qué la masa y el volumen de un
cuerpo es una propiedad general?
13. ¿En qué unidad se mide la masa? Pon
el nombre y el símbolo que se utiliza para representar esa unidad
14. Una unidad más pequeña que el
Kilogramo es el
1 kilogramo son___________gramos
15. ¿Cuántos gramos son 3 kilos?
16. ¿Cuántos gramos son 2,5 kilos?
17. ¿Cuántos kilos son 4000 gramos?
18. ¿Cuántos kilos son 500 gramos?
19. ¿En qué unidad se mide el volumen?
Pon el nombre y el símbolo que se utiliza para representar esa unidad
20. Una unidad más pequeña que el metro
cúbico es el ____
1 metro cúbico
son___________centímetros cúbicos
21. ¿Cuántos centímetros cúbicos son 3
metros cúbicos?
22. ¿Cuántos centímetros cúbicos son
2,5 metros cúbicos?
23.
¿Cuántos metros cúbicos son 4.000.000 centímetros cúbicos?
24. ¿Cuántos metros cúbicos son 500.000
centímetros cúbicos?
25. Calcula el volumen del cubo del
dibujo V= LxLxL
1.3. Propiedades específicas: La
densidad.
Las propiedades específicas son
aquellas que sí nos dicen de qué materia concreta estamos hablando.
“La densidad es una propiedad
específica porque nos dice de qué materia estamos hablando, cada materia tiene
su densidad propia. Dos materias diferentes no pueden tener densidades iguales”
¿Qué es la densidad? Es la relación que hay entre la masa
(cantidad de materia de un cuerpo) y el volumen que ocupa ese cuerpo (el
espacio que ocupa el cuerpo)
¿Cuál es esa relación? Pues es una división: d = m/v
¿En qué unidades se mide la densidad?
Kilos/metro cúbico Kg/m³ o gramos/centímetro cúbico g/cm3
Ejemplos de la densidad de algunas
sustancias:
Agua: un cubito de 1 cm de arista con
agua, la masa de agua que cabe es de 1 gramo. densidad= 1 g/ cm 3
Plomo: un cubito de 1 cm de arista de
plomo, la masa de esecubito de plomo es 11,3 gramos:
densidad= 11,3 g/ cm 3
26. Si echas un trozo de plomo al agua
¿se hundirá el plomo? ¿por qué?
27. ¿Qué es una propiedad específica de
la materia?
28. ¿Qué es la densidad de un tipo de
materia?
29. ¿En qué unidades se mide la
densidad de un tipo de materia?
¿Cuál es la masa del objeto?
Para conocer la masa del objeto lo
ponemos en una balanza y anotamos la medida
Balanza
Para medir la masa de un objeto con la
balanza, en uno de los platillos colocamos el objeto y, en el otro, vamos
colocando pesas de valor conocido hasta que la balanza quede equilibrada. En
ese momento sumamos el valor de las pesas y lo anotamos; ese es el valor de la
masa del objeto
Queremos calcular la masa de una
piedra, la ponemos en la balanza y anotamos el resultado que es M=445g
¿Qué volumen ocupa el objeto?
Para conocer el volumen que ocupa un
objeto podemos utilizar dos métodos:
1º. Si el objeto tiene una forma
regular, por ejemplo forma de cubo, podemos utilizar fórmulas
2º. Si el objeto NO tiene una forma
regular y no es muy grande, podemos utilizar recipientes que estén graduados,
por ejemplo una probeta graduada.
Las probetas son recipientes de
forma cilíndrica (de cilindro) que se utilizan para llenarlas de líquidos.
Imagina que echamos líquido en una
probeta y el líquido alcanza la división que pone 100mL. Nos basta con saber
que 1 mL equivale a 1 cm3 .
1 mL = 1 cm3
El líquido que hemos echado en la
probeta tiene un volumen de 100 cm³
¿Cómo utilizamos la probeta para
calcular el volumen de la piedra que tiene una masa de 450 g?
