miércoles, 11 de febrero de 2015

La materia y su composicion.

                                               1.La materia y su composicion

¿Ques es la materia?

Con palabras sencillas,podemos decir que materia es todos lo que existe,ocupa un espacio y se puede pesar.Materia son los cuerpos que vemos,tocamos,medimos,etc.De una forma mas rigurosa,materia se define como:

Materia es todo lo que existe,tiene masa y volumen.

La masa y el volumen son dos propiedades fundamentales de la materia que estudiaremos en este tema.

Si pudiermaos ver los cuerpos materiales con un microscopio muy potente,veriamos que todos los cuerpos estan formados por unas pequeñas particulas llmadas atomos.

Hay atyomos de diferentes tipos.Los atomos se pueden diferenciar entre si por su masa (unos pesan mas que otros) , por su tamaño (nunos mayores que otros) y por la forma que tienen de unirse a otros atomos.

Todos los cuerpos estan formados por unas partivulas llamadas atomos.







En este tema considermaos a los atomos como eternos e indestructibles.

Union  de atomos

Los atomos pueden unirse entre si,formando compuestos.Estos atomos que se unen pueden ser iguales o distintos.Cuando los atomos se unen se dice que formas enlaces.

La fuerza con la que se unen los atomos depende del tipo o naturaleza de los atomos que se unen.

Hay atomos que se atraen entre si con mucha fuerza y se unen muy fuertemente y otros  que practicamente no se atraen nada y no se unen.

Los atomos dependiendo de su naturaleza pueden unirse entre si formando enlaces.

Temperatura

Intuitivamente asociamos la temperatura de un cuerpo a si este caliente o frio.La pregunta es:¿que diferencia hay entre un cuerpo con mas temperatura que otro con menos?

Si mirasemos las particulas o atomos que componen un cuerpo,veriamos que estas se mueven,y se mueven mas rapido cuantos mayor es la temperatura del cuerpoe,veriamos que estas se mueven,y se mueven mas parpido cuanto mayor es la temperatura del cuerpo y viceversa.Si las particulas ganan energia aumenta la temperatura y si la pierden.

 La temperatura esta directamente relacionada con la rapidez (velocidad) o energia que tienen los atomos o particulas que componen los cuerpos.

El aparato mas utilizado para medir la temperatura es el termometro.

Teoria cinetica de la materia 

Los cuerpos estan formados por atomos,que pueden unirse entre si,tienen energia y estan en movimiento.Que los atomos esten unidoso separados entre si depende de dos factores:

1) De la fuerza con la que los atomos se atren,que depende del tipo de atomos que se unen.
2) De la temperatura o energia que poseen los atomos.Si los atomos se mueven mas rapido(mas temperatura) sera mas facil que se separen que si se mueven mas lentos 8menos temperatura).

            Que los atomos esten unidos entre si depende del tipo de atomos y de la temperatura.

                      Por ello,las sustancias estan en estado solido,liquido o gas.
       

     Estados de la materia
 
     Gaseoso

      Ls particulas de los gases se atraen muy poco entre si y estan separadas.

  La estructura microscopica de los gases explica que presenten las siguientes propiedades:

Su forma y su volumen es la del recipiente que con los contien.Se pueden comprimir(reducir o aumentar su tamaño).Pueden fluir (viajar de un sitio a otro deslizandose por el medio.Los gases ejercen presion (fuerza sobre las paredes del recipiente que los contienen).

Las temperaturas altas favorecen que las sustancias esten en estado gaseoso.

Solido

Las particulas de los solidos se atraen con mucha fuerza entre si y estan fuertemente unidas.
                                             Las particulas de los solidos solo pueden vibrar,
                                             y vibraran mas rapido cuanto mayor sea la
                                             temperatura.La atraccion entre particulas es fuerte.


La estreuctura miscroscopica de los solidos explica que presenten las siguientes propiedades:
Su forma y su volumen son fijos y no varian.Son incompresibles (no se reducen al ser presionados).
No fluyen.Los solidos ejercen presion solo sobre los cuerpos que estan apoyados a el.

