LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES

A      VIVENCIA

Imagen tomada de: materia.jpg (768×576) (bp.blogspot.com)

1. En el siguiente enlace podrás encontrar un video para familiarizarnos con el interesante mundo de la materia y sus propiedades.

http://www.youtube.com/watch?v=nYdI-jhC9xw

B FUNDAMENTACIÓN CIENTÍFICA

La materia y sus propiedades 

La materia está presente en todo el Universo en diferentes estados. Algunos de ellos, incluso, recién se están investigando.

La materia se puede definir como todo aquello que nos rodea y que ocupa un lugar en el espacio. Por ejemplo, el aire, el agua, el cuerpo humano, los escritorios y nuestro planeta son materia.

Una sustancia se identifica y distingue de otras por medio de sus propiedades o cualidades físicas y químicas. Las propiedades son las diversas formas en que se manifiesta un cuerpo o material a nuestros sentidos o a los instrumentos de medida. Así podemos diferenciar el agua del alcohol, el hierro del oro, azúcar de la sal, entre otras².

La materia presenta dos tipos de propiedades: extensivas o generales e intensivas o específicas.

1. Las propiedades generales o extensivas:

Son las que presenta todo cuerpo sin excepción y son aquellas que no permiten diferenciar una sustancia de otra; es decir, son aquellas que podemos medir con mayor facilidad y que dependen de la cantidad y forma de la materia. Las propiedades generales de la materia son:

a. Masa

Es una propiedad de los objetos o cuerpos que permite describir su movimiento. Específicamente, es una medida de la inercia que presenta un cuerpo en respuesta a cualquier intento por ponerlo en movimiento. Por ejemplo, es más fácil mover una pelota con la mano que un camión porque el camión tiene más masa y la masa tiende a mantener su estado de movimiento, en este caso de reposo.

La masa de un cuerpo es la misma en cualquier parte de la tierra o en cualquier planeta.

La masa no debe confundirse con el peso, pero si tienen una relación directa. Para medir la masa se utiliza la balanza manual o eléctrica y las unidades en que se expresa la masa son gramos (g) o kilogramos (Kg). 

Imagen tomada de: balanza1.jpg (274×156) (bp.blogspot.com)

b. Peso 

Es la relación entre la masa de un cuerpo y la acción de la gravedad. En los lugares donde la acción de la gravedad es menor, por ejemplo, en una montaña o en la luna el peso disminuye. 

Peso y masa no son lo mismo. Una bola de acero con una masa de 10 kilogramos no pesa igual en la tierra que en la luna. Como notamos tendrá la misma masa pero el peso es diferente. La luna tiene una fuerza de atracción mucho menor que la tierra, por lo que la bola pesará menos allí.

El instrumento que se encarga de medir el peso es el dinamómetro.

c. Volumen 

Es el espacio ocupado por un cuerpo, las unidades de medida son: litros, centímetros cúbicos o mililitros; el volumen se puede medir en una probeta o una pipeta.

Imagen tomada de: https://principia.io/2018/03/02/podemos-encontrar-los-tres-estados-de-la-materia-en-un-refresco-de-cola.IjcyNyI/

d. Inercia 

Es una propiedad que indica la capacidad de un cuerpo para cambiar su estado de movimiento; es decir, es la tendencia de los cuerpos a continuar en estado de reposo o de movimiento mientras no se aplique sobre ella una fuerza.

Cuando hablamos de inercia, necesariamente hablamos de masa, pues depende de ella. Como vimos al hablar de masa, si un cuerpo tiene poca masa será más fácil acelerarlo o moverlo que un cuerpo con mayor masa. 

e. Impenetrabilidad

Es la imposibilidad de que dos cuerpos distintos ocupen el mismo espacio simultáneamente.

2. Las propiedades específicas o intensivas:

Son las cualidades de los cuerpos, independientemente de la cantidad de materia que se trate; es decir, no varían con la cantidad de materia considerada. Son las propiedades que permiten diferenciar una sustancia de otra. Las propiedades específicas de la materia son:

a. Maleabilidad

Consiste en la facilidad que tienen algunos materiales para extenderse en láminas. Por ejemplo, existen láminas de hierro, donde el metal más maleable es el oro.

Imagen tomada de: https://sites.google.com/site/elementalaterial/home/los-metales/mabeabilidad

b. Ductibilidad

Es la propiedad de algunos materiales, principalmente los metales de formar hilos o dejarse estirar para formar alambres. Por ejemplo, la plata o el oro que forman cadenas.

Imagen tomada de: https://www.arqhys.com/construccion/metales-ductibilidad.html

C. Dureza

Es la oposición que ofrecen los materiales para dejarse rayar, o la penetración, a la abrasión o las deformaciones permanentes. Por ejemplo, la madera se deja rayar fácilmente, es decir, que no tiene dureza y el vidrio es mucho más difícil de rayar.

d. Densidad

Cantidad de masa de una sustancia contenida en un determinado volumen. La densidad se calcula dividiendo la masa entre el volumen:

D= masa/volumen

imagen tomada de: https://www.lifeder.com/densidad/

e. Punto de fusión

Es la temperatura a la cual los sólidos cambian a estado líquido; por ejemplo cuando un cubo de hielo empieza a derretirse.

