ciencias naturales 6 - edelvives · ciencias naturales segundo ciclo + que mÁs. proyecto...

bonaerense

66Ciencias

naturales

segu

ndo

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+ queMÁS

Proyecto didáctico y Dirección EditorialPedro Saccaggio

AutoríaMariana SteinIgnacio Miller Andrés AlbornozLaura Melchiorre

EdiciónMariana SteinIgnacio MillerAndrés Albornoz

Corrección: Roberta Zucchello

Miller, Ignacio David Naturales 6 bonaerense Serie + que MÁS / Ignacio David Miller; Laura Melchiore; Mariana Stein; ilustrado por Conrado Giusti; Favian Villarraga Martinez; Nelson Castro. - 1a. ed. - Buenos Aires: Edelvives, 2012. 160 p.; 27 x 22 cm.

ISBN 978-987-642-169-0

1. Enseñanza Primaria. 2. Ciencias Naturales. 3. Libros de Texto. I. Melchiore, Laura II. Stein, Mariana III. Giusti, Conrado, ilus. IV. Villarraga Martinez, Favian, ilus. V. Castro, Nelson, ilus. CDD 372.357

Proyecto visual y Dirección de ArteNatalia Fernández

Diseño de tapa Natalia Fernández

Diseño de maquetaNatalia Fernández y Cecilia Aranda

DiagramaciónCarolina Sesa

IlustraciónFavian Villarraga Martinez, Conrado Giusti, Nelson Castro

Documentación fotográficaMariana Jubany

Preimpresión y producción gráficaMaría Marta Rodríguez Denis

FotograFía

Foto de tapa: ©Joseph Fuller|Dreamstime.com

Agradecimientos: NASA/cortesía de nasaimages.org

reFerencia: a=arriba, ab= abajo, c=centro, d=derecha, i=izquierda

Experiencias: Paula Bonacorsi. Página11: Stu Spivack/cc by-sa 2.0 (a-d); p.24: Alastair Roe/cc by-sa 2.0 (ab-i); p.25: Darío Sanches/cc by-sa 2.0 (ab-d); p.26: Manu25/cc by-sa 2.5 (i); p.28: Øystein Paulsen/cc by-sa 3.0 (ab-i), Mila Zincova/cc by-sa 3.0 (ab-c), Appaloosa/cc by-sa 3.0 (ab-d); p.30: Chester Zoo/cc by 2.0 (ab-i), Darío Sanches/cc by-sa 2.0 (ab-c); p.31: Lomvi2/cc by-sa 3.0 (d); p.32: Argmga/cc by-sa 3.0 (i), Liam Quinn/cc by-sa 2.0 (c), ©José Luis Bilbao (d); p.34: Facundo A.Fernández/cc by-sa 2.0 (a), p.35: Tomfriedel/cc by-sa 3.0 (i); p.38: Glen Fergus/cc by-sa 3.0 (a-d), Jim and Becca Wicks/cc by 2.0 (ab-i); p.39: Boness, Scotland/cc by-sa 2.0 (i), Aquila Gib/cc by-sa 3.0 (c), Forest & Kim Starr/cc by 3.0 (d), Erik Kilby/cc by-sa 2.0 (ab); p.40: Böhringer Friedrich/cc by-sa 2.5 (c), Zinneke/cc by-sa 3.0 (d); p.41: Kolossos/cc by-sa 3.0 (d); p.42:Adrian Michael/cc by-sa 3.0 (ab-i); p.43: Karen Hull/cc by 2.0 (d); p.44: Samuel Blanc/cc by-sa 3.0 (a-d); p.45: Derek Keats/cc by 2.0 (i), Linda Tanner/cc by 2.0 (c), Gille San Martin/cc by-sa 2.0 (d); p.46: Stef Maruch/cc by 2.0 (a), Vera