Sistemas Materiales

COLEGIO SANTO DOMINGO DE GUZMÁN
FUNDACIÓN EDUCATIVA SANTO DOMINGO
Departamento de CCNN.
Sistemas Materiales
SISTEMAS MATERIALES
 Sistema: Conjunto de partes o elementos organizados que interaccionan entre sí (a veces, son
capaces de utilizar una fuente de energía, y de auto-regularse).
 Sistema material: Porción de Universo que aislamos e identificamos para estudiarla.
Los sistemas materiales pueden ser de muy diversos tipos, dependiendo del criterio que se utilice para
clasificarlos. Aquí van unos ejemplos:
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Criterio: Formados por una o varias clases distintas de materia  Sist. homogéneos /
heterogéneos
Criterio: Estado físico  Sist. sólido / líquido / gaseoso
Criterio: Vida  Sist. Vivo / no vivo (inerte)
Criterio: Nº de células (en sist. Vivos)  Sist. Unicelulares / pluricelulares
 Energía: Capacidad de un sistema para producir interacciones entre los elementos que lo
constituyen que provoquen algún tipo de transformación o cambio.
Los cambios más habituales, se pueden clasificar así:
Físicos
La sustancia final es la misma que la inicial. No
se altera su naturaleza
Químicos
La sustancia final NO es la misma que la inicial.
Se altera su naturaleza
Geológicos
Aquellos que afectan a materiales geológicos
del planeta.
Biológicos
Aquellos que afectan a los seres vivos del
planeta
De forma, de posición, de
estado físico…
REACCIONES QUÍMICAS
Cambios
Lentos (formación y erosión de
montañas, movimientos de
continentes)
o
rápidos
(terremotos, volcanes.)
Lentos (evolución biológica) o
rápidos
(crecimiento
y
desarrollo de un ser vivo)
 Escalas de observación en Sistemas materiales: Puesto que los Sistema materiales pueden
tener unas dimensiones muy variables, es necesario utilizar diferentes escalas (unidades de
medida, instrumentos) para su correcto estudio. Las principales son…
o Escala Astronómica: En estudio de grandes sistemas materiales solo observables con
telescopios (galaxias, estrellas, planetas, etc.)
o Escala Macroscópica: Cuando se estudian sistemas materiales observables a simple
vista, sin ayuda de ningún instrumento especial.
o Escala Microscópica: si estudiamos sistemas materiales solo observables al
microscopio (células, microorganismos, etc.)
o Escala Sub-Microscópica: Cuando los sistemas materiales, no son visibles ni con
microscopio (moléculas, átomos, partículas sub-atómicas)
 Unidad de los sistemas materiales: El átomo y los elementos químicos
Protones, con masa y carga +
Nucleo (zona interna)
Neutrones, con masa y sin carga
Átomo
Corteza (zona externa)
Electrones (e-) girando en capas concéntricas. Apenas
tienen masa y tienen carga -
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
Nº atómico (Z): nº de protones, sirve para su clasificación en la tabla periódica y dota
de identidad a un átomo.

Nº másico (A): nº de partículas subatómicas con masa. Por tanto, A= Z+N (siendo N el
nº de neutrones). La masa debida a estas partículas, constituye la MASA ATÓMICA de
un elemento químico, y se mide en unidades de masa atómica (u.m.a).

Nº de electrones: normalmente, los átomos son neutros, por lo que el nº de
electrones coincidirá con el de protones.

Valencia: Los átomos alcanzan un estado ideal de energía interna, cuando todas sus
capas de corteza están completas de electrones. Normalmente (salvo en los gases
nobles) las capas más externas están incompletas, y deben deshacerse de alguno o
captar nuevos electrones para completarlas. Se define valencia (o nº de oxidación),
como el nº de electrones que un átomo debe perder o captar para que sus últimas
capas de corteza se completen.

Ion: átomo que ha ganado o perdido electrones, y por lo tanto, ha adquirido carga
eléctrica. Si pierde electrones su carga es positiva (ion positivo o catión). Si gana
electrones, adquiere carga eléctrica negativa (ion negativo o anión)

Isótopo: Átomo de un determinado elemento químico con un número no habitual de
neutrones en esa familia. Esto hace que, pese a tener el mismo número atómico,
posea distinta masa atómica al tener distinto número másico. Normalmente son
radiactivos.

Molécula: parte más pequeña de una sustancia química que sigue conservando todas
las propiedades características de esa sustancia.

Tabla periódica: ideada por el rudo Dimitri Mendeleyev, clasifica unos 103 átomos
distintos por su número atómico. Cada átomo distinto, es un elemento químico. En la
tabla periódica encontramos 18 columnas o grupos, y 7 filas o periodos. En su parte
izquierda y central están los METALES, en la derecha, los NO METALES, y separando a
ambos, los SEMIMETALES.
 Cambios en las partículas sub-atómicas de un elemento químico y sus consecuencias:
Elemento químico
Pérdida o ganancia de protones
Cambio de identidad. Se transforma en otro
elemento químico. Se alteran masa atómica y carga
Pérdida o ganancia de electrones
Se altera tan solo la carga. No hay cambio de
identidad. Se transforma en un Ion + o -
Pérdida o ganancia de protones
Se altera tan solo la masa. No hay cambio de
identidad. Se transforma en un isótopo
ótopo
 Los átomos se asocian y organizan: Con el fin de completar
sus capas de corteza, los átomos
se asocian de múltiples maneras dando lugar a las diferentes sustancias químicas que
conocemos y que se expresan mediante fórmulas químicas. Estas sustancias, pueden
clasificarse en…
o
Sustancias atómicas: formadas por átomos que no se asocian con ningún otro (Fe, Au, C)
o
Sustancias moleculares: formadas por uno o varios tipos de elementos que se asocian
entre sí (O2, CO2, H2O, NH3, C6H12O6)
o
Sustancias Iónicas: formadas por iones de varios elementos químicos que se ordenan en
una red (NaCl, CaF2, AlCl3)