13 la materia y su diversidads1c7e070c64d477f3.jimcontent.com/download/version... · 2013-01-08 ·...

410 � CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO � © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �

La materia y su diversidad

1. Identificar las diversas formas en que puedepresentarse la materia.

2. Diferenciar los estados de la materia y sus cambios.

3. Conocer las condiciones en que una sustanciapuede cambiar de estado.

4. Reconocer la diferencia entre una mezcla y una sustancia pura, y entre un elemento y un compuesto.

5. Aprender algunos métodos para separarlos componentes de una mezcla.

6. Conocer las características de los principalesmateriales artificiales de nuestra época.

7. Comprender la necesidad de reciclar los residuos.

8. Aprender a sacar conclusiones de un experimentocientífico.

OBJETIVOS

CONTENIDOS

CONCEPTOS • La materia: formas, estados y cambios. (Objetivos 1, 2 y 3)

• Mezclas: definición y métodos de separación. (Objetivos 4 y 5)

• Sustancias puras: compuestos y elementos. (Objetivo 4)

• Materiales del siglo XXI. (Objetivo 6)

• Residuos y reciclado. (Objetivo 7)

PROCEDIMIENTOS,DESTREZASY HABILIDADES

• Aplicación de técnicas de laboratorio para la separación de componentes de mezclas.(Objetivo 5)

• Observación e interpretación de dibujos, esquemas e imágenes.

• Obtención de conclusiones de un experimento científico. (Objetivo 8)

• Interpretación de textos científicos.

• Manejo de instrumental científico.

ACTITUDES • Comprender y valorar el proceso y necesidad del reciclaje. (Objetivo 7)

Educación medioambiental

La cadena de reciclado empieza cuando losconsumidores separan los envases de los productos delresto de la basura y los depositan en los distintoscontenedores. Existen tres tipos de contenedores:amarillo (envases) donde se depositan envases deplástico, latas y envases tipo tetrabrick; azul (papel ycartón), donde se depositan los cartones de cajas,periódicos, revistas, papeles de envolver; y verde claro(vidrio), donde se depositan los envases de vidrio. Elayuntamiento es el encargado de la recogida de losresiduos, que son trasladados a las plantas de reciclajepara completar el proceso. En el caso del vidrio, es 100 % reciclable y a partir de un envase utilizado se fabrica uno nuevo que puede tener las mismascaracterísticas del primero. Los vidrios se separan porcolores. En la planta de reciclaje, el vidrio recolectado

es triturado y añadido a una mezcla de vidrio fundido. De ahí se hacen nuevas botellas. El vidrio recolectado también se usa en construcciónpara formar agregados y asfalto. El papel y el cartónpueden ser reciclados independientemente o junto con otros materiales biodegradables. En el reciclajedirecto se separan sus fibras en agua y se quitan los contaminantes no fibrosos. La fibra se puede usar,entonces, para hacer papel reciclado. El plástico es clasificado selectivamente, distinguiendo la parte aprovechable de la no aprovechable. Los materiales son molidos y fragmentados enpequeñas partes. Se lavan para eliminar impurezas, se secan, se mezclan y se homogeneizan losmateriales. Se funde la masa plástica homogénea, seenfría y se pica. El resultado se usa para fabricarbolsas, tuberías, piezas.

EDUCACIÓN EN VALORES

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PRUEBAS DE

CRITERIOS DE EVALUACIÓNEVALUACIÓN

Ejercicios Ejercicios prueba 1 prueba 2

a) Explicar las diferentes formas en las que se presenta la materia y las diferencias entre sólidos, líquidos y gases y sus respectivas 1, 2 1, 2características. (Objetivos 1 y 2)

b) Explicar a través de técnicas y experiencias sencillas las propiedades 3, 5 3

de los diferentes estados de la materia y sus transformaciones. (Objetivo 2)

c) Representar los datos obtenidos, interpretar resultados y obtener conclusiones de experimentos que explican las propiedades y cambios 11 7de la materia. (Objetivos 2 y 8)

d) Definir mezcla, disolución, sustancia pura, elemento y compuesto. 6, 8 4, 6

(Objetivo 4)

e) Diferenciar las mezclas de las sustancias, por la posibilidad de separar aquellas por procesos físicos aprovechando las propiedades que diferencian 4, 7 5a cada sustancia de las demás. (Objetivo 5)

f) Explicar las características de los materiales del siglo XXI. (Objetivo 6) 9 9

g) Explicar el proceso de reciclado de residuos y las necesidad de reciclar. 10 8

(Objetivo 7)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Conocimiento e interacción con el mundo físico

En la sección Ciencia en tus manos, Interpretación deresultados y obtención de conclusiones de unexperimento, pag. 213, se lleva a cabo un experimentocompleto que permita responder de forma inequívoca auna pregunta científica. Se trata de ver si la cera es unasustancia simple o compuesta.

A lo largo de la unidad, una serie de actividades, comola 13, 14, 30 y 34, centran la atención sobre lanaturaleza química de los materiales que componenalgunos objetos de uso cotidiano. Este conocimientonos ayuda a tomar decisiones para mejorar nuestraactitud como consumidores.

En la sección UN ANÁLISIS CIENTÍFICO, El enigma delas llaves, pág. 215, las actividades están diseñadaspara aplicar los conocimientos adquiridos yproporcionar las explicaciones científicascorrespondientes a los hechos que se describen en eltexto. En este caso, ninguna de las respuestas estáimplícita en el texto.

Comunicación lingüística

La actividad 2 remite al anexo Conceptos clave para labúsqueda de información.

El texto seleccionado para EL RINCÓN DE LALECTURA, La fabricación de Cavorita, es un relato deficción que utiliza un gran variedad de conceptoscientíficos. La propuesta más interesante de la secciónCOMPRENDO LO QUE LEO, la actividad 44, solicitauna reflexión acerca de la veracidad de los hechosdescritos, y una justificación para la respuesta. Se tratade desarrollar una nueva actitud en la comprensiónlectora: la valoración del contenido, a partir de lainformación proporcionada en el texto.

Aprender a aprender

Las actividades 41 y 41, planteadas en el RESUMEN,suponen un trabajo de síntesis acerca de loscontenidos de la unidad, y que facilitan la tarea deaprendizaje, proporcionando una metodología deautoevaluación.

COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN

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RECURSOS PARA EL AULA

OBSERVAR Y ANALIZAR LA MATERIAFICHA 113

IDENTIFICAR sustancias puras, mezclas homogéneas o heterogéneas, etc., es sencillo en muchos casos, pero no en todos. Las actividades siguientes te pueden servir para aclarar tus ideas sobre este tema.

CLASIFICANDO SUSTANCIAS EN TU ENTORNO PRÓXIMO

Rellena el siguiente cuadro marcando con una X las casillas correspondientes. Añade algunas sustancias delas que utilizas cotidianamente.

Sistema material

Vino

Granito

Agua

Hierro

Zumo de naranja

Sal de mesa

Azúcar

Gaseosa

Vinagre

Sustancia pura y simple

Sustancia pura y compuesta

Mezcla homogénea

Mezcla heterogénea

MODELOS DE BOLAS PARA REPRESENTAR SUSTANCIAS PURAS, MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y MEZCLAS HETEROGÉNEAS

Imagina que representas las sustancias puras mediante bolas de un color, que puedes mezclar con bolas dedistintos colores para formar mezclas. Dispones de bolas de tres colores diferentes: blancas, azules y rojas.Dibuja en tu cuaderno cómo te imaginas que estarán distribuidas las bolas en el caso de que tuvieras los si-guientes sistemas materiales:

a) Sustancia pura azul.

b) Sustancia pura roja.

c) Sustancia pura blanca.

d) Mezcla homogénea rojo y azul.

e) Mezcla heterogénea blanco y rojo.

f) Mezcla homogénea de las tres sustancias.

g) Mezcla heterogénea de las tres sustancias.

h) Mezcla homogénea de rojo y azul, que se convierte en heterogénea al añadir blanco.

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SEPARACIÓN DE UNA MEZCLA DE ARENA, LIMADURAS DE MADERA Y LIMADURAS DE HIERRO

FICHA 213Material

• Arena. • Una espátula.

