LA MATERIA

LA MATERIA

Podemos decir que la materia es todo lo que tiene masa y ocupa un volumen.La materia se representa con muchos aspectos diferentes,formando los distintos cuerpos materiales que están a nuestro alrededor por ejemplo,madera,cristal....

PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA.
-Masa:Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo,y se mide en kilogramos(Kg).
-Volumen:Es la porción del espacio que ocupa un cuerpo.El volumen tiene tres dimensiones:ancho y alto,como por ejemplo,un libro.
-Superficie:Todos los cuerpos materiales tienen unas dimensiones,es decir,se pueden medir.Si el objeto tiene dos dimensiones,ancho y alto,nos estamos refiriendo a una superficie,por ejemplo,una hoja de papel.
-Densidad:Es una propiedad que depende de la masa y del volumen.La densidad es una propiedad característica que permite distinguir los diferentes tipos de materia.Se define como la masa que contiene la unidad de volumen de un cuerpo.

ESTADOS DE LA MATERIA:LA TEORÍA CINÉTICA


La materia se puede presentar en tres Estados:

-Estado Sólido:
-Los sólidos tienen una masa constante.
-Su volumen también es fijo.
-Es muy difícil deformar los cuerpos sólidos.
-Tienen forma propia y fija.La interacción entre sus partículas es muy fuerte y estas están muy próximas entre sí.

-Estado Liquido:
-Los cuerpos líquidos tienen una masa constante.
-Igual que los sólidos,su volumen es constante.
-Menor interacción entre sus partículas;están más separadas.Por ello,los líquidos,a diferencia de los sólidos,no tienen forma propia ya que adoptan la forma del recipiente que los contiene,sin cambiar de volumen.Si vierto agua en un vaso,adoptará la forma del vaso,pero si la vierto en una botella,tendrá la forma de la botella.

-Estado Gaseoso:
-Los gases tienen una masa constante,igual que los sólidos y los líquidos.
-Su volumen no es constante,pues puede disminuir si se aplican fuerzas sobre él,y aumentar si desaparecen esas fuerzas.
-En los gases,la interacción entre sus partículas es muy débil y se pueden mover libremente.No presentan forma propia,ya que adquieren la forma del recipiente que los contiene.

CAMBIOS DE ESTADO.


El estado de una sustancia está determinado por su temperatura.El efecto del calor sobre las sustancias es el principal responsable de los cambios de estado de las sustancias.Estas pueden cambiar de estado si las calientas o enfría lo suficiente.

CAMBIO DE ESTADO:DE SÓLIDO A LÍQUIDO

-El paso de sólido a líquido por medio del calor se denomina fusión.
En el estado sólido las partículas están muy cerca unas de otras formando un bloque compacto.Si calentamos el sólido,la agitación y vibración de las partículas aumenta y las fuerzas que unen las particulas se van debilitando con el calor.
Cada cuerpo sólido funde a una temperatura fija y determinada,llamada temperatura de fusión.Para el hielo,esta temperatura es de cero grados centígrados,0 ºC.

CAMBIO DE ESTADO:DE LÍQUIDO A GAS.

-El paso de líquido a gas por medio del calor se denomina vaporización.
Si calentamos un líquido,llegara un momento en que los débiles enlances entre sus partículas se rompan y dejen las partículas libres:el líquido ha pasado a gas.
La evaporación puede producirse de dos formas:
-Evaporación:Es una vaporización lenta que se realiza solo en la superficie libre del líquido y a cualquier temperatura.
-Ebullición:Se produce cuando el líquido alcanza su temperatura de ebullición.
La temperatura de ebullición del agua es de 100 ºC.Cuando el agua alcanza esa temperatura decimos que hierve.
SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS.SEPARACIÓN DE MEZCLAS.


Sustancias es cada una de las diversas clases de materia que existen en la naturaleza.Podemos clasificar las sustancias que nos encontramos a nuestro alrededor según la cantidad de elementos que contienen y la organización de estos.