Las temperaturas bajas favorecen que las sustancias esten en estado solido.

Liquido

  Las particulas de los liquidos se atren con fuerza intermedia entre si y las particulas estan unidas pero se mueven o deslizan unas con respecto a otras.


 
La estructura miscroscopica de los liquidos explica que presenten las siguientes propiedades:

Su forma es la del recipiente que lo contiene y su volumen es fijo,no varia.Son incompresibles 8no se reducen al ser presionados).Pueden fluir.Los liquidos ejercen presion sobre las paredes de los recipientes que los contienen.

Las temperaturas intermedias favorecen que las sustancias esten en estado liquido.

                                                   2. Propiedades de la materia

Masa

Todos los cuerpos tienen masa.Una deficion de la masa es :"cantidad de materia que tiene un cuerpo".

Otra manera mas intuitiva de definir la masa es:la masa de un cuerpo se relaciona directamente con la cantidad de atomos o particulas que contiene.Cuantos mas atomos mas masa y viceversa.

La masa de un cuerpo mide la cantidad de atomos o particulas que contiene.

Volumen

Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo.

Todos los cuerpos que existen tienen volumen,ya que ocupan un lugar en el espacio.

El volumen de un cuerpo es el que ocupan los atomos que lo componen mas el espacio entre ellos (espacio interatomico).

El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro cuerpo a la vez (principio  de impenetrabilidad de los cuerpos).

Densidad

Hemos visto que todos los cuerpos tienen masa y volumen,es decir que estan formados por atomos que ocupan un espacio.

A la divison entre la masa y el volumen de un cuerpo se le llama densidad.d=m/v

Los atomos de un cuerpo pueden estar mas juntos o menos juntos,es decir,en un mismo espacio puede haber mas o menos atomos.
Un cuerpo denso es aquel que tiene muchos atomos en un espacio determinado,es decir,los atomos estan muy juentos.Mientras que si hay mucho espacio entre ellos sera poco denso.

Otras propiedades de la materia 

Los cuerpos materiales tiene otras muchas propiedades.A continuacion comentaremos algunas de ellas a modo de ejemplo:

Dureza.Indica si es facil o dificil de rayar.
Indice de refraccion.Indica si la luz y las ondas viajan mas o menos rapido en el interior de un cuerpo.
Calor especifico.Indica si hay que dar mas o menos energia para calentar o enfriar el cuerpo.
Conductividad electrica y termica.Indica si el calor y la electricidad pasan o no con facilidad a traves del cuerpo.

Dimensiones de los cuerpos.


En el espacio que conocemos hay tres dimensiones llamadas:ancho largo y alto.
Todos los cuerpos son tridimensionales (3 dimensiones), por ejemplo:un balon,una silla,un coche,etc.

Sin embargo,hay cuerpos que tienen una dimension mucho mas pequeña que las otras dos.Son cuerpos bidimesnionales.Por ejemplo,un folio o un mantel son muy finos y en la practica se tienen en cuenta dos dimensiones:ancho y largo.

Hay cuerpos,como por ejemplo un hilo o una cuerda,en los que predomina una sola dimension,son cuerpos unidimensionales.

Cambios de estado

Hemos visto que el estado de una sustancia depende de los factores:naturaleza de la sustancia (de ella depende la fuerza de union entre sus atomos) y temperatura (de ella depende la energia o rapidez con la que se mueven los atomos).

Las particulas de los gases se mueven libremente
y se mueven mas rapido cuanto mayor sea la tempèratura
La atraccion entre particulas es debil.

Un cuerpo en estado solido al que se aumenta su temperatura hace que sus particulas se muevan mas rapido hasta ue se separan y pasa a estado liquido o gaseoso.Lo contrario pasa si se baja la temperatura,las particulas tendran menos energia y tenderan a estar en estado liquido o solido.