• Un trozo de hierro (un clavo). • Un vaso de precipitados.

• Un trozo de madera. • Un matraz erlenmeyer.

• Agua. • Un embudo.

• Una lima. • Papel de filtro.

• Un vidrio de reloj.

• La arena, el serrín y las limaduras de hierro constituyen una mezcla heterogéneade tres sólidos. Es heterogénea porque a simple vista somos capaces de distinguirlos componentes.

• Para separar los componentes de una mezcla se emplean las diferencias enalguna de sus propiedades características. En este caso, el hierro es el único que es atraído por un imán. La arena es más densa que el agua, por lo que no flota en ella. Sin embargo, la madera suele ser menos densa que el agua, por lo que flota.

• Primero separaremos el hierro con el imán. Luego quitaremos las limaduras de madera por flotación. Por último, retiraremos la arenapor decantación y filtración.

Con la lima, extrae unas limaduras de hierro y otras de madera.

Mezcla las limaduras con la arena en el vidrio de reloj. Observa que se trata de una mezcla heterogénea.

Acerca el imán al vidrio de reloj y verás que las limaduras de hierro se pegan a él.

Pon agua en el vaso de precipitados y añade las limaduras de madera y la arena que quedan en el vidrio de reloj. Agítalo y déjalo reposar unos minutos.

Como la madera tiene menos densidad que el agua, las limaduras de madera quedan flotando. Con ayuda de la espátula retíralas y extiéndelas sobre un papel de filtropara que se sequen.

Cubre el embudo con el papel de filtro tal y como se muestraen esta imagen. Pon el embudo sobre el matraz erlenmeyer y vierte sobre él el agua con la arena, que estará en el fondo.El agua atravesará el papel de filtro, mientras que la arenaquedará retenida en él.

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Objetivo

Realizar la separación de los componentes de una mezcla heterogénea,mediante procedimientos físicossencillos.

PROCEDIMIENTO

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SEPARACIÓN DE UNA MEZCLA DE ARENA Y SAL. DISOLUCIÓN, FILTRACIÓN Y DESTILACIÓN

FICHA 313

• La arena y la sal constituyen una mezcla heterogénea de dos sólidos. Es heterogénea porque a simple vista somos capacesde distinguir los componentes.

• Para separar los componentes de una mezcla se emplean las diferencias en alguna de sus propiedades características. En este caso, usaremos la disolución en agua: la sal se disuelve en agua y la arena no.

• Primero haremos una disolución, luego una filtración y, por último, una destilación.

Mezcla la sal con la arena en el vaso de precipitados. Observa que se trata de una mezcla heterogénea.

Pon agua en el vaso de precipitados. Agítalo y déjalo reposar unosminutos.

Observarás que la sal se ha disuelto, mientras quela arena se ha depositado en el fondo.

Cubre el embudo con el papel de filtro. Ponel embudo sobre el matraz erlenmeyer y viertesobre aquel el contenido del vaso. El aguacon la sal atravesarán el papel de filtro,mientras que la arena quedará retenida.

Monta el aparato de destilación y destila la mezcla de agua y sal.

Si no te interesa recuperar el aguay no te importa que el proceso sea más lento, en lugar de unadestilación puedes efectuaruna evaporación. Manténla mezcla al aire unas horas o unos días y deja que el agua vayaevaporándose poco a poco.

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PROCEDIMIENTO

Material

• Arena. • Un matraz erlenmeyer.

• Sal. • Un embudo.

• Agua. • Papel de filtro.

• Un vaso de precipitados. • Un aparato de destilación.

Objetivo

Separar la arena y la sal de una mezcla, utilizando un procedimiento que constaráde tres pasos: disolución,filtración y destilación o evaporación.

Agua corriente

Refrigerante

Termómetro

Aparato de destilación.

Mezclaa separar

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SEPARACIÓN DE UNA MEZCLA DE AGUA Y ACEITE. USO DEL EMBUDO DE DECANTACIÓN

FICHA 413Material

• Agua.

• Aceite.

• Un vaso de precipitados.

• Un embudo de decantación.

• Un matraz erlenmeyer.

Objetivo

Separar una mezcla de aceite y agua, aplicando la diferencia de densidades de dichas sustancias, y utilizando un embudode decantación.

• El agua y el aceite forman una mezcla heterogénea,ya que no se mezclan. Como el aceite tiene menos densidadse queda flotando sobre el agua. Si agitamos mucho la mezcla,o incluso si la metemos en una batidora doméstica,podemos llegar a obtener lo que se llama una emulsión(la mayonesa, por ejemplo, es una emulsión): la capade aceite se rompe en diminutas gotitas y parece comosi se hubiera disuelto en el agua, pero no es así. Si dejamosreposar la emulsión, obtendremos de nuevo una capa de aceitesobre el agua.

• Para separar el aceite y el agua aprovecharemos precisamentela diferencia de densidades de ambas sustancias.Esta separación por densidades se llama decantación.Para separarlos suele emplearse un embudode decantación.

Mezcla el agua y el aceite en el vaso de precipitados.Observarás que el aceite flota sobre el agua.

Coloca en el soporte el embudo de decantación. Asegúrate de que la llave está cerrada.

Pon el matraz erlenmeyer o un vaso de precipitados a la salida del embudo y añade la mezcla de agua y aceite.

Abre la llave del embudo y deja caer el agua.Cuando vaya a empezar a salir el aceite,cierra la llave.

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PROCEDIMIENTO

Montaje para decantación.

Sustanciamenos densa(aceite)

Embudo dedecantación

Sustanciamás densa(agua)

Llave

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SIMULANDO UNA DEPURADORA EN EL LABORATORIOFICHA 513

Material

• Dos vasos de precipitados.

• Un colador de cocina.

• Papel de filtro.

• Un embudo.

• Soporte, nuez y pinza.

• Agua, barro, algunos pedacitos de restos sólidos (plásticos, astillas de madera...).

Objetivo

Aplicar los conocimientos sobreseparación de mezclas parasimular los procesos a los quese somete el agua en una plantadepuradora.

• El trabajo de una depuradora, como sabes,consiste en tratar aguas residuales, cargadasde sedimentos, contaminadas, etc., paraque puedan volver a la red hidrológica o a los cauces naturales, sin peligro. Estalabor se puede simular de manera muysencilla en el laboratorio. Veamos cómo.

Primero tenemos que preparar el agua paradepurarla. Para ello mezcla en uno de los vasos, agua del grifo con barro o arcilla, añádele los restos sólidos de mayor tamaño y agítalo todo. Podrásobservar que has constituido una mezclaheterogénea.

Ahora procedemos a la depuración. Paraello, seguiremos el siguiente procedimiento.

Pon el colador encima del vaso vacío y haz pasar la mezcla a través de él.Observarás que quedan atrapados losrestos de mayor tamaño. Esta operaciónes una filtración.

Deja reposar ahora el líquido que atravesó el colador: al poco tiempo empezarása observar que el agua se va aclarando desde la superficie hacia abajo y que el barro vadepositándose en el fondo. Esto es una decantación.

Mientras tanto, prepara el embudo con el papel de filtro. Haz pasar el líquido a travésdel embudo. Has realizado una segunda filtración que te permite obtener un aguamucho más clara y limpia. Es agua depurada.

Ahora bien, el agua depurada puede no ser potable. Para que puedas beberla con seguridad,habría que tratarla químicamente. Pero esta es la tarea que realizan otras plantas diferentes,las potabilizadoras, en las que al agua se le añade cloro, entre otras sustancias. Estetratamiento químico persigue eliminar los microorganismos que pudiera contener el agua, y que nos causarían enfermedades si los ingiriésemos.

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PROCEDIMIENTO

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SEGURIDAD EN EL LABORATORIOFICHA 613

EL LABORATORIO es un lugar donde puedes aprender muchas cosas, pero en él debes respetar muchas normas para que tu trabajo sea seguro. Conserva esta ficha, pues te será útil cada vez que trabajes en el laboratorio.