Buhl/cc by-sa 3.0 (ab-i), www. Birdphotos.com/cc by 3.0 (c), Holger Casselmann/cc by-sa 3.0 (d); p.48: Colegota/cc by 2.5 (a), Minette Layne/cc by-sa 3.0 (a); p.51: Carl Chapman/cc by-sa 3.0, Joe Schneid Louisville Kentucky/cc by-sa 3.0 (c); p.52: Mitchael Bentley/cc by 2.0 (a-d); p.53: Rwh/cc by 2.0 (ab); p.54: ©Photowitch|Dreamstime.com; p.57: Steve Jurvetson/cc by 2.0 (a), Darío Sanches/cc by-sa 2.0 (ab-i), Dirk/cc by-sa 2.5 (ab-d); p.58: ©Saintho|Dreamstime.com; p.60: Przemyslaw Malkowsky/cc by 3.0 (a); p.61: Adrian Angelov/cc by 2.0 (i); p.62: ©Citalliance|Dreamstime.com; p.66: Orchi/cc by-sa 3.0 (a-i), Fir0002/cc by-sa 3.0 (a-d), Stephan-XP/cc by-sa 3.0 (ab-i); p.67: Henry Mühlpfordt/cc by-sa 30 (a), Mike´s Birds/cc by-sa 2.0 (ab-i), Nick Habgood/cc by-sa 3.0 (ab-d); p.68: H.Zell/cc by-sa 3.0 (c); p.69: Dave Powell, USDA Forest Service/cc by 3.0 (a); Qwert1234/cc by-sa 3.0 (ab-i), Bff/cc by-sa 3.0 (ab-d); p.70: Masaki Ikeda/cc by-sa 3.0 (ab-i), Alkomor.com/cc by 2.0 (ab-d); p.71: Tigerpython/cc by-sa 3.0 (a), Stormy Dog/cc by 2.0 (ab-i); p.73: ©David Davis|Dreamstime.com; p.76: Reg McKenna/cc by 2.0 (i), Brocken Inaglory/cc by-sa 3.0 (d), Thamizhpparithi Maar/cc by-sa 3.0 (ab); p.77: Pingvellier/cc by-sa 3.0 (a), Salimfadhley/cc by-sa 3.0 (c), PJKADostie/cc by-sa 3.0 (ab); p.80: Rahul/cc by-sa 3.0, p.81: Art Farmer/cc by-sa 2.0 (ab-d), p.82: Michaelmcandrew/cc by-sa 3.0 (ab); p.83: Timohuemmel/cc by-sa 2.5 (a), Teipangshanloz/cc by-sa 3.0 (ab-c), Andthenpatterns /cc by-sa 2.0 (ab-d); p.87: CoolKoon/cc by-sa 3.0; p.89: Zantonyi Sándor/cc by-sa 3.0 (a); p.90: Pethrus/cc by-sa 3.0 (c); p.94: Bjorn Chrisitian Torrissen/cc by-sa 3.0 (a-i), Angelo1234/cc by-sa 3.0 (ab-d); p.95:© Jack Cook (a), Woods Hole Oceanographic Institution, Howard Perlman, USGS (c); p.99: Kevmin/cc by-sa 3.0; p.100: Chmee2/cc by-sa 3.0 (i); p.101: Kadellar/cc by-sa 3.0 (ab-d); p.108: J.M.Luijt/cc by-sa 2.5; p.110: Jon Zander/cc by-sa 3.0 (ab-d); p.114: Hans Hillewaert/cc by-sa 3.0 (a); p.116: C Eeckhout/cc by-sa 3.0; p.121: C Eeckhout/cc by-sa 3.0 (a-d), Moussa Direct Ltd/cc by-sa 3.0 (ab-i); p.123: Bruno Gilli/ESO/cc by-sa 3.0 (a); ESO/S.Brunier/cc by-sa 3.0 (ab-i), ESO/cc by-sa 3.0 (ab-c), NASA;ESA (ab-d); p.126: Manoj.dayyala/cc by-sa 3.0 (a-i), Michael M./cc by-sa 3.0 (a-c); p.128: Amirber/cc by-sa 3.0 (ab-d); p.130: NASA/JPL_Caltech/R.Gehrz (a-c), Image courtesy of NRA/AUI and M. Bietenholz (ab-c); p.159: Steve WDangler/cc by-sa 3.0 (c-i), Luca Galuzzi/cc by-sa 2.5 (c-d), Hermann Luyken/cc by 2.0 (i).