Sustancias puras:
Son sustancias constituidas por un único componente y propiedades físicas características.Algunas de estas propiedades son;la temperatura,el color,la densidad,el sabor....Un ejemplo de sustancias pura es el azúcar.

Mezclas:
Están formadas por la unión de varias sustancias puras.Las sustancias que forman las mezclas conservan sus propiedades y pueden separarse utilizando medios físicos.Estudiaremos algunos de estos métodos más adelante.

Mezclas heterogéneas:
Algunas mezclas presentan un aspecto irregular y pueden distinguirse a simple vista las distintas sustancias que las componen.Además,las propiedades de estas mezclas varían de un punto a otro de las mismas.
Se denominan entonces mezclas heterogéneas.Algunos ejemplos de este tipo de mezclas son el granito y el agua con aceite.
Mezclas homogéneas o disoluciones.
Habitualmente,al componente más abundante de la disolución se le denomina disolvente,mientras que a las demás sustancias que la forman se las llama solutos.En el caso del agua con azúcar,por ejemplo,el agua sería el disolvente y el azúcar,el soluto.
La cantidad de soluto que hay en una disolución se mide mediante la concentración.Una disolución un poco concentrada (es decir,un poco soluto) está más diluida que una de mayor concentración(con mucho soluto).
Para expresar la concentración suele indicarse la cantidad de soluto que está presente en una cierta cantidad de disolución(por ejemplo,los gramos de soluto en un litro de disolución) o el porcentaje que supone el soluto del peso o el volumen total de la disolución.
Las opciones son:
-Gramos por litro(g/L):Indica los gramos de soluto que hay en una litro de disolución.
-Tanto por ciento en masa:Indica qué porcentaje de la masa total de la disolución es soluto.
-Tanto por ciento es volumen:Indica qué poMezclas homogéneas o disoluciones.rcentaje del volumen total de la disolución es el soluto

MODELOS ATÓMICOS

La historia de los modelos atómicos comienzan en el siglo V a.C.,cuando algunos filósofos griegos,como Demócrito,proponen que la materia  no puede dividirse en trozos más pequeños indefinidamente,sino que existen unas particulas muy pequeñas,eternas,invisibles e indivisibles que lo constituyen todo.A estas partículas las llamaron átomos (indivisible,en griego).

John Dalton (1808)
Basándose en las observaciones sobre conservación de la masa en reacciones químicas,este científico inglés publicó,en 1808,una teoría que establecía que:
-La materia está formada por partículas indivisibles e indestructibles(los átomos).
-Todos los átomos que forman un elemento son idénticos.
-Combinando átomos de distintos elementos en proporciones fijas se forman los compuestos(esto es lo que sucede en las reacciones químicas).

Joseph John Thomson (1897)

En 1897,J.J. Thomson descubrió la existencia del electrón.Se comprobó experimentalmente que su masa era mucho menor que la de los átomos y que poseía carga negativa.Con estos datos,Thomson elaboró un modelo que pasó a sustituir al modelo de Dalton.
En este modelo se consideraba que los átomos sí eran divisibles ya que que estaban formados por una esfera de carga positiva,dentro de la cual se encontraban inmersos los electrones (de carga negativa).La mayor parte de la masa del átomo se hallaba en la esfera positiva.

Ernest Rutherford (1911)

En 1911,los colaboradores del científico británico Ernert Rutherford descubrieron que algunas de las partículas alfa lanzadas contra láminas muy finas de oro se desviaban a más de 90º de su trayectoria inicial.Este dato era sorprendente,ya que el suceso equivalía a ver rebotar una bala cuando intenta atravesar una hoja de papel.
Para explicar este fenómeno,Rutherford construyó un modelo atómico en el que situaba la mayor parte de la masa del átomo y su carga positiva en una región central muy pequeña,denominada núcleo.En torno al núcleo orbitan los electrones,en un espacio vacio mucho más amplio llamado corteza.
Este modelo ha sido corregido posteriormente por la moderna mecánica cuántica,pero es la base e la idea más extendida sobre la estructura atómica.