COMPORTAMIENTO RESPONSABLE EN UN LABORATORIO QUÍMICO

Posiblemente el laboratorio de química sea el lugar más peligroso del colegio, la escuela o el instituto. Los ac-cidentes no suelen ocurrir por mala suerte, en realidad suelen ser consecuencia de imprudencias debidas, enla mayor parte de los casos, al desconocimiento de la peligrosidad de los productos químicos y algunos de losaparatos que se manejan en el laboratorio.

Los accidentes más comunes, afortunadamente no demasiado graves en la mayoría de los casos, suelen serquemaduras producidas por sustancias químicas, líquidos o recipientes calientes, y cortes con utensilios devidrio rotos.

La seguridad absoluta es imposible de conseguir; sin embargo, muchos riesgos pueden reducirse al mínimo,e incluso eliminarse, si te comportas adecuadamente. Ten en cuenta que la prevención de accidentes depen-de de manera fundamental de la actitud que tú muestres en el laboratorio.

La propia naturaleza del trabajo científico, el llamado método científico, tiene como principio básico el ordeny el rigor, y, precisamente, estas dos virtudes son la esencia de las recomendaciones que te damos a conti-nuación.

1. Muévete por el laboratorio sin prisas ni atropellos y evita los desplazamientos no justificados. Al moverte,procura no chocar contra ninguna mesa o aparato. Evita tocar, rozar o golpear inadvertidamente a tuscompañeros o compañeras: podrían estar realizando una manipulación peligrosa y tener un accidente almoverse o distraerse.

2. Si llevas pelo largo, recógelo mediante una coleta, de lo contrario corres el riesgo de quemártelo. Lo mismopuede ocurrir si llevas colgando bufandas, pañuelos, corbatas...

3. Antes de hacer nada asegúrate de que has entendido perfectamente lo que debes realizar. Si tienes du-das, pregunta al profesor o profesora. Es fundamental que en todo momento tengas claro lo que haces.Ante la más mínima incertidumbre, para y pregunta.

4. No toques ni manejes aparatos, utensilios o productos químicos, que no debas utilizar o para cuya mani-pulación no estés instruido.

5. Usa los productos químicos con mucha prudencia. Evita el contacto directo con ellos y, desde luego, nun-ca huelas ni ingieras sustancias desconocidas.

6. Nunca elimines los residuos por tu cuenta. Antes de tirar nada pregunta al profesor dado que puedes ori-ginar daños a tus compañeros, a los equipos e instalaciones, al medio ambiente y a ti mismo.

7. Al acabar la sesión de trabajo verifica que todo ha quedado limpio y en orden. Lava los utensilios siguien-do las instrucciones del profesor y colócalos en los lugares destinados a ello. Apaga los aparatos eléctricosy cierra las llaves de gas y agua.

8. Lava bien tus manos antes de abandonar el laboratorio.

A estas recomendaciones generales se añadirán las particulares que indicará el profesor para experimentosconcretos, por ejemplo: cómo calentar líquidos a la llama, mezclar sustancias o manejar aparatos de laborato-rio específicos.

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DIARIO DE LA CIENCIAFICHA 713

La Agencia Espacial Europea desarrolla fibras textiles «inteligentes»

El proyecto está incluido dentro de una iniciativa para investigar nuevas tecnologíasy materiales que se puedan emplear en la exploración espacial.

Entre los proyectos de tecnología avanzada de la Agencia Espacial Europea (ESA) se encuentrael desarrollo de nuevos materiales basados en fibrastextiles «inteligentes». Estos materiales puedencambiar de forma al aplicar electricidad sobre ellos y son muy rígidos a la vez que ultraligeros.Gracias a estas características se pueden emplearpara soportar las estructuras de paneles solares,

antenas e incluso velas solares (vehículospropulsados por la luz del Sol).

Marco Guglielmi, director de la sección de Estrategia Tecnológica de la ESA, considera que este tipo de proyectos sirven para comprobar y demostrar las aplicaciones de nuevas ideas sobrefuturas tecnologías espaciales.

Investigan nuevos materiales para las prendas de vestir

Investigadores de todo el mundo se esfuerzan por crear materiales que sirvan para confeccionar nuevas prendas de vestir que se adapten a diferentes necesidades.

Alex Fowler, científico de la Universidad deMassachusetts, pretende utilizar fibras textiles quecontengan una variedad inofensiva de la bacteriaEscherichia coli. La bacteria podría utilizar lasuciedad, el sudor y las sustancias causantes del malolor como fuente principal de alimento, dejando la ropa limpia sin necesidad de lavarla.

En Japón, ingenieros de la empresa Fuji Spinninghan desarrollado un tejido capaz de contener un compuesto químico que se convierte en

vitamina C al ponerse en contacto con la piel. La fibra aportaría al cuerpo tanta vitamina como el zumo de dos limones.

Mientras que en Italia, la compañía Corpo Novo ha diseñado una camiseta fabricada con un tejido«inteligente» que recupera su forma y que nonecesita plancharse. Además, esta camiseta tiene la propiedad de subir las mangas por sí sola cuandohace mucho calor, aumentando la ventilación de la piel.

El reciclaje del vidrio reduce la contaminación

El uso del vidrio reciclado reduce el consumo de recursos naturales y el consumo de energía necesario para su obtención.

La mayor parte del vidrio se fabrica con trescomponentes básicos: arena, caliza y carbonatosódico. El proceso de extracción de la arenaconsume energía y produce 200 kilogramos deresiduos por cada tonelada obtenida. Para producirvidrio, estos materiales tienen que ser calentadoshasta temperaturas de 1 400 grados para fundirlos y volverlos transparentes.

El vidrio que procede de objetos reciclados requiereuna menor temperatura de fundición, por lo que

durante este proceso se consume hasta un 26 %menos de energía. La manera más fácil de recuperar el vidrio es organizar la basura quegeneramos, separando los diferentes materiales y depositándolos en los contenedorescorrespondientes. Reciclar vidrio significa generarmenos residuos y ahorrar energía, colaborando enla protección de nuestro planeta.

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ESQUEMA MUDO 113Estado físico Forma Volumen

Sólido

Líquido

Gas

Sólido Líquido Gas

CARACTERÍSTICAS DE LOS TRES ESTADOS

CAMBIOS DE ESTADO

TEORÍA CINÉTICA

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ESQUEMA MUDO 213CAMBIOS DE ESTADO Y TEORÍA CINÉTICA

COMPONENTES DE LAS MEZCLAS

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ESQUEMA MUDO 313MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

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ESQUEMA MUDO 413

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PROCESO DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

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SUGERENCIAS13EN LA RED

PROYECTO PUNTO DE EBULLICIÓN (BOIL,BOIL, TOIL AND TROUBLE)

http://www.k12science.org/curriculum/boilproj/

Una curiosa página web que plantea un proyecto de colaboración entre centros para investigar sobre el punto de ebullición del agua.

CHEM4KIDS

http://www.chem4kids.com/

Página web que enseña los fundamentos de la químicade una forma clara y divertida.

RECYCLE CITY

http://www.epa.gov/recyclecity/

Divertida página web de la Agencia de ProtecciónAmbiental (EPA) de Estados Unidos sobre el reciclaje.Incluye juegos y otras actividades.

LIBROS

Esa caótica químicaNICK ARNOLD y TONY DE SAULLES. Ed. Molino. Libro de divulgación de la química en clave de humor.

Experimentos sencillos con sólidos y líquidosH. JÜRGEN. Ed. Oniro. Con materiales disponibles en cualquier hogar y sinnecesidad de complicados aparatos, se puedenrealizar sencillos y divertidos experimentos que ayudana entender mejor los distintos estados de la materiaque compone nuestro mundo, en especial el agua, y cómo se comportan los objetos en ella.

Garbage and Recycling (Young discoverers:Environmental facts and experiments)ROSIE HARLOW y SALLY MORGAN. Este libro explica la diferencia entre basurabiodegradable y no biodegradable y cómo el vidrio, elmetal y la lana son fácilmente reciclables. Se dansugerencias de cómo se puede reciclar en casa.