© 2012, Edelvives. Av. Callao 224, 2º pisoCiudad Autónoma de Buenos Aires (C1022AAP), Argentina.

Este libro se terminó de imprimir en el mes de noviembre de 2012.

Talleres Gráficos Edelvives (50012 Zaragoza)Certificado ISO 9001

Printed in Spain

Reservados todos los derechos de la edición por la Fundación Edelvives. Queda rigurosamente prohibida, sin la autorización escrita de los titulares del copyright, bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de los ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo público. Queda hecho el depósito que dispone la ley 11.723.

+ queMÁS

6bonaerense

Cienciasnaturales

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Así es este libro 6

1 Los materiales: mezclas y transformaciones 8Mezclas y componentes 9Los coloides 10 Emulsiones, soles y espumas 10 Geles 11 Aerosoles 11Las soluciones 12El agua como solvente 13 Agua salada, agua dulce y agua pura 13 El agua potable 13Cómo separar mezclas heterogéneas 14 Separación de mezclas de sólidos 14 Separación de mezclas que tienen líquidos 15Cómo separar soluciones 16La concentración de las soluciones 17Transformaciones físicas de los materiales 18Transformaciones químicas de los materiales 19 La combustión 19 La oxidación 19Ambiente y tecnología: Técnicas de separación de mezclas para depurar y potabilizar el agua 20En práctica: Las transformaciones químicas 22Revisamos qué aprendimos 23

2 Los ambientes que habitan los seres vivos 24Componentes de los ambientes 25Los factores abióticos 26 El suelo 26 El clima 27 Tipos de clima 27Los ambientes acuáticos 28 Las lagunas 29 Los océanos 29Los ambientes aeroterrestres 30 Las selvas 30 Los desiertos 31Ambientes de la Argentina 32 Ecorregiones húmedas 32 Ecorregiones secas 33Ambiente y tecnología: Modificaciones y preservación de los ambientes naturales 34En práctica: Los suelos y la permeabilidad 36Revisamos qué aprendimos 37

3 Los seres vivos: relaciones entre sí y con el ambiente 38Las adaptaciones de los seres vivos 39Adaptaciones a los ambientes acuáticos 40Adaptaciones a los ambientes aeroterrestres 41La organización de los seres vivos en los ambientes 42 Las especies 42Las poblaciones y las comunidades 43

Las relaciones de las poblaciones 44 Las relaciones intraespecíficas 44 Las relaciones interespecíficas 45Las relaciones alimentarias 46 Productores, consumidores y descomponedores 46 Las cadenas y las redes alimentarias 47Ambiente y tecnología: Extinción y conservación de especies 48En práctica: Las relaciones entre los seres vivos y con el ambiente 50Revisamos qué aprendimos 51

4 La digestión y la circulación 52La nutrición 53La digestión en el ser humano 54 El sistema digestivo 54 Las etapas de la digestión 55La digestión en otros animales 56 La ingestión del alimento 56 La digestión y la absorción del alimento 57La circulación en el ser humano 58 El sistema circulatorio 58 La circulación de la sangre 59La circulación en otros animales 60 Sistemas circulatorios cerrados y abiertos 60 La circulación en los vertebrados 61Ambiente y tecnología: Salud de los sistemas digestivo y circulatorio 62En práctica: El proceso de absorción de nutrientes 64Revisamos qué aprendimos 65

5 La reproducción 66¿Cómo se originan los seres vivos? 67 Dos modos de reproducción 67La reproducción de las plantas 68 La reproducción sexual de las plantas con flor 68 La reproducción sexual de las plantas sin flor 69 La reproducción asexual en las plantas 69La reproducción de los animales 70 La fecundación 70 El desarrollo embrionario 71La reproducción en los seres humanos 72 El sistema reproductor femenino 72 El ciclo menstrual 72 El sistema reproductor masculino 73 Desarrollo y madurez sexual 73 La fecundación 74 El desarrollo del embrión 74 El desarrollo del feto 75 El parto 75Ambiente y tecnología: Estrategias para la reproducción 76En práctica: La flor: órgano reproductor 78Revisamos qué aprendimos 79