Las temperaturas intermedias favorecen que las sustancias esten en estado liquido.

Magnitud , medida y unidades.

Magnitud. Es cualquier propiedad (del universo) que se puede medir o calcular de alguna forma.Ejemplos:tiempo,masa,fuerza,longitud,velocidad,aceleracion,etc.

Medida. Es el resultado de comprarar dos magnitudes de la misma naturaleza.
Ejemplo:cuando se mide el tiempo se compara lo que tarda en ocurrir algo con lo que tardan las agujas del reloj en dar las vueltas,estoy comparando un tiempo (fenomeno) con otro (reloj).

Unidad de medida. Cantidad de una determinada magnitud que se toma como referencia.Actualmente las establece el Sistema Internacional de unidades (S.I).

Sistema internacional (SI) 

El sistema internacional (SI) es un sistema de unidades establecido por una conferencia internacional.
El SI tambien se llama "sistema metrico" y fue creado en 1960.La gran mayoria de los paises utiliza este sistema de unidades.

Magnitudes.El SI ha establecido siete magnitudes como fundamentales o basicas.Todas las demas son derivadas y utilizan a las fundamentalespara definirse.
Unidad de medida:El SI asigna una magnitud a cada unidad.Tambien establece las equivalencias entre las unidades del SI y otras unidades de la misma magnitud.

Conversion de unidades

Ls unidades pueden tener multiplos o submultiplos  que son prefijos que se colocan delante de la unidad y que la multiplican o dividen respectivamente por la unidad seguida de ceros.
Ejemplo:un kilometro son mil metros (kilo multiplica por mil al metro).
Una misma magnitud puede medirse con distintas unidades,una de ellas es elegida por el SI y las otras no,pero tienen una equivalencia entre ellos.Ejemplo:metros y millas.Ambos miden longitud,pero el metro es la unidad del SI.
Para convertir unas unidades en otras,o para cambiar entre los multiplos y cubmultiplos de una misma cantidad,se pueden usar:multiplicacion o division por la unidad seguida de ceros,las reglas de tres,formulas y los factores de conversion.

    Cambios de unidades

Conversion pts-> euro
166,386 pts---------------1 euro
 0 pts----------x euros

Masa

Masa.Cantidad de materia que tiene un cuerpo.

Tipo de magnitud:fundamental.
Unidad SI:Kilogramo (kg)

Instrumentos de medida:balanza,bascula,granatorio,peso...
Otras unidades:libro,onzamUTM,arroba,quintal,grano,tonelada...

Ejemplo:2 kg.La unidad medida es la masa en la unidad kilogramos.La cantidad medida es 2 (hay 2 veces un kilogramo).Se ha medido con una balanza.

Longitud.

Longitud.Distancia entre dos puntos.
Tipo de magnitud:fundamental.
Unidad SI:metro (m).

Instrumentos de medida:conta metrica,regla de medir,tecnicas laser...

Otras unidades:yarda,milla marina,pie,cuarta,dedo...

Ejemplo:5 m.La magnitud medida es la longitud en la unidad metros.La cantidad medida es 5 (hay 5 vences un metro).Se ha medido con una cinta metrica.

Tiempo

Teimpo.Duracion de un fenomeno.
Tipo de magnitud:fundamental.
Unidad de SI:segundo (s).

Instrumentos de medida:cronometro, reloj digital,reloj de arena,clepsidra.
Otras unidades:minuto,hora,dia,mes,año,eon...

Ejemplo:8 m. La magnitud medida es el tiempo en la unidad segundos.La cantidad medida es 8 (hay 8 veces un segundo).Se ha medido con un cronometro.

Temperatura

Temperatura.Medida de la cantidad de energia de las particulas de un cuerpo.

Tipo de magnitud:fundamental.
Unidad SI:Kelvin (K)

Instrumentos de medida:termometro,termopar,resistencia electrica...
Otras unidades:grado celsius,fahrenheit,reaumur...

