LA MATERIA Entendemos por materia la substancia física de que están constituidos los seres y objetos. Fue Aristóteles el primer pensador que definió y analizó el concepto de materia, aunque la ecuación de Einstein entre materia y energía y el desarrollo de la teoría cuántica, han desdibujado un tanto la teoría clásica y la concepción moderna de la materia como substancia compacta e impenetrable. Fue el químico francés Antoine-Laurent de Lavoisier nacido en París en 1.743 el padre de la química moderna. Del minucioso trabajo realizado sobre el análisis del agua en 1.768 Lavosier extrajo la afirmación de que “la materia no se crea ni se destruye, sino que se transforma”. Los experimentos realizados con Laplace, en 1.783 sentaron las bases de la termoquímica y le permitieron explicar la respiración de los seres vivos como un proceso de combustión. Antoine-Laurent de Lavoisier Todo lo que se puede medir o contar el una magnitud física, siempre comparado con un valor conocido llamado unidad. El kilogramo, el metro o el litro son unidades fundamentales. El calor es una de las formas de energía más habituales en nuestra vida. Éste se transmite de unos cuerpos a otros y para saber la temperatura, ésta se mide con un aparato llamado termómetro habitualmente graduado en escala Celsius. El calor también es responsable de los cambios de estado, por ejemplo cuando un sólido como el hielo absorbe calor suficiente, se derrite y llega a transformarse en estado líquido. El punto de fusión es una propiedad característica de cada substancia, y por lo tanto, sirve para diferenciar unas substancias de otras. Así el punto de fusión del hielo es de 0º centígrados y el de la plata es de 961º centígrados. El punto de fusión de una substancia coincide con el punto de solidificación. Podemos también afirmar que si una substancia en estado líquido continúa recibiendo calor hasta que comenzase a hervir ésta se transformaría en vapor de agua. La temperatura que alcanza en ese preciso momento se llamaría punto de ebullición. El punto de condensación de una substancia coincide con su punto de ebullición. Cuando un combustible arde produce fuego, es decir, energía en forma de luz y calor. Este fenómeno es conocido como combustión. Existe una gran diversidad de combustibles que podemos clasificar en sólidos, líquidos y gaseosos. Los combustibles sólidos como la madera y el carbón fueron los primeros que utilizó el ser humano, sin embargo en la actualidad, se vienen utilizando los líquidos o gaseosos como el petróleo o el gas. Para que un combustible se queme, debe alcanzar una temperatura llamada “temperatura de inflamación”, distinta en cada combustible. Otro elemento indispensable para la combustión es el oxígeno que se encuentra en el aire. Las combustiones no son todas iguales. Si después de la combustión queda algún residuo como el caso de la madera se trata de una combustión incompleta. Pero en el caso de que se produzca una combustión con gas, ésta sólo produce luz y calor, no deja residuos, por lo tanto se trata de una combustión completa. Los cuerpos que emiten luz propia son cuerpos luminosos y pueden ser naturales (sol) o artificiales (luz eléctrica). La luz se desplaza a gran velocidad a pesar de que nos parezca todo lo contrario; es invisible y se propaga en todas las direcciones y en línea recta., A medida que la luz se aleja del punto luminoso va perdiendo intensidad; también cuando ésta incide sobre un cuerpo opaco éste no la deja pasar y produce una sombra. Pero si la luz llega desde varios puntos a la vez no se produce una sombra total, sino una penumbra. La mayor parte de la luz que llega a los objetos es rechazada: se dice que se reflejó. Por este motivo un cuerpo que no produce luz es visible gracias a que su superficie refleja los rayos luminosos que son captados por nuestros ojos. Normal Rayo incidente Rayo reflejado â b Superficie â - Ángulo de incidencia b - Ángulo de reflexión â=b Existen dos tipos de reflexión: Si la superficie del objeto es rugosa, la luz se refleja en todas direcciones, entonces la reflexión es regular o difusa. Por contra