5

6 La luz y los materiales 80La luz 81 La luz y la visión de los objetos 82 La propagación de la luz 82 La velocidad de la luz 82 La interacción entre la luz y los materiales 83La reflexión de la luz 84 Reflexión especular y reflexión difusa 84La refracción de la luz 85Los espejos 86Las lentes 87El ojo humano y el sentido de la vista 88La dispersión de la luz y los colores 89Ambiente y tecnología: Instrumentos ópticos 90En práctica: Construcción de un periscopio 92Revisamos qué aprendimos 93

7 La Tierra y sus cambios 94Los subsistemas terrestres 95La geosfera 96 Las placas tectónicas 96 El movimiento de las placas 97 Los bordes de las placas 97Modificaciones lentas del paisaje 98 La formación de las montañas 98 La deriva continental 99La erosión 100La sedimentación 101Modificaciones violentas del paisaje 102 Las erupciones volcánicas 102 Los terremotos y los tsunamis 102 Zonas de mayor peligro volcánico y sísmico 103Ambiente y tecnología: El estudio de los terremotos 104En práctica: La Tierra en movimiento 106Revisamos qué aprendimos 107

8 La historia de la vida en la Tierra 108La escala de tiempo geológico 109Los fósiles 110 La diversidad de fósiles 110 La formación de los fósiles y su datación 111La vida a lo largo de la historia de la Tierra 112 La vida en el precámbrico 112 La vida en la era paleozoica 112 La vida en la era mesozoica 113 La vida en la era cenozoica 113Las extinciones en el pasado 114 Las extinciones graduales 114 Las extinciones masivas 115La evolución de los seres vivos 116 El árbol de la vida 116 El surgimiento de nuevas especies 117

Ambiente y tecnología: La reconstrucción de la vida del pasado 118En práctica: El friso de la historia de la vida en la Tierra 120Revisamos qué aprendimos 121

9 La observación y exploración del universo 122La observación del cielo 123Las fases de la Luna 124 El brillo de la Luna 124 Los movimientos de la Luna 125 ¿Por qué se producen las fases de la Luna? 125Los eclipses 126 Umbra y penumbra 126 ¿Cómo se producen los eclipses? 127Instrumentos para observar el universo 128 Los binoculares 128 Los telescopios 128 Tipos de telescopios 129 Los observatorios astronómicos 129 Otros instrumentos de observación del universo 130 Los satélites artificiales 131Los viajes espaciales tripulados 132Las sondas espaciales 133Ambiente y tecnología: Rovers en el sistema solar 134En práctica: Un modelo de las fases de la Luna 136Revisamos qué aprendimos 137

Herramientas para trabajar en ciencias 138Formular y confirmar hipótesis 140Preparar un recorrido de exploración 142Analizar una reseña de un documental 144Analizar un experimento histórico 146Confeccionar mapas conceptuales 148Diseñar una experiencia 150Utilizar modelos para comprender fenómenos naturales 152Elaborar representaciones en escala y analogías 154Buscar, seleccionar y organizar información actualizada 156Repasar lo aprendido 158

6

Así es este libro

Al comienzo de cada capítulo encontrarán algunas actividades para que ustedes comprueben lo que saben acerca del tema que van a estudiar.

Las actividades les ayudarán a revisar lo que estudiaron en las páginas de desarrollo.

En cada capítulo se incluyen dos páginas que relacionan el tema del capítulo con algunos

desarrollos tecnológicos y diversos aspectos del ambiente

y su conservación.

129

rayos de luz

ocular

espejo plano

45º

espejo cóncavo

Tipos de telescopios Hay dos tipos básicos de telescopios: los refractores y los reflectores.

• Los telescopios refractores se basan en el uso de lentes para ampliar las imágenes. Por lo común, poseen dos lentes: el objetivo, que capta la luz, y el ocular, que amplía la imagen y permite verla.