ESTRUCTURA DEL ÁTOMO


Como ya hemos visto,Rutherford consideraba que el átomo estaba dividido en dos partes muy diferenciadas:núcleo y corteza.
En el núcleo se encuentran los protones y los neutrones,que constituyen la mayor parte de la masa de átomo.Los protones tienen carga positiva y los neutrones no tienen carga.Orbitando alrededor del núcleo se encuentra los electrones,con carga eléctrica igual a la del protón pero negativa.
Los átomos de los diferentes elementos se diferencian en el número e protones que tiene su núcleo.A este número se le llama número atómico y se representa con la letra Z.Los átomos de los distintos elemntos se diferencian por este número.
La masa del átomo depende principalmente del número de protones y neutrones que tiene dicho átomo.
El número másico (A)nos indica la cantidad de protones y neutrones que tiene el átomo.Es decir:A=Z+N

Los electrones se disponen en capas alrededor del núcleo atómico.Cada capa puede tener un número máximo de electrones:2,8,18,32,etc..,excepto la última capa que solo puede albergar un máximo de 8 electrones.Esta capa más externa del átomo es la que determina las propiedades químicas del elemento.A los electrones de esta capa se les llama electrones de valencia.si la última capa está completa,eñ átomo es más estable;por ejemplo los gases nobles.Por eso,todos los átomos tienden a tener esos 8 electrones externos y para ello los átomos con pocos electrones en la última capa tienden a perderlos,convirtiéndose en iones positivos o cationes,mientras que los átomos que poseen un número de electrones cercano a 8 tienden a ganar los que necesitan,quedando como iones negativos o aniones.

ISÓTOPOS.
Los isótopos,por ser átomos del mismo elemento,tienen el mismo número de protones y,por tanto,idéntico número atómico.En el caso del carbono Z es igual a 6 para todos sus isótopos.Uno de los isótopos más conocidos es el carbono 14 (C-14) que nos permite fechar restos de varios miles de años de antiguedad.

MOLÉCULAS,ELEMENTOS Y COMPUESTOS.


Los átomos pueden unirse entre si o con otros átomos distintos.Así,el oxigeno se presenta como O2 o combinando con otros elementos,por ejemplo con el hidrógeno,para formar el agua,H2O.
Un elemento es una sustancia pura que no se puede separar en otras más simples,por ejemplo el cobre.mientras que un compuesto es una sustancia que se puede separar en otras más simple o elementos,por ejemplo la sal común (cloruro de sodio)que se puede separar en cloro y sodio.

NOMBRE Y SÍMBOLO DE LOS ELEMENTOS.

Actualmente se conocen 118 elementos,de los que unos 90 se encuentran en la naturaleza y el resto se han obtenido en el laboratorio o aún no han sido aislados.
Muchos de sus nombres derivan del latín o del griego,como el plutonio en honor al dios plutón,o se refieren a sus propiedades físicas o químicas;el yodo proviene de iodes,que significa color violeta.
Cada elemento químico se representa por símbolo,convenido internacionalmente,constituido por una o dos letras de su inicial y que se suele emplear como abreviatura de su nombre.Por ejemplo;H es hidrógeno y B es boro.

TABLA PERIÓDICA.

Los científicos colocaron los elementos,en función de sus características físicas y químicas,en una tabla,la tabla periódica,agrupándolos de acuerdo con esas propiedades que se repiten de forma regular (periódica).
La tabla periódica está formada por 18 columnas,o grupos,y 7 filas,o periodos.
Los elementos se pueden clasificar en:

Metales:Situados a la izquierda de la tabla.Conducen bien la electricidad.
No Metales:Situados a la derecha.Son malos conductores de la electricidad.
Semimetales o Semiconductores:Situados entre los metales y los no metales,actualmente tienen gran importancia debido a su utilización para construir los componentes electrónicos.