DVD/PELÍCULAS

Ice Age 2: El deshielo. 20th. Century Fox. Director: Carlos Saldaña. La Edad de Hielo está llegando a su fin y los animalesestán disfrutando a lo grande del paraíso en el que seha convertido su nuevo mundo a raíz del deshielo.

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Indica el estado en el que se encuentra la materia que contiene las partículas que se muestran a continuación. ¿Cuál es la diferencia que observas en cada uno de los dibujos?

A B C

¿Qué características comparten los líquidos y gases, que no tienen los sólidos? Explica la razón.

Identifica los estados de la materia y las transformaciones que ocurren en las fotografías que tienes a continuación. Explica qué sucede en el interior de la materia cuando cambia de un estado a otro.

A B

Explica las diferencias que existen entre un elemento químico y un compuesto químico. Indica un ejemplo de cada uno.

Señala cuáles de las siguientes afirmaciones son falsas y por qué:

a) Las partículas en el estado líquido están más separadas y libres que en el estado gaseoso.

b) Si una sustancia se une con otra para formar una nueva es un cambio físico.

c) Todas las mezclas se pueden separar por filtración.

d) Si dejas agua en un vaso y algunas moléculas se convierten en gas, eso se llama evaporación.

¿Qué es una mezcla? ¿Qué procesos físicos intervienen cuando se separan dos o más sustancias mediante una destilación? ¿Cuál es la propiedad que permite separarlas?

¿Cómo se separa la mezcla heterogénea de un sólido con un líquido? ¿Es un proceso físico o químico?¿Por qué? Pon un ejemplo de este tipo de mezcla.

¿A qué llamamos propiedades características de una sustancia pura? ¿Qué es una disolución y cuálesson sus componentes?

Explica de qué está compuesta la fibra de carbono y cuáles son sus propiedades y utilidades.

Explica en qué parte del proceso de tratamiento de residuos sólidos urbanos tú puedes intervenirpara colaborar con el mejor aprovechamiento de los recursos naturales.

¿Qué ocurre cuando se calienta un vaso de precipitados que contiene yodo? Cuando ocurre este fenómeno,¿cuál es el cambio que sufren las partículas que forman el sólido?

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PRUEBA DE EVALUACIÓN 113 EVALUACIÓN

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Observa las siguientes fotografías, identifica los estados en que se encuentra la materia encada una de ellas y dibuja las partículas queconstituyen esa materia.

Explica, utilizando la teoría cinética, por quélos sólidos tienen forma propia y volumen fijoy es muy difícil deformarlos.

¿Qué nos indica el olor característico de muchassustancias sólidas, como el alcanfor y los perfumessólidos? ¿Cómo se llama el proceso de transformación?

Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son falsas y por qué:

a) La temperatura de ebullición es siempre mayor que la temperatura de fusión.

b) Las mezclas homogéneas están formadas siempre por una única sustancia.

c) Los elementos químicos se pueden descomponer por procedimientos químicos.

d) Todas las mezclas son heterogéneas.

Si una mezcla está compuesta por azufre y limaduras de hierro, ¿cómo separarías el hierro de la mezcla?¿Es un proceso físico o químico? ¿Por qué? ¿Qué propiedad de la materia te permitió separar la mezcla?

Explica las diferencias entre sustancias puras y mezclas, y entre mezclas homogéneas y heterogéneas, y ponejemplos de cada una.

Si se mezcla arena y cloruro de sodio (sal), ¿que tipo de mezcla obtienes? Si a esa mezcla se le añade agua,se agita y se dejan pasar unos minutos, ¿dónde se encuentra la arena? ¿Y la sal? Si se filtra, ¿Qué pasa?Si lo que queda se calienta, ¿qué sucede?

Completa el dibujo del esquema de tratamiento de residuos sólidos urbanos que tienes a continuación.

Menciona tres materiales sintéticos que utilizamos habitualmente. Explica sus propiedades y sus usos. ?9

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Procesadoy manufacturado

Materias primas

Metal

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Residuospeligrosos

Separaciónde basuras

A B C

EVALUACIÓN

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¿Cuáles son los postulados de la teoría cinética? ¿Qué explican dichos postulados en relación con la materia?

¿Por qué, cuando calentamos un sólido, se puede producir un cambio de estado? Responde teniendoen cuenta que la materia está formada por partículas.

¿Qué cambios de estado se producen cuando calentamos un sólido y un líquido? ¿Qué cambios de estadotienen lugar cuando enfriamos un gas y un líquido? Menciona los procesos que ocurren al pasarde un estado a otro.

Pon ejemplos de cada uno de los cambios de estado.

Estados del agua:

a) A 1 ºC, ¿el agua es líquida o sólida?

b) A 100 ºC, ¿el agua es líquida o gaseosa?

¿Qué es un disolvente? ¿Qué es un soluto? ¿Qué forman? Pon ejemplos de disoluciones líquidas, sólidasy gaseosas.

Para mezclar dos metales, es decir, para realizar lo que se llama una aleación, es necesario fundirlospreviamente. El resultado, la aleación, ¿es una disolución o una mezcla? ¿Puede haber, entonces,disoluciones sólidas?

¿Podríamos separar, mediante destilación, una disolución formada por tres sustancias líquidas? ¿Por qué?

¿En qué propiedades físicas se basa la decantación? Si dos sustancias tienen una densidad muy parecida,aunque no igual, ¿serviría de algo intentar una decantación para separarlas?

Cuando se produce un cambio químico, ¿qué es lo que cambia: las propiedades generales de la sustanciaque se modifica o sus propiedades específicas? ¿Y cuando se produce un cambio físico?

¿En qué se basan los métodos de separación de mezclas? Menciona algunos de ellos. ¿Cómo se puedeseparar una mezcla homogénea de un sólido con un líquido?

¿Qué diferencia existe entre un compuesto y un elemento químico?

Completa el siguiente cuadro:

Explica el proceso de tratamiento de residuos sólidos urbanos.14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Ejemplos de cambios de estado

Fusión

Solidificación

Sublimación

Propiedades Usos

Vidrio

Fibra de vidrio

Fibra óptica

Fibra de carbono

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

AMPLIACIÓN13826626 _ 0410-0439.qxd 25/1/07 10:03 Página 426


¿En qué estado se encuentra la materia que observas en el siguiente dibujo? Explica, utilizando la teoríacinética, las características de ese estado de la materia.

Completa el siguiente cuadro:

¿Qué es la condensación? ¿Cómo se llama el proceso inverso?

¿Qué son las temperaturas de ebullición y de fusión de una sustancia? ¿Por qué se consideran características específicas de una sustancia?

¿Qué sucede con las partículas que forman un líquido cuando se calientan?

¿Qué es una disolución? Pon varios ejemplos de disoluciones que podemos encontrar en nuestra vidacotidiana.

¿Qué método elegirías para separar los componentes de una mezcla de alcohol y agua? ¿Por qué? Explica cómo harías la separación.

¿Qué método elegirías para separar los componentes de una mezcla de arena y agua? ¿Por qué? ¿Qué instrumentos necesitarías para hacerlo?

Decide si los siguientes cambios son físicos o químicos.

a) Si dejamos un vaso con un poco de agua sobre una mesa, al día siguiente no hay agua. ¿Se ha producido un cambio físico o químico? ¿Por qué?

b) Cuando quemamos un papel y se apaga por sí solo, únicamente quedan cenizas. Estas cenizas ¿están formadas por la misma sustancia que el papel? ¿Se ha producido un cambio físico o químico?

c) Imagina ahora que mezclamos otras dos sustancias y aparentemente no ocurre nada. Pero, si calentamos la mezcla, empieza a salir vapor. En este caso, ¿qué tipo de cambio se ha producido?

d) Ponemos 2 L de agua en el congelador y medimos el volumen del hielo resultante. El volumen ha cambiado. ¿Qué tipo de cambio es?

¿Qué es un elemento químico? ¿Qué es un compuesto químico? ¿Qué es una sustancia pura?

¿Cuáles son las propiedades del plástico que lo hacen tan útil y necesario en la sociedad actual? ¿Cuál es su origen? ¿Por qué se considera un material sintético si procede de una sustancia natural?