• Los telescopios reflectores utilizan, en general, un espejo cóncavo, que capta la luz, en lugar de una lente. Luego, un espejo plano desvía la luz hacia la lente ocular. Ofrecen imágenes más nítidas que los telescopios refractores y, además, pueden construirse de mayor tamaño y, por lo tanto, distinguir mayores detalles. Los telescopios más grandes de la actualidad tienen espejos de entre cinco y diez metros de diámetro y tubos de varios metros de largo.

Los observatorios astronómicosPara albergar los telescopios más grandes, se construyen edificios especial-

mente diseñados, llamados observatorios astronómicos. En los observatorios, los telescopios están, por lo general, protegidos por una cúpula, que se abre solo cuando el telescopio está siendo utilizado. Esta cúpula, además, tiene la capaci-dad de rotar para poder orientar el telescopio hacia distintas regiones del cielo. Además de telescopios, los observatorios cuentan con otros instrumentos para la investigación de los cuerpos y los fenómenos del cielo.

Las luces de las ciudades y la contaminación atmosférica dificultan la obser-vación del cielo. Por eso, muchos observatorios son construidos en lugares aleja-dos de las ciudades. Además, se buscan lugares secos y altos, con gran cantidad de noches despejadas al año. A mayor altura, la atmósfera tiene menos partículas y, por lo tanto, se reducen las distorsiones que pueden provocar en la observación.

La mejor forma de evitar las distorsiones que provoca la atmósfera terrestre, sin embargo, es colocando el observatorio astronómico en el espacio, general-mente en órbita alrededor de la Tierra. Las desventajas que tienen estos observa-torios son su elevado coste y la dificultad de su mantenimiento. El observatorio espacial más conocido es el telescopio espacial Hubble, que se encuentra en fun-cionamiento desde el año 1990.

Telescopio refractor.

Telescopio reflector.

El Very Large Telescope (VLT), ubicado a más de 2.600 m de altura en el desierto de Atacama, es uno de los observatorios más avanzados.

El Hubble es un telescopio espacial reflector. Desde su lanzamiento en 1990, ha obtenido imágenes de regiones del universo nunca an-tes vistas.

Actividades

3. Indiquen si las siguientes afirma-ciones son correctas (C) o inco-rrectas (I).

Por lo general, los observato-rios astronómicos se ubican en las grandes ciudades.

En los telescopios refractores, la imagen es ampliada por el ocular.

Los binoculares, además de len-tes, poseen prismas en su interior.

Los telescopios refractores pue-den construirse de mayor tamaño que los reflectores.

ocular objetivo

rayos de luz

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rayos de luz

ocular

espejo plano

45º

espejo cóncavo

Tipos de telescopios Hay dos tipos básicos de telescopios: los refractores y los reflectores.

• Los telescopios refractores se basan en el uso de lentes para ampliar las imágenes. Por lo común, poseen dos lentes: el objetivo, que capta la luz, y el ocular, que amplía la imagen y permite verla.

• Los telescopios reflectores utilizan, en general, un espejo cóncavo, que capta la luz, en lugar de una lente. Luego, un espejo plano desvía la luz hacia la lente ocular. Ofrecen imágenes más nítidas que los telescopios refractores y, además, pueden construirse de mayor tamaño y, por lo tanto, distinguir mayores detalles. Los telescopios más grandes de la actualidad tienen espejos de entre cinco y diez metros de diámetro y tubos de varios metros de largo.

Los observatorios astronómicosPara albergar los telescopios más grandes, se construyen edificios especial-

mente diseñados, llamados observatorios astronómicos. En los observatorios, los telescopios están, por lo general, protegidos por una cúpula, que se abre solo cuando el telescopio está siendo utilizado. Esta cúpula, además, tiene la capaci-dad de rotar para poder orientar el telescopio hacia distintas regiones del cielo. Además de telescopios, los observatorios cuentan con otros instrumentos para la investigación de los cuerpos y los fenómenos del cielo.