Ejemplo:3k.La magnitud medida es la temperatura en la unidad kelvin.La cantidad medida es 3 (hay 3 vences un kelvin).Se ha medido con termometro.

Superficie

Superficie.Espacio bidimensional que ocupa un cuerpo.

Tipo de magnitud:derivada.
Unidad SI.metro cuadrado.

Medida:superficie=longitud1 x longitud 2

Otras unidades:aerea,acre,milla cuadrada,rood...

Ejemplo:2 metros cuadrados.La magnitud medida es la superficie en la unidad metro cuadrado.La cantidad medida es 2 (hay 2 veces un metyro cuadrado).Se ha medido la fomra con una formula (largo por ancho).

Volumen

Volumen.Espacio tridimensional que ocupa un cuerpo.

Tipo de magnitud:derivada.
Unidad SI:metro cubico.

Medida:volumen=longitud1 x longitud 2 x longitud3 x.Probeta,pipeta,bureta,matraz aforado.
Otras unidades:lotro,barril,pinta,galon,gota,taza...

Ejemplo:3 metros cuadrados.La magnitud medida es el volumen en la unidad metro cubico.La cantidad medida es la 3 (hay 3 veces un metro).Se ha medido con una formula (largo por ancho por alto).

Densidad.

Densidad.Relacion entre la masa que tiene un cuerpo y el espacio que este ocupa.

Tipo de magnitud:derivada.
Unidad SI:kilogramo/metro cubico

Medida:densidad=masa/molumen.Densimetro,picnometro,balanza hidrostatica...

Otras unidades:gramos por mililitro,onza por pulgada cubica,slug por pie cubico,libra por galon...

Ejemplo:6 kilogramos al metro cuadrado.La magnitud medida es la densidad de la unidad kilogramo por metro cubico.La cantidad medida es 6 (hay 6 vences un kilogramo en metro cubico).Se ha medidocon un densimetro.
  •  Recuerda lo mas importante

La materia y su composiscion                                   Estados de la materia
Materia es todo lo que existe                                     Las particulas de los gases se atraen
tiene masa y volumen.                                               muy poco entre si y estan separadas.
Todos los cuerpos materiales                                    Las particulas de los solidos se atraen
estan formados por unas                                           con mucha fuerza entre si y estan fuertemente
particulas llamadas atomos.                                      unidas.
Los atomos dependiendo de su                                 Las particulas de los liquidos se atraen con
naturaleza pueden unirse entre                                 fuerza intermedia entre si y las particulas
si formando enlaces.                                                 estan unidas pero se mueven o deslizan
La temperatura esta directamente                             unas con respetcto.
relacionada con la energia que                                 El estado de una sustancia depende de dos
tienen los atomos o particulas que                           factores:naturaleza de la sustancia y temperatura.
componen los cuerpos.
Que los atomos esten unidos entre si
depende del tipo de atomos y de la
temperatura.



Popiedades de la materia                                         Medida y materia
La masa de un cuerpo mide la cantidad                 Una magnitud es cualquier propiedad que se
de atomos o particulas que contiene.                     puede medir.Medir es comparar dos
Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo.        magnitudes y la cantidad que se toma como
A la division entre la masa y el volumen              referencia para compararlas es la unidad       
de un cuerpo se le llama densidad.d= m/v            es la unidad de medida.
En el espacio que conocemos hay tres                  El sistema internacional (SI) es el
dimensiones:ancho,largo y alto.                            organismo encargado de estudiar,establecer
Los espacios con 3 dimensiones                             y clasificar las magnitudes  y unidades...
predominan 2,bidimesnionales,en los                   Las magnitudes se clasifican en fundamentales
que predomina 1,unidimensionales.                      y derivadas.Las derivadas utilizan a las            
                                                                                  fundamentales.Ejemplos de magnitudes
                                                                                  fundamentales son:masa,longitud,tiempo
                                                                                  y temperatura.Ejemplos de magnitudes
                                                                                derivadas son: superficie,volumen ydensidad.