ENLACES QUÍMICOS.


Los átomos se unen mediante los electrones más externos para alcanzar una situación de mayor estabilidad,como la de los gases nobles,cuya última capa está completa con 8 electrones.Según como se produzca esta unión entre los átomos,nos encontramos con tres tipos de enlaces.

Enlace iónico:Cuando se unen un metal con un no metal.Por ejemplo la sal de mesa constituida por cloro y sodio.
Enlace covalente:Cuando se unen un no metal con otro no metal.Por ejemplo,la molécula de oxígeno.
Enlace metálico:Típico de los metales.El cobre,el hierro o la plata tienen este enlace.

COMPUESTOS QUÍMICOS

En nuestra vida diaria nos encontramos con numerosos compuestos químicos:Ácidos,sales,hidróxidos,etc.-veamos algunos ejemplos:
-La sal común es el cloruro de sodio-NaCI
-El dióxido de carbono provienen de los coches se formula-CO2
-El agua oxigenada que hay en casa es el peróxido de hidrógeno-H2O2
-La cáscara del huevo es carbonato de calcio-CaCO3

LAS REACCIONES QUÍMICAS Y SU AJUSTE.

Una reacción química es un proceso en el que una o más sustancias (reactivos) reaccionan para dar otras sustancias con propiedades diferentes (productos).Una reacción química se representa por medio de ecuaciones químicas en las que se escriben las fórmulas de los reactivos en el primer miembro y,en el segundo,las de los productos.
Los miembros están separados por una flecha que indica el sentido en el que transcurre la reacción por ejemplo,H2+O2-H2O
Una reacción química debe estar ajustada,es decir,el número de átomos de los elementos que forman las sustancias debe ser el mismo en ambos miembros de la reacción.

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS.


Reacción de síntesis:
En este tipo de reacciones,dos o más sustancias se combinan para formar una nueva.
Reacción de descomposición:
Es el proceso contrario al anterior.Una sustancia se descompone en otras más sencillas.
Reacción de sustitución:
Cuando un elemento es desplazado o sustituido por otro.
Reacciones de oxidación y reducción:
Antiguamente,la oxidación se definía como la reacción de una sustancia con oxigeno para obtener otras sustancias que lo contuvieran en su composición.
Un Reductor es toda sustancia que cede electrones y produce la reducción de otra.El oxidante disminuye su número de oxidación.Los metales,los sulfitos,el carbono y el monóxido de carbono son reductores.
Un oxidante es toda sustancia que gana electrones y produce la oxidación de otra.El oxidante disminuye su número de oxidación.El oxígeno,el ácido nítrico y los halógenos,son oxidantes.

Reacciones exotérmicas.
Son aquellas en la que la energía se desprende en forma de calor.Entre estas reacciones se encuentran las reacciones de combustión.

Reacciones endotérmicas.
Son aquellas que absorben energía del exterior,en forma de calor,luz,etc.Una de las reacciones endotérmicas más importantes es el proceso de fotosíntesis.

CONTAMINACION E IMPACTO AMBIENTAL

Se entiende por impacto ambiental el efecto que produce una acción sobre el medio ambiente en sus distintos aspectos. El concepto puede extenderse, con poca utilidad, a los efectos de un fenómeno natural catastrófico.Las acciones humanas, son los principales motivos que han producido que un bien o recurso natural sufra cambios negativos. Ahora los recursos naturales se encuentran amenazados en todos los sentidos, el agua, el suelo, el aire son recursos que están siendo afectados por medidas o acciones sin previos estudios que permitan mitigar estos impacto.
La contaminación es la alteración nociva del estado natural de un medio como consecuencia de la introducción de un agente totalmente ajeno a ese medio (contaminante), causando inestabilidad, desorden, daño o malestar en un ecosistema del ser vivo.