Las luces de las ciudades y la contaminación atmosférica dificultan la obser-vación del cielo. Por eso, muchos observatorios son construidos en lugares aleja-dos de las ciudades. Además, se buscan lugares secos y altos, con gran cantidad de noches despejadas al año. A mayor altura, la atmósfera tiene menos partículas y, por lo tanto, se reducen las distorsiones que pueden provocar en la observación.

La mejor forma de evitar las distorsiones que provoca la atmósfera terrestre, sin embargo, es colocando el observatorio astronómico en el espacio, general-mente en órbita alrededor de la Tierra. Las desventajas que tienen estos observa-torios son su elevado coste y la dificultad de su mantenimiento. El observatorio espacial más conocido es el telescopio espacial Hubble, que se encuentra en fun-cionamiento desde el año 1990.

Telescopio refractor.

Telescopio reflector.

El Very Large Telescope (VLT), ubicado a más de 2.600 m de altura en el desierto de Atacama, es uno de los observatorios más avanzados.

El Hubble es un telescopio espacial reflector. Desde su lanzamiento en 1990, ha obtenido imágenes de regiones del universo nunca an-tes vistas.

Actividades

3. Indiquen si las siguientes afirma-ciones son correctas (C) o inco-rrectas (I).

Por lo general, los observato-rios astronómicos se ubican en las grandes ciudades.

En los telescopios refractores, la imagen es ampliada por el ocular.

Los binoculares, además de len-tes, poseen prismas en su interior.

Los telescopios refractores pue-den construirse de mayor tamaño que los reflectores.

ocular objetivo

rayos de luz

En las páginas que siguen, se desarrolla el tema del capítulo a través de textos e imágenes.

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Ambientey tecnología

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Captación y primera filtración. Cuando el agua proviene de un gran río, se la capta a través de unas torres apoyadas en el lecho del río que están conec-tadas a la planta potabilizadora mediante una gran cañería. En la torre, a la entrada de esta cañería, hay unas rejas que filtran el paso de grandes objetos y peces. De allí, el agua llega a una cámara de carga.

Segunda filtración, cloración y alcalinización. El agua que sale de los decantadores entra a unos tan-ques, como los de la imagen, que contienen unos fil-tros de arena donde quedan atrapadas las pequeñas partículas que le daban un aspecto turbio. Al agua clara que sale de estos filtros se le agrega cloro, que mediante un proceso de oxidación elimina microor-ganismos, como bacterias y virus. Después de todos estos tratamientos, el agua queda ácida, entonces, se le agrega cal. Antes de ser distribuida para su consu-mo, se realiza un control de calidad. Así, se verifica que el agua quedó definitivamente potable.

Coagulación y sedimentación. A la salida de la cá-mara de carga, se le agrega una sustancia llamada “coagulante”, que hace que los granos de arcilla en suspensión se agrupen y formen coágulos. Entonces, el agua ingresa a unas piletas, como las que se obser-van en la imagen, llamadas decantadores, donde que-da quieta durante unas horas para que los coágulos se depositen en el fondo.

Técnicas de separación de mezclas para depurar y potabilizar el agua

Para que el agua que llega a nuestros hogares sea potable, hay que extraerle materiales sólidos, peces, microorganismos y algunas sustancias solubles que con-tiene en la fuente de donde proviene, por ejemplo, un río o un lago. Para ello, en las instalaciones de las plantas potabilizadoras, se aplican algunas técnicas que estudiaron en este capítulo.

Consejos para no desperdiciar el agua• En verano, cuando se riega un jardín o

se limpia una vereda o un auto, es me-jor hacerlo al atardecer. Eso evita per-der agua por evaporación.

• Cuando se lavan los platos, hay que preparar un poco de agua con deter-gente, cerrar la canilla y enjabonar todo antes de volver a abrirla para enjuagar.

• No dejar correr el agua mientras nos cepillamos los dientes o antes de en-trar a la ducha.

• Debemos controlar regularmente que las canillas y los depósitos de los ino-doros no pierdan agua.