Explica las medidas que podemos tomar para reducir nuestra producción de residuos.12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Sólidos Líquidos Gases

Forma

Volumen


REFUERZO13826626 _ 0410-0439.qxd 25/1/07 10:03 Página 427


13 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

FICHA 1: LOS ESTADOS DE LA MATERIAPROPUESTA DE ADAPTACIÓN CURRICULAR

Explica las siguientes frases.

• La materia es discontinua.

• Las partículas que forman la materia están en continuo movimiento.

• El volumen de los gases es variable.

• Los gases ejercen una fuerza (presión) contra las paredes del recipiente que los contiene.

Imagina un globo con un gas en su interior. Como sabes, las partículas se ordenan de tal maneraque ocupan todo el volumen disponible. En el primer dibujo hemos simplificado el número de partículas(como sabes, realmente en un globo hay muchos millones de partículas moviéndose continuamente).

• Completa los dibujos de la derecha para cuando la temperatura aumenta (el globo aumenta su volumen) y para cuando la temperatura disminuye (el volumen del globo se reduce). Explica tus dibujos.

• Imagina ahora que se mide la masa de otro globo que contiene el mismo gas y se comprueba quetiene una masa mayor. Elige el dibujo que representa este segundo globo y explica tu respuesta.

2

1

NOMBRE: CURSO: FECHA:

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FICHA 2: SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS (I)PROPUESTA DE ADAPTACIÓN CURRICULAR

Escribe debajo de cada dibujo si corresponde a una sustancia pura, a una mezcla homogénea o a unamezcla heterogénea. Bolitas iguales corresponden a átomos o moléculas de una misma sustancia.

Clasifica las sustancias de la lista en sustancias puras, mezclas homogéneas o mezclas heterogéneas.

• Bronce.

• Sal.

• Disolución de agua y azúcar.

• Vaso lleno de agua y arena.

• Madera.

• Papel.

2

1

NOMBRE: CURSO: FECHA:

Recuerda que...

En la naturaleza la materia puede agruparse formando sustancias puras o mezclas.

• Las sustancias puras no pueden descomponerse en otroscomponentes más sencillos. El oro, por ejemplo, es una sustancia pura; todos los átomos de un anillo de oro son átomos de oro.

• Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas, cuando se diferencian sus componentes.

• Las disoluciones son mezclas homogéneas. Las aleaciones son un tipoespecial de mezclas homogéneas.

• Ejemplos de mezclas heterogéneas son la arena de una playa o muchas rocas (por ejemplo, el granito).

Sustancia pura Mezcla homogénea Mezcla heterogénea

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Completa el siguiente esquema con los pasos necesarios para separar una mezcla de agua, arenay alcohol.

Explica los siguientes fenómenos relacionados con las mezclas.

• Los componentes de algunas mezclas no pueden diferenciarse a simple vista.

• El aspecto homogéneo de una sustancia no garantiza que se trate de una sustancia pura.

• En una mezcla, ya sea homogénea o heterogénea, en general existen átomos de al menosdos elementos químicos diferentes.

• Los componentes de las mezclas con dos o más líquidos que tienen diferente densidad pueden separarse utilizando un método llamado decantación.

4

3

Mezcla de arenaagua y alcohol

➤➤

➤

se filtra

se deja secar

se enfría

se calienta hasta alcanzarla temperatura de ebullición del alcohol

Arena húmedaen el filtro

➤ ➤➤


FICHA 2: SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS (II)PROPUESTA DE ADAPTACIÓN CURRICULAR13

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MULTICULTURALIDAD

1. Consumodoméstico

15. Procesadoy manufacturado

2. Recogida de basuras3. Transporte

8. Proc

esos d

e reci

clado

6. Incineración

14. Materias primas

9. Vidrio

10. Papel

11. Metal12. Plástico

13. Compost5. Vertedero

7.Residuospeligrosos

4. Separaciónde basuras

Rumano Árabe

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

Chino

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

PROCESO DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

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RECUERDA Y CONTESTA

1. a) El hielo está formado por agua. b) El hielo se encuen-tra en estado sólido. c) Es posible encontrarlo en estado gaseoso, como vapor de agua, y estado líquido, como elagua.

2. Sí, una sustancia puede cambiar de estado. Puede sucedercuando cambian las condiciones en las que se encuentradicha sustancia. Por ejemplo, al bajar la temperatura, el aguapuede pasar al estado sólido, formando el hielo.

3. El agua de mar está formada por varias sustancias sencillas.Las más abundantes son el agua y la sal (cloruro de sodio).El agua que bebemos también contiene otras sales (sulfa-tos, carbonatos, flúor), aunque en menor concentración queen el agua de mar.

Busca la respuesta

Que el agua se evapora significa que cambia del estado líquidoal estado gaseoso, debido al aumento de la temperatura.

ACTIVIDADES

13.1. Los sólidos tienen forma propia y volumen fijo. Los lí-quidos no tienen forma propia, tienen volumen fijo ypueden fluir. Los gases no tienen forma propia ni vo-lumen fijo y pueden fluir.

13.2. Modelo. Abstracción de la realidad que la representade forma simplificada.

Fluir. Referido a un líquido o a un gas, correr o despla-zarse por algún lugar.

13.3. Según la teoría cinética, los líquidos y los gases pue-den fluir porque las partículas que los forman no es-tán muy unidas y pueden desplazarse unas sobre otraso moverse libremente.

13.4. El cambio de estado inverso a la fusión se llama soli-dificación, proceso mediante el cual un líquido pasa alestado sólido.

13.5. La vaporización es el proceso general de transforma-ción de un líquido al estado gaseoso. En la ebullición,el cambio de estado tiene lugar cuando el líquido al-canza la temperatura del punto de ebullición, mientrasque la evaporación se produce de forma paulatina, acualquier temperatura.

13.6. Una propiedad general de la materia es común a todala materia y sirve para definirla pero no para distinguiruna sustancia de otra (ejemplo de propiedades ge-nerales: masa y volumen). Una propiedad específicanos permite distinguir una sustancia de otra. Por ejem-plo, el color, el olor, la densidad, etc.

13.7. Las flechas rojas representan los cambios de estadoproducidos por calentamiento, como la fusión y vapo-rización, y las flechas azules representan los cam-bios producidos por enfriamiento, como la conden-sación.

13.8. Los componentes de una disolución son el disolventey el soluto. El disolvente es el componente que se en-cuentra en mayor cantidad en la disolución y el solu-to es el componente minoritario de la disolución.

13.9. La densidad permite separar el aceite y el agua por de-cantación, ya que ambas tienen densidades diferen-tes.

13.10. Para separar varios líquidos mezclados que formanuna disolución, se utiliza el método de destilación, ba-sado en la diferencia de temperatura de ebullición delos componentes de la mezcla. Para ello se emplea unaparato de destilación. En la destilación se hierve lamezcla y a medida que los componentes van alcan-zando su punto de ebullición, se evaporan y pasan porun tubo refrigerante donde se enfrían los vapores ge-nerados, pasando al estado líquido nuevamente, paraser recogidos por recipientes donde se almacena cada uno de los líquidos. Como cada componente tie-ne una temperatura de ebullición diferente, los com-ponentes se podrán recoger por separado a medidaque se vayan condensando y pasando al estado lí-quido de nuevo.

13.11. No se puede decir lo mismo en el caso de las mezclas,ya que una mezcla es la unión de dos o más sustan-cias, en proporciones variables, que conservan suspropiedades.

13.12. Las mezclas no tienen propiedades específicas porquecada uno de sus componentes mantiene sus propiaspropiedades. Los compuestos tienen propiedades es-pecíficas que los diferencian de otras sustancias, yaque las sustancias más simples que los forman pier-den las propiedades que tenían antes de combinarse.Los elementos químicos son sustancias que no pue-den ser divididas en otras más simples, y poseen pro-piedades específicas que los distinguen del resto.

