LA MATERIA I PROPIEDADES Y DIVERSIDAD

Olga Pallol
1º ESO
Tema 13
LA MATERIA I
PROPIEDADES Y DIVERSIDAD
La materia
La materia es todo aquello que tiene masa y volumen, es decir, que ocupa un espacio.
La masa, el volumen, la longitud o la temperatura son las propiedades generales de la materia, y que
pueden tomar cualquier valor, pero podemos distinguir otras características que nos permiten diferenciar
unos tipos de materia de otros y que constituyen sus propiedades específicas, y que tienen una valor fijo
para cada tipo de materia o sustancia (la temperatura a la que se funde, el color o la luz que absorbe…).
Las propiedades específicas nos permiten distinguir un tipo de sustancia de otro.
Magnitudes: La medida de la materia
Las magnitudes son todas las propiedades de la materia que podemos cuantificar, es decir, medir.
Podemos medir las dimensiones de un objeto, el volumen que ocupa, su masa, su temperatura o incluso
el tiempo que tarda en modificarse. Para ello necesitamos una unidad de medida o patrón (por ejemplo
para la longitud el centímetro o el palmo) y un instrumento adecuado (una regla o nuestra mano).
Unidades de medida
Existen muchas unidades de medida pero para poder comparar unos objetos con otros debemos utilizar
las mismas unidades. Es muy importante que cuando indicamos una magnitud, además del valor
numérico, reflejemos la unidad de medida utilizada. Así, si indico que la masa de un objeto es 20 (valor),
debo indicar también si son gramos, kilos o toneladas (unidad de medida utilizada).
Las unidades del Sistema Internacional (SI) asignan una unidad de medida para cada magnitud, aunque
para nuestra comodidad podamos utilizar sus múltiplos (unidades mayores) o submúltiplos (unidades
menores).
MAGNITUD
UNIDAD (S.I.)
SÍMBOLO
LONGITUD
Metro
m
MASA
Kilogramo
kg
TIEMPO
Segundo
s
TEMPERATURA
Grado kelvin
K
CARGA ELÉCTRICA
culombio
C
El Sistema Internacional nace
en 1960 para evitar las
confusiones cuando se
utilizaban distintas unidades de
medida (como la pulgada o la
milla). Pero todavía se utilizan
otras unidades por razones
históricas, como la caloría, los
grados Celsius (ºC) o las
atmósferas de presión.
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Múltiplos y submúltiplos
Los múltiplos y submúltiplos de las unidades de medida se utilizan por comodidad según estemos
midiendo a mayor o menor escala. Los múltiplos (unidades más grandes) resultan de multiplicar por 10,
100, 1000, etc. la unidad. Los submúltiplos (unidades menores) resultan de dividir entre 10, 100, 1000,
etc. la unidad.
El nombre de estas unidades se escribe anteponiendo un prefijo que indica el factor por el que
multiplicamos o dividimos la unidad.
PREFIJO
SÍMBOLO
FACTOR
EXA
E
10
PETA
P
10
TERA
T
10
GIGA
G
10
MEGA
M
10
KILO
k
10
HECTO
H
10
DECA
da
10
18
15
12
9
6
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POTENCIAS DE BASE 10
Como en ocasiones, el factor por el que
multiplicamos es muy grande (por ejemplo
un millón, 1.000.000) utilizamos potencias
para indicar en forma de exponente el
número de ceros que acompaña a la
unidad.
Si el exponente es positivo se añaden el
número de ceros que indica el mismo a la
derecha (multiplicamos)
2
4
10 = 10000
-1
Si el exponente es negativo se añaden el
número de ceros que indica el mismo a la
izquierda (dividimos)
-2
10 = 0,0001
UNIDAD
DECI
d
10
CENTI
c
10
MILI
m
10
MICRO
μ
10
NANO
n
10
PICO
p
10
FEMTO
f
10
ATTO
a
10
-4
-3
-6
-9
-12
-15
-18
Tipos de magnitudes
Magnitudes fundamentales
Son las que se establecen por una medida directa. Existen siete magnitudes fundamentales: la masa, la
longitud, el tiempo, la temperatura, la intensidad de corriente, la intensidad luminosa y la cantidad de
sustancia.
Magnitudes derivadas
Son las que se definen a partir de las magnitudes fundamentales y sus unidades también. Son
magnitudes derivadas la superficie, el volumen, la densidad, la velocidad, etc.
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Principales magnitudes
La masa
Es una magnitud fundamental. Mide la cantidad de materia de un cuerpo. La unidad en el S.I. es el
kilogramo (kg).
La longitud
Es una magnitud fundamental. Mide la dimensión de un objeto de un extremo a otro. La unidad en el S.I.
es el metro (m).
La superficie o área
Es una magnitud derivada de la longitud. Mide la extensión de un cuerpo en dos dimensiones. La unidad
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en el S.I. es el metro cuadrado (m ).
Para calcular la superficie de un cuerpo hay que tener en cuenta su forma y se utilizan ecuaciones
matemáticas. Por ejemplo:
CUERPO
SUPERFICIE
RECTÁNGULO
TRIÁNGULO
CÍRCULO
El volumen
Es una magnitud derivada de la longitud. Mide la extensión de un cuerpo en tres dimensiones. La unidad
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en el S.I. es el metro cúbico (m ).