• Echamos agua en la probeta hasta que
alcance una división exacta: por ejemplo 220 cm3. Anotamos el resultado:
Volumen del agua sola =220 cm3.
• Echamos la piedra dentro. Se puede
observar que el agua sube hasta una división que está más arriba. Esto ocurre
porque hemos añadido, al volumen de agua que había, el volumen de la piedra.
Anotamos el resultado:
Volumen del agua y la piedra juntos =
270 cm³
• Para calcular el volumen de la piedra
hacemos lo siguiente con los datos que tenemos:
Si el volumen del agua con la piedra es
de 270cm3 y el volumen del agua sola es de 220
cm3, el volumen de la piedra será la
diferencia entre el volumen del agua y la piedra
juntas menos el volumen del agua sola:
Volumen piedra= Volumen del agua y la
piedra juntos- Volumen del agua sola
Volumen piedra= 270 cm3 – 220 cm3 = 50
cm³
Ya tenemos todos los datos necesarios
para calcular la densidad de la piedra:
Masa= 450 g Volumen = 50 cm³
Sólo queda aplicar la fórmula que
permite calcular la densidad a partir de la masa y del
volumen que ocupa: d = Masa/ Volumen = 450 g / 50 cm³
Si hacemos la cuenta: d = 450 g / 50 cm3 = 9 g/cm3
Problemas:
1.- Tenemos un cubo de 2 cm de lado y
su masa es 24 g. ¿cuál será su densidad? ¿Cuál será la unidad fundamental de
densidad en el S.I?
2.- ¿Qué densidad tendrá una sustancia
de 100 g de masa y 30 cm3 de volumen? Exprésala en el S.I.
3.- La masa de un cubo de 3 cm de lado
es de 100 g. ¿Cuál es la densidad del cubo? En el S.I.
4.- Si la densidad del agua es de 1000
kg/m3. ¿Qué densidad tendrá un vaso que contiene 250 cm3 de agua?
¿Qué masa tendrá esos 250 cm3?.
5. La masa de un trozo de aluminio es
de 10 g y su volumen 3,7 ml. ¿cuál es su densidad? Si cogemos ahora un trozo de
aluminio de 20 gramos, ¿qué densidad tendrá? ¿Por qué?
6. ¿Qué volumen ocuparan 300 g de una
sustancia cuya densidad es 2,7 g/cm3?
7. Un trozo de hierro ocupa un volumen
de 30 cm3 y tiene una masa de 234 g.
a) ¿Qué densidad tendrá este trozo de
hierro?
b) ¿Qué masa tendría un trozo de hierro
cuyo volumen sea de 500 ml?
c) ¿Qué volumen ocupará un trozo de
hierro de 1000 dag?
d) ¿Qué densidad tendrá un trozo de
hierro de masa 2.000Kg?
e) ¿Qué densidad tendrá un trozo de
hierro de volumen 4.000 m3?
8. En base a la tabla contenta:
a) ¿Están constituidas todas las piezas
por la misma sustancia? En caso contrario, ¿cuántas sustancias diferentes hay?
b) ¿Podrías decir, a la vista de la
tabla de densidades, qué sustancias son éstas?
Recuerda que g/cm3 también son unidades
en las que podemos expresar la densidad de un material.
33. ¿Qué es la masa de un cuerpo?
34. ¿En qué unidades medimos la masa de
los cuerpos?
35. ¿Qué instrumento utilizamos para
medir la masa de un cuerpo?
36. ¿Qué es el volumen de un cuerpo?
37. ¿En qué unidades medimos el volumen
de un cuerpo?
38. ¿Investiga cómo podemos calcular el
volumen que ocupa una caja de zapatos si el único material del que disponemos
es de una regla?
39. Imagina que tenemos una bola de acero que tiene una masa de 10 gramos y queremos calcular su densidad. Contamos con un matraz donde cabe la bola perfectamente. También tenemos agua suficiente.