13.13. La mayoría de los plásticos se obtienen a partir del pe-tróleo.

13.14. La fibra de carbono se utiliza en la fabricación de lasbicicletas por su resistencia y ligereza.

13.15. No se puede escribir la fórmula de la cera de una vela, ya que es una mezcla de varias sustancias.

13.16. El experimento compara la temperatura de fusión delagua con la de la cera para averiguar si la cera es unasustancia simple o no.

– En primer lugar, se pone a calentar un vaso de pre-cipitados con agua y dentro se coloca otro vaso máspequeño con hielo picado y un termómetro.

– Se anota la temperatura de inicio de fusión del hie-lo y la que hay cuando ya se ha fundido todo.

– Se repiten los pasos anteriores pero en lugar de hie-lo picado se coloca la cera. Se anota la temperatu-ra de inicio de fusión de la cera y la temperaturacuando la cera ya está completamente fundida.

– Se comparan los datos y se sacan conclusiones.

SOLUCIONARIO13826626 _ 0410-0439.qxd 25/1/07 10:03 Página 432


13.17. Tanto la cera industrial como la cera pura de abejasson mezclas de otras sustancias.

13.18. Un material tendrá un intervalo de temperaturas de fu-sión más ancho si tiene mayor número de sustancias ensu composición y si la diferencia de la temperatura de fu-sión entre las distintas sustancias de la mezcla es mayor.

13.19. El agua que tenía el vaso se ha evaporado. Se seca-ría mejor en una habitación más cálida, ya que el pro-ceso de evaporación se produce por calentamiento.

13.20. El aire que rodea al vaso está más caliente y el vaporde agua contenido en el aire alrededor del vaso se con-densa al entrar en contacto con el vaso frío y enfriar-se. Se ha producido una condensación.

13.21. El perfume se puede oler en toda la habitación porqueal evaporarse, las partículas que forman el perfume sedesunen y se separan, moviéndose libremente y ocu-pando todo el espacio disponible. Se produce el fenó-meno de evaporación, el perfume pasa de forma líqui-da a gaseosa.

13.22.

13.23. Sabemos que el agua ha comenzado a hervir cuandoempiezan a aparecer burbujas. El agua tendrá en esemomento la temperatura de ebullición, es decir, 100 ºC.Si se sigue calentando el agua, la temperatura no au-mentará, sino que se mantendrá constante. El aguaque desaparece de la cazuela se evapora y se incor-pora al aire como vapor de agua.

13.24. a) El paso de sólido a líquido se llama fusión.

b) El paso de gas a líquido se llama condensación.

c) El paso de líquido a gas se llama vaporización.

d) El paso de líquido a sólido se llama solidificación.

13.25. El disolvente es el elemento A; el soluto, el elemento B, y la disolución, el C.

13.26. a) El agua y el azúcar se pueden separar por evapo-ración del agua.

b) El agua, la arena y la sal se pueden separar filtran-do el agua con sal y arena para retener las partícu-las sólidas no disueltas en el agua, la arena. A con-tinuación dejamos evaporar el agua y nos queda la sal.

c) Gasolina y agua se pueden separar por decanta-ción, ya que son líquidos de diferentes densidadesque no son solubles entre sí.

13.27. Se echa sal sobre las carreteras en invierno porquela sal disminuye el punto de congelación del agua, porlo que la mantiene líquida a temperaturas más bajas,y acelera su fusión.

13.28. El butano es gaseoso a la presión atmosférica, pero ala presión de envasado se encuentra en estado líqui-do. Cuando se abre la llave de salida de la bombo-na, disminuye la presión en el interior, se produce lavaporización del combustible que fluye por el tubo desalida. Para mantener constante la presión de salidade estos gases se intercala una válvula de regula-ción de presión que lleva incorporada la llave de paso.

13.29. a) Cambio químico.

b) Cambio químico.

c) Cambio físico.

d) Cambio físico.

13.30. a) El agua de la botella está compuesta por: agua, bi-carbonatos, sulfatos, cloruros, calcio, magnesio,sodio, potasio y residuo seco.

b) Se trata de una mezcla, ya que el agua, que hacede disolvente, tiene disueltos varios solutos, comoel bicarbonato o el calcio.

c) Es una mezcla homogénea porque presenta un as-pecto uniforme.

13.31. a) El hierro líquido se encuentra en el núcleo de laTierra.

b) El agua la encontramos en estado gaseoso en la at-mósfera en forma de humedad o vapor de agua.

Sólidos Formapropia.Oponenresistenciaa loscambios de forma.

Forma

Volumen fijo,aunque puedevariarligeramentecon cambiosdetemperatura.

Volumen

No puedenfluir.

Puedenfluir

Líquidos No tienenformapropia, seadaptan alrecipiente.

Volumen fijo,aunque sedilatan con el calor.

Puedenfluir si noestáncontenidosen unrecipiente.

Gases No tienenformapropia.

No tienenvolumen fijo.Puedenexpandirseocupando el espaciodisponible o comprimirsepara sercontenidos enun recipiente.

Puedenfluir.

SOLUCIONARIO13Termómetro

CeraBañoMaría

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13.32.

13.33.

A B

En el dibujo A se representa el recipiente lleno de aire.En el dibujo B aparece el mismo recipiente con la mi-tad de aire. Aunque tiene menos masa de aire, el vo-lumen sigue siendo el mismo, ya que el aire restanteocupa nuevamente todo el volumen del recipiente.

13.34. a) El polietileno es apto para la conservación de ali-mentos debido a que impide el paso de las bac-terias, el aire y la humedad al interior del tetrabrik.

b) Si el envase fuese únicamente de cartón no podríallevar en su interior alimentos de alarga duración.

UN ANÁLISIS CIENTÍFICO

13.35. Elena ha descubierto que debajo de la capa de óxidose podía observar el material original del que están he-chas las llaves, el hierro.

13.36. En la playa hay mucha humedad o presencia de va-por de agua en el aire debido a la cercanía del mar.

13.37. No, el hierro ha sufrido un cambio químico y la capade color marrón es el hierro combinado con el oxígeno.

13.38. El vapor de agua, después de una ducha caliente, alenfriarse con el aire de fuera del baño, se condensaformando gotitas de agua en el espejo. El agua sufreun cambio de estado.

13.39. a) Falso. El hierro y el óxido de hierro no son la mismasustancia. El hierro es una sustancia pura y el óxi-do de hierro es una mezcla producto de la oxida-ción del hierro, que tiene propiedades diferentes ala del hierro ya que se ha modificado su naturaleza.

b) Falso. Al oxidarse el hierro se produce un cambioquímico al variar la naturaleza de la sustancia.

c) Verdadero.

RESUMEN

13.40.

La filtración separa un líquido y un sólido que no son solubles entre sí.

La decantación se basa en la diferente densidad de dos líquidos que no son solubles entre sí.

La destilación separa líquidos solubles entre sí, perocon distinto punto de ebullición.

13.41.

COMPRENDO LO QUE LEO

13.42. Identificar. «Energía radiante, me explicó, era cualquiercosa como la luz y el calor, o como los rayos Röntgende que se habló tanto hace un año o algo así, o comolas ondas de Marconi, o como la gravitación».

13.43. Identificar. Cavor pensaba fabricar la cavorita con unacomplicada mezcla de metales y una nueva sustanciallamada hélium.

13.44. Reflexionar. Parece un cuento. El que cuenta la histo-ria describe lo que le decía Cavor de forma poco con-creta, indicando que lo que sabe se lo contó el señorCavor de forma un poco difusa.

Agua de mar

Granito

Arenay agua

X

X

X

Mezclahomogénea

Mezclaheterogénea

Sustanciapura

Oxígeno

Aire

Hierro

Lecheconcacao

Agua

X

X

X

X

X

Papelde filtro

Embudo dedecantación

SOLUCIONARIO13

Matraz

Mezcla

Tuborefrigerante

Recolector

Sólido

Líquido

Gas

Fusió

n

Solid

ifica

ción

Sublimación

Sublimación regresiva

Vaporización

Condensación

F

FG

FG

G

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PRUEBA DE EVALUACIÓN 1

1. La fotografía A corresponde a las partículas de un líquido;la B, a las de un sólido, y la C, a las de un gas. Las partí-culas del líquido están menos unidas y menos ordenadasque las del sólido, que se encuentran fuertemente unidasy muy juntas. Además, las del sólido no cambian de posi-ción, mientras que las del líquido pueden desplazarse unassobre otras. Las partículas del gas no se encuentran uni-das y están más separadas que las de los líquidos. Se pue-den mover libremente.