Imagen tomada de: https://retosdelaciencia.com/ciencia/cuales-son-las-caracteristicas-de-temperatura-de-fusion/

f. Punto de ebullición

Es la temperatura en la cual la materia pasa de estado líquido a gaseoso; es decir, cuando hierve.

imagen tomada de: https://es.123rf.com/photo_90367558_representaci%C3%B3n-esquem%C3%A1tica-vectorial-del-ciclo-del-agua-en-la-naturaleza-ciclo-hidrol%C3%B3gico-ilustraci.html?vti=m9i8ib1iafk0huou60-1-101

El termómetro es el encargado de medir temperatura de fusión y la de ebullición.

g. Propiedades organolépticas

Imagen tomada de: https://www.youtube.com/watch?v=cnNAA98hptw

Son el conjunto de descripciones de las características físicas de la materia, siendo aquellas que son percibidas por los órganos de los sentidos como: olor, color, sabor y textura.

La materia normalmente presenta tres estados o formas: sólido, gaseoso y líquido. Sin embargo, existen dos estados más, denominados plasma, que son partículas gaseosas eléctricamente cargadas y pastosas, que es un estado entre el líquido y sólido.

Cambios físicos y químicos de la materia: cuando miramos a nuestro alrededor, apreciamos diferentes estados de la materia, por ejemplo, el tablero que observamos está en estado sólido, el chocolate que tomamos en las mañanas está en estado líquido y el humo que sale de las fincas cuando se cocina con madera es gaseoso. En la naturaleza ocurren infinitos cambios a cada momento.

En unos casos la materia no cambia de naturaleza, sigue siendo igual antes de la transformación que después de ella; es decir, no hay cambios en la composición de la materia y no se forman sustancias nuevas. Así, el agua que estaba en un río se evapora pasando al aire; pero sigue siendo agua, que volverá al río en forma líquida cuando llueva. A estos cambios se les llama cambios físicos.

C EJERCITACIÓN

VAMOS A EXPERIMENTAR

1. Nos dirigimos al centro de recursos y conseguimos los siguientes materiales: 

a. Un tarro pequeño

b. Un sartén

C. Una vela

d. Fósforos

e. Termómetro

Realizamos el siguiente procedimiento: 

a. Encendemos la vela y la ponemos sobre la sartén. 

b. Esperamos a que la vela se derrita

c. Con el termómetro calculamos la temperatura a la cual la vela se derritió.

d. Echamos la vela derretida en el tarro.

e. Dejamos enfriar el contenido del tarro

f. Observamos detenidamente la experiencia.

2. Elaboro la siguiente tabla, escribiendo los datos observados antes de realizar el experimento.

Propiedades generales de la vela
Propiedades específicas de la vela (densidad, punto de fusión, punto de ebullición entre otras).
Estado (líquido, gaseoso o solido)
Temperatura
Conclusiones

3. Elaboro la siguiente tabla, escribiendo los datos observados después de realizar la experiencia:

Propiedades generales de la vela
Propiedades específicas de la vela (densidad, punto de fusión, punto de ebullición entre otras).
Estado (líquido, gaseoso o solido)
Temperatura
Tipo de cambio
Conclusiones

4. Tomo una naranja, una manzana y un banano e identifico las propiedades que se describen a continuación: 

a. Propiedades organolépticas.

b. Tipo de cambio después que se parten.

D APLICACIÓN

Realice con atención la siguiente lectura y responda las preguntas que aparecen al final.

"Arquímedes y el problema de la corona del rey Hieron II"

La leyenda cuenta que el rey Hieron II de Siracusa le encargó la elaboración de una nueva corona de oro a un orfebre, a quien dio un lingote de oro puro para realizarla.

Cuando el orfebre terminó el trabajo y entregó la corona, al rey comenzó a asaltarle una duda. El orfebre pudo haber sustituido parte del oro por una cantidad de cobre, de forma que el peso de la corona fuese el mismo que el del lingote. El rey encargó a Arquímedes, famoso sabio y matemático de la época, que estudiase el caso.

El problema era complejo y Arquímedes estuvo un tiempo pensándolo. Un día, estando en los baños, se dio cuenta de que al introducirse en una bañera rebosante de agua, ésta se vertía al suelo. 

Ese hecho le dio la clave para resolver el problema y se cuenta que, lleno de alegría, salió a la calle desnudo gritando: "¡Eureka!", que en griego significa. "lo encontré!" o "lo resolví!".

Arquímedes se dio cuenta de que si un cuerpo se sumerge en un líquido, desplaza un volumen igual al propio. Aplicando este principio, Arquímedes sumergió la corona y comprobó que el agua que se vertía al introducirla en un cubo de agua no era la misma que al introducir un lingote de oro idéntico al que el rey le dio al orfebre. Se dieron cuenta que el orfebre había engañado y luego el orfebre fue ejecutado por tal traición.

La historia anterior tiene relación con los conceptos trabajados, pues se abordan propiedades de la materia, de las cuales Arquímedes echó mano para resolver la incógnita. Teniendo en cuenta la lectura anterior y los conceptos trabajados durante la guía, resolvemos los siguientes interrogantes en nuestros cuadernos:

a. ¿Cuáles fueron las razones que permitieron a Arquímedes demostrar que la corona del rey de Siracusa no estaba fabricada en oro puro?, ¿Qué propiedad de la materia le permitió este descubrimiento?

b. Si el orfebre hubiera fabricado la corona en oro, ¿Qué habría ocurrido?, ¿por qué? 

c. Según Arquímedes, ¿Cómo puede determinarse el volumen de un cuerpo sólido irregular?

Evaluación por Competencias

file:///C:/Users/carma/OneDrive/Documentos/evaluaci%C3%B3n2.htm