si la superficie es lisa y brillante, los rayos se reflejan en la misma dirección, entonces la reflexión es dirigida o regular. En la reflexión regular, cuando un rayo (rayo incidente) rebota en una superficie, se refleja en una nueva dirección (rayo reflejado). Llamamos normal a la perpendicular de la superficie. Las dos leyes de la reflexión son: 1) El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en un mismo plano 2) El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Cuando la luz pasa de un medio a otro, cambia la dirección de sus rayos. A este fenómeno se le llama refracción. Por ejemplo cuando se sumerge un objeto en el agua éste parece quebrado como consecuencia de que los rayos se desvían al pasar del agua al aire. La imagen que se ve no coincide con el lugar real que ocupa el objeto. A estas imágenes se les llama espejismos. Normal Rayo incidente â aire Superficie refractante agua Rayo refractado b â - Ángulo de incidencia b - Ángulo de refracción â=b La superficie que separa los dos medios se llama superficie refractante. Al igual que en el caso de la reflexión el rayo incidente y el rayo refractado se deben encontrar en el mismo plano. Sin embargo el ángulo de incidencia y el ángulo de refracción no son iguales. Las lentes son cuerpos transparentes, de vidrio o plástico, limitados por dos superficies refractantes: Las caras de la lente. Las lentes convergentes son más gruesas en el centro que en los extremos. Cuando los rayos de luz atraviesan estas lentes, se juntan en un punto denominado foco, viéndose los objetos más grandes. De esta forma actúa nuestro cristalino del ojo haciendo que la imagen se forme en la retina. Las lentes divergentes son más estrechas en el centro. Los rayos de luz que atraviesan la lente se separan, por lo que viendo a través de estas lentes se ven los objetos más pequeños. El sonido es una de las fuentes de información más importantes a nuestro alcance para percibir las cosas que nos rodean. Los sonidos llegan a nuestros oídos para se interpretados posteriormente por nuestro cerebro. Según su intensidad los sonidos pueden ser fuertes o débiles y según el tono éste puede ser agudo o grave. El sonido se produce por la vibración de un cuerpo y cuando éste se refleja en un obstáculo entonces se produce el ECO. Gran parte de los materiales utilizados por las personas fueron fabricados a partir de elementos naturales (madera, algodón, seda, etc.), sin embargo en la actualidad se fueron sustituyendo poco a poco por materiales artificiales ( nailon, tergal, dralón, etc.). El papel, en general, se presenta en forma de hojas hechas con fibras de celulosa, sobrepuestas y prensadas. Una vez elaborado es un producto de interminables aplicaciones, debiendo tener la precaución de que es un material combustible que arde con facilidad una vez expuesto a altas temperaturas. Las imprentas son las destinatarias de la mayor parte de la producción mundial de papel. Los plásticos se impusieron en la actualidad en multitud de aspectos de nuestra vida diaria, pues en general son más baratos, fáciles de fabricar, ligeros e inoxidables. En la actualidad existen una gran variedad de plásticos, pero se pueden clasificar en dos grandes grupos: Termoplásticos - Se ablandan con la acción del calor, pueden ser moldeados y adquieren una forma estable cuando se enfrían. Termoestables - Al sufrir una transformación química durante su fabricación no pueden ser moldeados. Se usan por ejemplo para fabricar los enchufes de la luz. Una vez que utilizamos los recursos naturales, hay que tener en cuenta la liberación de substancias contaminantes en su fabricación. Debido a esto su reciclaje es una solución muy eficaz para disminuir la contaminación y residuos, así como economizar los recursos que se puedan agotar. El reciclaje de los plásticos, así como el del papel y el vidrio, debería pasar por un sistema de recogida selectivo para separarlos de la basura y poder depositarlos en contenedores especiales. Un tipo muy particular de plásticos son los llamados Biodegradables, capaces por si mismos de autodestruirse en la naturaleza.