A B C

2. Los líquidos y los gases no tienen forma propia, sino queadoptan la del recipiente donde se encuentran. Además,los gases y los líquidos pueden fluir. Los sólidos sí tienenforma propia y no pueden fluir, debido a que las partícu-las que lo constituyen se encuentran muy unidas y juntasy no cambian de posición.

3.

A B

Cuando el hielo se calienta y alcanza su punto de fusión,las partículas que lo forman adquieren más energía, semueven más rápidamente hasta que se separan, transfor-mándose en un líquido. Cuando el agua se enfría y alcan-za la temperatura de solidificación, ocurre el fenómenocontrario. Las partículas del líquido pierden energía y de-jan de moverse para juntarse y unirse, pasando al esta-do sólido.

4. Un elemento químico es una sustancia pura que no sepuede descomponer en otras más simples. Se conocenmás de cien elementos químicos en la naturaleza, comoel oxígeno, el hidrógeno, el azufre o el hierro. Los com-puestos químicos son sustancias químicas que puedendescomponerse en otras sustancias. Por ejemplo, el aguao la sal.

5. a) Falso. Las partículas en el estado líquido están menosseparadas y libres que en el estado gaseoso.

b) Falso. Si una sustancia se une con otra para formaruna nueva, es un cambio químico, porque la sustan-cia original pierde su naturaleza.

c) Falso. Filtración es una de las formas de separar lasmezclas según sus propiedades.

d) Verdadero.

6. Una mezcla es la unión de dos o más sustancias, en pro-porciones variables, que conservan sus propiedades, y cu-yos componentes pueden separarse de la misma por me-dios físicos. En la destilación se produce primero un procesode evaporación. Posteriormente tiene lugar un proceso decondensación, que se efectúa en el tubo refrigerante, y ellíquido obtenido de nuevo se recoge en un colector. Loscomponentes se separan según sus temperaturas de ebu-llición.

7. La mezcla heterogénea de un sólido con un líquido se pue-den separar por filtración. Son procesos físicos, ya que nose altera la naturaleza de las sustancias. Por ejemplo, unamezcla de agua y arena.

8. Las propiedades características de una sustancia pura sonaquellas que sirven para diferenciarla de otra sustanciapura. Las más utilizadas son el punto de fusión, el puntode ebullición y la densidad.

Una disolución es una mezcla homogénea de varias sus-tancias cuyos componentes se encuentran en proporcio-nes variables. Las disoluciones están formadas por un di-solvente, componente que se encuentra en mayor cantidad,y un soluto, que es el componente minoritario.

9. La fibra de carbono es un material sintético fabricado conplásticos reforzados con carbono. Es una fibra resisten-te, elástica y ligera, por ello es utilizada en la industria au-tomovilística y para fabricar material deportivo.

10. Para colaborar con el mejor aprovechamiento de los re-cursos naturales podemos reducir nuestro consumo, se-parar las basuras para su reciclado y comprar productoshechos con material reciclado.

11. El yodo se evapora, pasa del estado sólido al gaseoso me-diante la sublimación. Durante esta transformación, algu-nas de las moléculas del sólido pueden vibrar muy rápida-mente, vencer las fuerzas de cohesión y escapar comomoléculas gaseosas al espacio libre: el sólido se sublima.

PRUEBA DE EVALUACIÓN 2

1.

Fusión

Solidificación

SOLUCIONARIO13

LíquidoSólidoGas

A B C

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2. De acuerdo con la teoría cinética las partículas que for-man los sólidos están muy juntas y unidas entre sí, porlo que al moverse no pueden cambiar de posición, aun-que sí vibrar. Eso explica por qué los sólidos tienen formapropia y volumen fijo y es muy difícil deformarlos.

3. El olor característico de muchas sustancias sólidas, comoel alcanfor y los perfumes sólidos, nos indica que se estáproduciendo un cambio de estado de la materia, de sóli-do a gaseoso, llamado sublimación.

4. a) Verdadero.

b) Falso. Las mezclas pueden tener apariencia homo-génea pero están formadas por varias sustancias.

c) Falso. Los elementos químicos no se pueden descom-poner en sustancias más pequeñas.

d) Falso. Las mezclas pueden tener apariencia homo-génea o heterogénea.

5. Podría separar las limaduras de hierro del azufre con unimán que atraería al hierro. El hierro tiene la propiedad deser atraído por un imán. Este método de separación es unproceso físico, ya que ni el azufre ni el hierro sufren alte-ración química.

6. Una sustancia pura es materia formada por un solo com-ponente, y tiene unas propiedades específicas que la di-ferencian del resto de las sustancias. Por ejemplo: el agua.Una mezcla es la combinación de dos o más sustanciasque mantienen sus características específicas y cuyos com-ponentes pueden separarse por mecanismos físicos. Porejemplo: el agua de mar.

Las mezclas homogéneas son combinaciones de sustan-cias que no se pueden distinguir a simple vista, tienen apa-riencia homogénea. Estas mezclas se llaman disoluciones.El agua con azúcar o el acero son algunos ejemplos. Enlas mezclas heterogéneas podemos distinguir los com-ponentes de la mezcla a simple vista. Por ejemplo, aguay arena.

7. Si se mezcla arena y cloruro de sodio (sal), se obtiene una mezcla heterogénea. Si a esa mezcla se le añade agua,se agita y se dejan pasar unos minutos, la arena se en-cuentra en el fondo, ya que se sedimenta. La sal se disuel-ve en el agua y no se ve. Si se filtra la mezcla, logramosseparar la arena, que se queda en el filtro, y el agua consal. Si se calienta a continuación, el agua se evapora, que-dando los cristales de sal.

8.

9.

AMPLIACIÓN

1. Los postulados de la teoría cinética son:

– La materia está formada por pequeñas partículas.

– Las partículas que forman la materia están en constan-te movimiento y entre ellas existe una fuerza de cohe-sión que las atrae unas a otras. En el estado sólido, laspartículas están muy próximas entre sí y se muevenoscilando alrededor de unas posiciones fijas. Las fuer-zas de cohesión son muy grandes. En el estado líqui-do, las partículas están más separadas y se mueven demanera que pueden cambiar sus posiciones, pero lasfuerzas de cohesión impiden que se separen completa-mente. En el estado gaseoso, las partículas están com-pletamente separadas unas de otras y se mueven li-bremente. No existen fuerzas de cohesión.

Dichos postulados explican las propiedades y estados dela materia, a través de un modelo que representa cómo secomporta la materia por dentro.

2. Cuando se calienta un sólido las partículas que lo for-man adquieren más energía y se mueven más rápidamen-te, hasta que se separan, transformándose en un líqui-do. Por ejemplo, el hierro, al llegar a una cierta temperatura(temperatura de fusión del hierro: 1 808 K) se funde y pa-sa al estado líquido.

3. Cuando se calienta un sólido, este se fusiona pasando alestado líquido, o sufre sublimación pasando al estado ga-seoso. Al calentar un líquido, este se vaporiza pasandoal estado gaseoso. Cuando se enfría un líquido, se solidi-fica y pasa al estado sólido. El gas al enfriarse puede con-densarse y pasar a líquido o sufrir una sublimación regre-siva y pasar a sólido.

4.

5. a) A 1 ºC el agua es líquida.

Vidrio Duro y frágil a la vez;transparente; aislante de la electricidad y el calor.

Envasesy ventanas.

Material Propiedades Utilidad

Fibraóptica

Fibrade vidrio

Conductora de la luz.

Aislante térmico,moldeable e inoxidable.

Cables de teléfono y ordenador.

Fabricaciónembarcacionesy carroceríasde vehículos.

Fusión El mercurio se fusiona a unatemperatura de –38,83 ºC, por eso sepresenta en estado líquido a temperatura ambiente.