Preguntas:
1. ¿Cuál es la masa de la bola de
acero?
2.¿En qué unidades mide el agua que
echamos? Vamos a echar agua en el matraz
hasta que llegue a la marca de 50 mL: ¿Cuál es el volumen de agua que hay en el
matraz expresado en cm3?
Si introducimos dentro del matraz la
bola de acero, el nivel del agua sube hasta que marca 60 mL. ¿Cuál es el
volumen de agua que hay en el matraz expresado en cm3? Anota los siguientes
datos:
Masa de la bola de acero=
________________________
Volumen de agua sola=
__________________________
Volumen del agua con la esfera =
__________________
Ahora calcula el volumen de la bola de
acero:
40. Fíjate en la esponja y en la bola
de acero: Tienen el mismo tamaño, es decir; ocupan el mismo volumen ¿Tienen la
misma masa? Si crees que no tienen la misma masa ¿cuál crees que tiene más
masa?
Imagina que coges en una mano la
esponja y en la otra la bola de acero para comprobar
cuál tiene más masa. ¿Tendrán
densidades iguales o distintas? Contesta y explica tu respuesta.
2. ¿En qué formas podemos encontrar la
materia en la naturaleza?
2.1. Los estados de agregación
Al principio de esta unidad hemos visto
diferentes ejemplos de materia: Hielo, agua y aire.
Los tres son diferentes por varias
razones:
• La primera es porque están hechas de
materias diferentes
• La segunda es porque tienen
propiedades diferentes, por ejemplo la rigidez de cada objeto o materia:
El hielo es más consistente (rígido) que
el agua y el agua es más consistente que el aire.
Si te das cuenta el hielo y el agua
tienen algo en común; el hielo es agua sólida que podemos conseguir sin más que
meter un vaso con agua en el congelador de casa por la noche y recogerlo por la
mañana.
¿Cuál es la diferencia entre el agua y
el hielo? Imagina que la materia, los objetos, están hechos de esferas muy
pequeñas, tan diminutas que no se pueden observar ni con un microscopio.
Vamos a imaginar que tenemos un trozo
de cuarzo: Se parece a la piedra del principio Las pequeñas esferas que
componen el cuarzo están firmemente unidas entre sí. Están bien “pegadas” unas
a otras y no es fácil separarlas. Imaginemos ahora que tenemos un poco de agua
en un vaso Las esferas que componen el agua están unidas entre sí, pero con
menos firmeza que en el cuarzo, así, porque no están tan unidas, se pueden mover
y adoptar la forma del vaso.
Imagina ahora que tenemos aire dentro
de un globo. Las partículas del aire no están nada unidas entre ellas, es más,
están en continuo movimiento; se mueven con mucha velocidad y, si dejáramos
salir el aire del globo, cada partícula se iría a lugares muy diferentes y
alejados de las demás.
Como cada partícula quiere estar lo más
lejos posible de las demás, cuando llenamos un recipiente con aire, el aire
ocupa todo el recipiente.
41. ¿Cómo están las partículas del
cuarzo?
42. ¿Cómo están las partículas del
agua?
43. ¿Cómo están las partículas del
aire?
¿Qué son los estados de agregación de
la materia?
Un estado, en ciencia, es una
forma de estar. Agregar es unir.
Un estado de agregación, en
ciencia, es la forma en que están agregadas (unidas entre sí) las pequeñas
esferas que forman una materia u objeto.
A partir de ahora, a las pequeñas
esferas que forman la materia las vamos a llamar PARTÍCULAS
En el mundo que nos rodea las
partículas sólo pueden estar unidas entre sí de tres formas diferentes:
• Fuertemente unidas, como en el
cuarzo.
• Unidas entre sí pero con menos
firmeza que en el cuarzo y pueden moverse
• Muy separadas unas de otras y se
mueven mucho y muy rápido como en el caso del aire.