Para calcular el volumen de un cuerpo hay que tener en cuenta su forma y se utilizan ecuaciones
matemáticas, pero siempre se obtiene multiplicando tres longitudes. Por ejemplo:
CUERPO
SUPERFICIE
CUBO
CILINDRO
ESFERA
La densidad
Es una magnitud derivada de la masa y el volumen. Nos indica lo comprimida que está la materia. Así el
peso de un mismo volumen de paja o de plomo no es el mismo, porque la materia del plomo está mucho
más comprimida. La unidad en el S.I. es el
.
La ecuación que relaciona densidad, masa y volumen es la siguiente:
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El tiempo
Es una magnitud fundamental que mide el transcurrir de los procesos. La unidad en el S.I. es el segundo
(s). Otras unidades para medir el tiempo son:
UNIDAD
SÍMBOLO
EQUIVALENCIA
Minuto
Hora
día
Año
década
lustro
siglo
min
h
d
60 s
60 min = 3600 s
24 h
365 d
10 años
50 años
100 años
La temperatura
Es una magnitud fundamental que mide el estado térmico de un cuerpo o el grado de movimiento de las
partículas que lo forman. La unidad en el S.I. es el kelvin (K), aunque utilizamos más la escala de Celsius
(unidad el grado centígrado, ºC).
0 K = -273 ºC
La escala Celsius considera el valor cero (0ºC) al punto de fusión del agua y el valor 100 (100ºC) al punto
de ebullición del agua.
Otra escala muy utilizada en los países anglosajones es la escala Fahrenheit, donde el 0ºC equivale a
32ºF.
Los estados de la materia
La materia se encuentra en la naturaleza en tres formas o estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso.
Cada uno de ellos tiene unas características diferentes aunque se trate de la misma sustancia.
Estado sólido
Tienen volumen y forma fijos
Solamente cambian su forma al ejercer una fuerza sobre ellos (pueden deformarse o romperse)
Estado líquido
Tienen volumen constante
Adoptan la forma del recipiente que los contiene
Pueden fluir (escaparse de un recipiente por un orificio)
Estado gaseoso
No tienen volumen constante. Si el recipiente es mayor se expanden hasta ocupar todo el espacio
Adoptan la forma del recipiente que los contiene
Pueden fluir (escaparse de un recipiente por un orificio)
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Los cambios de estado
La materia se encuentra en un estado u otro según las condiciones y puede cambiar su estado si las
condiciones cambian. La principal condición que cambia es la temperatura y eso es debido a la estructura
interior de la materia, formada por partículas que se encuentran en movimiento.
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASEOSO
En los sólidos las partículas se encuentran muy juntas unidas por fuerzas intensas y sólo pueden
vibrar.
En los líquidos las partículas están más separadas, las fuerzas son menos intensas y se pueden
mover.
En los gases las partículas están muy alejadas, casi no hay fuerzas entre ellas y se pueden
mover con completa libertad.
Cuando un cuerpo aumenta su temperatura (grado de movimiento de las partículas), las partículas que
lo forman se mueven más y el cuerpo aumenta su volumen (dilatación).
Cuando un cuerpo disminuye su temperatura (grado de movimiento de las partículas), las partículas que
lo forman se mueven menos y el cuerpo disminuye su volumen (contracción).
De esta forma para pasar de un estado a otro debemos variar la temperatura del cuerpo:
LÍQUIDO
VAPORIZACIÓN
FUSIÓN
SOLIDIFICACIÓN
SÓLIDO
CONDENSACIÓN
SUBLIMACIÓN INVERSA
GASEOSO
SUBLIMACIÓN
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Mezclas y sustancias puras
El aspecto exterior de la materia también es diferente y nos permite clasificarla como:
Materia homogénea: aspecto uniforme formada por los mismos tipos de partículas
Materia heterogénea o mezclas: aspecto no uniforme, formada por diferentes partículas o
componentes que se pueden distinguir o no a simple vista. Cuando tienen un aspecto homogéneo
se denominan disoluciones. Una disolución está formada por al menos dos componentes:
o
Disolvente: es el componente mayoritario
o
Soluto: es el componente minoritario
Separación de los componentes de una mezcla
Como los componentes de una mezcla mantienen sus propiedades, podemos separarlos utilizando
diferentes métodos físicos:
Filtración: mediante un filtro se separa un sólido no soluble de un líquido
Decantación: sirve para separar dos líquidos que tienen diferente densidad (uno flota sobre otro)
Destilación: sirve para separar dos líquidos que son solubles entre sí pero que tienen diferentes
temperaturas de ebullición (uno pasa a vapor antes)
Evaporación: podemos separar el sólido de un líquido haciendo evaporar este último
Sustancias puras
Son sustancias que tienen unas propiedades específicas (densidad, temperatura de fusión y de
ebullición…) que las caracterizan. A veces están formadas por otras sustancias más sencillas que se
pueden separar utilizando métodos químicos.
Compuestos químicos: cuando la sustancia se puede descomponer en diferentes sustancias por
un método químico. Por ejemplo el agua está formada por hidrógeno y oxígeno que pueden
separarse por electrolisis
Elementos químicos: no se pueden descomponer en diferentes sustancias por un método
químico. Por ejemplo el oro
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