Ejemplos de cambios de estado

Solidificación El magma se solidifica al entrar encontacto con la atmósfera formandola lava.

Sublimación El hielo seco se sublima a –78 ºCpasando al estado gaseoso (dióxido decarbono).

Consumodoméstico

Procesadoy manufacturado

Recogida de basuras

Transporte

Proceso

s de r

ecicla

do

Incineración

Materiasprimas

VidrioPapelMetalPlásticoCompost Vertedero

Residuospeligrosos

Separaciónde basuras



b) A 100 ºC el agua está pasando de líquido a gas debi-do a que es su temperatura de ebullición.

6. Un disolvente es el componente de una disolución que seencuentra en mayor cantidad. El soluto es el componen-te que se halla en menor cantidad. El disolvente y el solu-to forman una disolución, que es una mezcla homogéneade varias sustancias. Disolución líquida: el agua de mar.Disolución gaseosa: el aire. Disolución sólida: el acero.

7. La aleación es una disolución sólida, ya que es una mez-cla de dos sólidos, con aspecto homogéneo.

8. Sí se podría. Cada líquido tiene una temperatura de ebu-llición diferente, por lo que se irán evaporando y despuéscondensando nuevamente en diferentes momentos, lo quepermite recogerlos en recolectores distintos.

9. La decantación se basa en la diferente densidad de doslíquidos no solubles entre sí. La decantación sería difícil,ya que se necesita una diferencia de densidades signifi-cativa.

10. Cuando se produce un cambio químico, cambian las pro-piedades generales y específicas. En el cambio físico cam-bian solo las propiedades específicas.

11. Los métodos de separación de mezclas se basan en lasdiferentes propiedades específicas de la materia, como elpunto de ebullición, densidad, solubilidad, etc. La mezclahomogénea de un sólido con un líquido se puede separarpor evaporación, calentando la mezcla hasta que el líquido se evapore, y el sólido se obtiene en forma pura.

12. Un elemento químico es una sustancia pura que no sepuede descomponer en otras más sencillas. Se conocenmás de cien elementos químicos en la naturaleza, comoel oxígeno, hidrógeno, helio, oro, plata, hierro, etc. Un com-puesto químico es una sustancia pura que se puede des-componer en otras más sencillas. Por ejemplo, el agua,que se descompone en oxígeno e hidrógeno, o la sal (clo-ruro de sodio), que se descompone en cloro y sodio.

13.

14. Los residuos sólidos producidos por el consumo domésti-co son recogidos selectivamente y separados según sudestino final. Una parte, la que no se puede aprovechar oreciclar, terminará en los vertederos; otra parte será inci-nerada, y los residuos peligrosos (radiactivos) serán alma-cenados adecuadamente. Los residuos reciclables, comoel papel, cartón, aluminio, plástico, etc., son llevados aplantas de reciclaje donde se preparan para convertirseen material que pueda ser procesado y manufacturado denuevo en el mercado.

REFUERZO

1. La materia del dibujo se encuentra en estado sólido. Lossólidos están formados por partículas que se encuentranfuertemente unidas entre sí y muy juntas. Al moverse nocambian de posición, solo pueden vibrar.

2.

3. La condensación es el proceso mediante el cual un gaspasa al estado líquido, como ocurre con la condensacióndel vapor de agua en las nubes para dar lugar a las go-tas de lluvia. El proceso inverso es la vaporización, en laque un líquido pasa al estado gaseoso por ebullición o eva-poración.

4. La temperatura o punto de ebullición es la temperatura ala cual un elemento o compuesto químico pasa del esta-do líquido al estado gaseoso. El punto o temperatura defusión es el momento en el cual una sustancia pasa delestado sólido al estado líquido. Estas propiedades especí-ficas de las sustancias las diferencian de otras.

5. Cuando las partículas que forman un líquido se calientan,se separan y se escapan unas de otras, transformándoseel líquido en gas.

6. Una disolución es una mezcla homogénea de varias sus-tancias. La disolución está formada por una fase dispersallamada soluto, que es la que se encuentra en menor can-tidad, y un medio dispersante llamado disolvente, que esla sustancia que se encuentra en mayor cantidad. Ejem-plos: la leche, café con leche y azúcar, las bebidas gaseo-sas.

7. Una mezcla de alcohol y agua se puede separar por des-tilación, ya que estas sustancias tienen distintas tempera-turas de ebullición. Al calentar la mezcla el alcohol, quees más volátil que el agua, se evapora en primer lugar. A continuación se enfría al pasar por un tubo refrigeran-te. Se recupera dicho componente en forma líquida pormedio de la condensación.

8. Los componentes de una mezcla de arena y agua se separan por filtración, ya que la arena no es soluble enel agua. Para ello, necesitamos un embudo, un papel defiltro y un recipiente que reciba al agua, ya separada de laarena, que se queda en el papel de filtro.

Vidrio Duro y frágil; transparente;aislante de la electricidady el calor; algunos,resistentes a cambiosbruscos de temperatura.

Fabricaciónenvases,ventanas.

Propiedades Usos

Fibrade vidrio

Fibroso; aislante térmico;moldeable; no se oxida.

Fabricaciónembarcaciones y carrocerías de coches.

Fibraóptica

Fibradecarbono

Capacidad de conducirla luz.

Fibra resistente, elásticay ligera.

Fabricacióncables de teléfono,ordenadores, etc.

Fabricación de bicicletas,raquetas detenis, cascosprotectores y en la industriaautomovilística.

SOLUCIONARIO13

Forma Fija Variable Variable

Sólidos Líquidos Gases

Volumen Fija Fija Variable

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9. a) Se ha producido un cambio físico, porque el agua novaría su composición al pasar al estado gaseoso.

b) Las cenizas resultantes no están formadas por las mis-mas sustancias que el papel, ya que con la combus-tión se han producido cambios químicos que han con-vertido al papel en ceniza. La ceniza tiene unaspropiedades específicas distintas a las del papel.

c) Se produce un cambio químico, ya que al calentar lamezcla, sale el vapor de agua y cambia la composiciónquímica de las sustancias.

d) El volumen del hielo es mayor que el del agua, ya queesta se dilata al solidificarse, pero la composición del aguase mantiene igual, por lo que es un cambio físico.

10. Un elemento químico es una sustancia que no se puededescomponer en otras más sencillas. Un compuesto quí-mico es una sustancia que puede descomponerse en otrasmás sencillas por métodos químicos. Una sustancia puraes aquella que tiene unas propiedades específicas quela diferencian de otras sustancias, y puede ser un elemen-to o un compuesto.

11. Las propiedades del plástico son:

– Es un material ligero pero con resistencia a la rotura ydesgaste.

– Impermeable al agua.

– No sufre modificaciones químicas frente a muchas sus-tancias. No se oxida, ni se pudre.

– Se puede moldear fácilmente con el calor.

– Buen aislante térmico y eléctrico.

– Baratos.

En contraposición, su quema es muy contaminante, y nobiodegradable ni fácil de reciclar.

Los plásticos se hacen en su mayoría a partir del petró-leo. Se considera un material sintético o artificial, ya queno se encuentra en la naturaleza como tal, sino que seobtiene por transformaciones químicas, provocadas porel ser humano, a partir de materiales naturales, como elpetróleo.

12. • Disminuir el consumo de productos innecesarios; com-prar productos duraderos; consumir productos no tóxi-cos.

• Reutilizar los productos que puedan tener nuevo uso(reparándolos, donándolos o vendiéndolos). Por ejem-plo, usar servilletas de tela y no de papel, rellenar bote-llas, reutilizar cajas y recipientes…

• Reciclar los residuos como el papel, cartón, vidrio, me-tal de las latas, el plástico, las pilas, etc. Para que el re-ciclaje sea rentable, debemos comprar productos reciclados. Cuando adquirimos productos reciclados,creamos un incentivo económico para que se recojanlos materiales de desecho que se puedan reciclar para ser procesados y manufacturados y que entren enel mercado como nuevos productos.


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13 la materia y su diversidads1c7e070c64d477f3.jimcontent.com/download/version... · 2013-01-08 ·...

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