Dependiendo de cómo estén unidas las
partículas del objeto, decimos que se encuentran en los siguientes estados:
A. SÓLIDO:
En la materia que está en este estado
as partículas están fuertemente unidas, como en el cuarzo.
La materia en este estado tiene forma
propia, aunque lo pongamos en un recipiente.
B. LÍQUIDO:
En la materia que está en este estado
las partículas están unidas entre sí, pero con menos firmeza que en el cuarzo y
pueden moverse. Necesitamos un recipiente para poder conservarlo.
C. GAS:
En la materia que está en este estado
las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven mucho y muy rápido
como en el caso del aire. Necesitamos un recipiente para conservarlo Un gas
también cambia de forma cuando lo cambiamos de recipiente.
44. ¿Qué es un estado de agregación?
45. ¿Cuáles son los tres estados de la
materia?
46. En un objeto en estado sólido las
partículas están_____como en el______
47. En un objeto en estado líquido las
partículas están_________________como en el _____
48. En un objeto en estado gaseoso las
partículas están________________como en el____
49. Fíjate en el dibujo, pon nombre a
los estados de agregación que representan los dibujos A, B y C .
A. SÓLIDO: LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS SÓLIDOS
Los sólidos pueden ser compactos o
fraccionados.
LOS SÓLIDOS COMPACTOS
Los sólidos compactos tienen forma
propia.
La materia en estado sólido puede
ofrecer diversas propiedades:
• Puede ser duro y resistente, como por
ejemplo los objetos de metal.
• Puede ser frágil, como los objetos de
cristal.
• Puede ser blando (como un trozo de
mantequilla), elástico, etc.
LOS SÓLIDOS FRACCIONADOS
Los sólidos fraccionados tienen la
forma del recipiente que los contiene y están divididos en pequeños trozos.
Los sólidos no pueden comprimirse ni
expandirse (estirarse).
50- ¿Qué es un material sólido?
51- ¿Cómo puede ser un sólido?
52- Contesta V (verdadero) o F (falso).
Los materiales sólidos pueden ser
cogidos con la mano. Los sólidos pueden ser completos o fraccionados.
La materia en estado sólido sólo puede
ser dura y resistente. Los sólidos compactos no tienen forma propia.
Los sólidos fraccionados tienen la
forma del recipiente que los contiene. Los sólidos no pueden comprimirse pero
sí expandirse. Los sólidos fraccionados están divididos en pequeños trozos.
B. LÍQUIDO: LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS
LÍQUIDOS
Los materiales líquidos no los podemos
coger con las manos.
Los líquidos no tienen forma propia, toman la forma
del recipiente que los contiene.
La superficie de un líquido en contacto
con el aire recibe el nombre de superficie libre del líquido.
Algunas propiedades de los líquidos son
que no se pueden comprimir ni se pueden expandir (estirar).
53- Completa el siguiente texto sobre
las propiedades de los líquidos.
Los materiales líquidos no los podemos
_________________________
Los líquidos tienen la forma
___________________________________
Las propiedades de los líquidos son que
no se pueden ___________ni __________.
54- Escribe el nombre de 5 sustancias
que puedas encontrar en estado líquido.
C. GAS: LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS
GASES
La materia en estado gaseoso no tiene
ni forma ni volumen fijo. Los gases pueden comprimirse o expandirse, ya que
ocupan todo el espacio disponible.
Las partículas que componen un gas
están en continuo movimiento; si ningún obstáculo se opone a su movimiento, el
gas se expande hasta ocupar el mayor espacio posible.
55- Enumera las características de los
gases.
56- Escribe el nombre de algunas
sustancias que puedas encontrar en estado gaseoso.
2.2. Los cambios de estado progresivos.
La materia puede cambiar de estado
Imagina un cubito de hielo, lo sacamos
del congelador y lo dejamos en un vaso, al cabo del tiempo el cubito se ha
convertido en agua, ha pasado de estado sólido (cuando era hielo) a líquido
(ahora que es agua)
Si cogemos el agua, la vertemos en una
cazuela y la calentamos, cuando la hemos calentado suficiente (cuando la
temperatura es de 1000 C) el agua se convierte en vapor de agua, que es un gas.
Si lo piensas un poco, para pasar de
hielo a agua y de agua a vapor de agua, lo que hemos tenido que hacer es
calentar, dar calor, dar energía a cada cuerpo en forma de calor.
Además de estos cambios de estado hay uno muy curioso; el cambio de sólido directamente a gas. Este cambio ocurre, por ejemplo, cuando dejamos una bola de alcanfor (lo que usamos para evitar que las larvas de las polillas se coman la ropa) al aire, el alcanfor que está en bolitas sólidas se convierte en gas sin pasar por ser líquido.
Estos dos
cambios, de sólido a líquido y de líquido a gas y de sólido a gas decimos que
son cambios progresivos. Cambio de estado que en el que la materia necesita
absorber energía para poder producirse. Además cada cambio de estado recibe un
nombre:
• El cambio de sólido a líquido se
llama FUSIÓN
• El cambio de estado de líquido a gas
se llama VAPORIZACIÓN O EVAPORACIÓN
• El cambio de sólido a gas se llama
SUBLIMACIÓN
57. ¿Qué hay que hacer para que el agua
se convierta en vapor?
58. ¿A qué temperatura hierve el agua?
59. ¿Qué hay que hacer para que el
hielo se convierta en agua?
60. ¿Qué es un cambio de estado
progresivo?
61. ¿Cómo se llama el cambio de estado
en el que una materia en estado sólido pasa a estado líquido?
62. ¿Cómo se llama el cambio de estado
en el que una materia en estado líquido pasa a estado gaseoso?
63. ¿Cómo se llama el cambio de estado
en el que una materia en estado sólido pasa a estado gaseoso directamente?
64. Busca información sobre el alcanfor
y escríbela. Comenta sus usos.
2.3. Los cambios de estado regresivos.
¿Te has preguntado si una vez que hemos transformado el agua de una cazuela en vapor podemos convertirla en líquido de nuevo? La respuesta es que sí.
Los cambios de estado que hemos visto
en el apartado anterior tienen, por decirlo de una manera fácil, “su
opuesto”. Podemos convertir gases en
líquidos, líquidos en sólidos y, en algunos casos como el alcanfor, podemos
transformar gases en sólidos directamente.
¿Cuáles son esos cambios?
• El paso de gas (vapor) a líquido se
llama CONDENSACIÓN.
• El paso de líquido a sólido se llama SOLIDIFICACIÓN
• El paso de gas directamente a sólido
se llama SUBLIMACIÓN REGRESIVA
Si enfriamos mucho, mucho, el alcanfor
vuelve al estado sólido
Enfriar algo significa quitarle
energía.
En los tres cambios de estado que
acabamos de ver
• Condensación
• Solidificación
• Sublimación regresiva. A los
materiales se les ha quitado energía enfriándolos.
Cuando los cambios de estado se
producen quitando energía al material se dice que son regresivos.
Cambio de estado regresivo: Cambio de estado que en el que la
materia necesita perder energía para poder producirse. De esta forma, los
cambios de estado regresivos son:
• Condensación
• Solidificación
• Sublimación regresiva
65. ¿Qué hay que hacer para que el
vapor de agua se convierta en agua líquida?
66. ¿Qué hay que hacer para que el agua
se convierta en hielo?
67. ¿Qué es un cambio de estado
regresivo?
68. ¿Cómo se llama el cambio de estado en el que una materia en estado líquido pasa a estado sólido?
69. ¿Cómo se llama el cambio de estado en el que una materia en estado gaseoso pasa a estado líquido?
71. Completa las etiquetas del esquema
escribiendo los nombres de los cambios de estado correspondientes.
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