Depuración del agua usada. El agua ya usada en las casas e industrias contiene restos de comida, materia fecal, microorganismos, detergentes y diversas sustancias que pueden ser perjudiciales para la salud de todos los seres vivos. Por esta razón, antes de ser vertida en el ambiente, debe ser “limpiada” o depurada.

Esquema de planta depuradora de agua.

1. Filtración a través de rejas para retener sólidos de gran tamaño.

5. Eliminación de sustancias contaminantes por la actividad de bacterias descomponedoras.

2. Segunda filtración que retiene partículas medianas y finas.

6. Coagulación y sedimentación de las bacterias descomponedoras. Luego, el agua puede ser vertida en el ambiente.

3. Eliminación de las grasas, que flotan en la superficie. 4. Sedimentación

de partículas en suspensión.2

3

4

5

6

1

Ambiente ytecnología

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Los seres vivos: relaciones entre sí y con el ambiente3

• Los seres vivos se vinculan entre sí para procu-rarse el alimento, para protegerse del clima o de que otros seres vivos se los coman. Además, presentan características físicas que les permi-ten habitar en un ambiente determinado. Por ejemplo, los cardones de la Puna acumulan agua en su cuerpo y así logran vivir en un am-biente donde las lluvias son muy escasas. − ¿Por qué les parece que muchas aves hacen sus nidos en ramas de árboles? − ¿Qué tipo de animal se encuentra en la

cubierta del caracol? ¿Por qué les parece que se aloja allí? − ¿Por qué razón un animal de una especie persigue a uno de otra especie? − ¿Por qué les parece que seres vivos de una misma especie se agrupan y se desplazan juntos, como los cardúmenes de peces o las bandadas de pájaros? − ¿Qué ocurre con los peces si se los saca del agua durante un tiempo prolongado? ¿Por qué?

Empecemos por acá

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Los seres vivos: relaciones entre sí y con el ambiente3

• Los seres vivos se vinculan entre sí para procu-rarse el alimento, para protegerse del clima o de que otros seres vivos se los coman. Además, presentan características físicas que les permi-ten habitar en un ambiente determinado. Por ejemplo, los cardones de la Puna acumulan agua en su cuerpo y así logran vivir en un am-biente donde las lluvias son muy escasas. − ¿Por qué les parece que muchas aves hacen sus nidos en ramas de árboles? − ¿Qué tipo de animal se encuentra en la

cubierta del caracol? ¿Por qué les parece que se aloja allí? − ¿Por qué razón un animal de una especie persigue a uno de otra especie? − ¿Por qué les parece que seres vivos de una misma especie se agrupan y se desplazan juntos, como los cardúmenes de peces o las bandadas de pájaros? − ¿Qué ocurre con los peces si se los saca del agua durante un tiempo prolongado? ¿Por qué?

Empecemos por acá

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Herramientas para trabajar en ciencias

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1. Además de la analogía con las 24 horas del día, es útil efectuar otra con los doce meses del calendario para vi-sualizar los extensos períodos que abarca la historia de la Tierra. Para ello, utilicen la siguiente guía.a. Calculen a cuántos millones de años equivale un día del año. Esto pueden averiguarlo dividiendo en una cal-culadora 4.600.000.000 sobre 365. Redondeen el resulta-do y anótenlo a continuación.

1 día = años

b. Determinen cuántos millones de años duró cada era geológica (para esta actividad, consideren el precámbri-co como una era geológica). Por ejemplo, para calcular la duración de la era paleozoica, que comenzó hace 540 millones de años y finalizó hace 250 millones de años, tienen que efectuar la siguiente operación:

540.000.000 – 250.000.000 =

c. Dividan la duración de cada era por el valor que ob-tuvieron al principio. El resultado es la cantidad de días que ocuparía cada era geológica en un calendario de 365 días. Recuerden que también pueden redondear los resultados.

d. Considerando los resultados obtenidos, pinten el ca-lendario que figura al pie de esta página con un color diferente para cada era geológica.

2. Observen el calendario que confeccionaron en la activi-dad anterior y respondan las siguientes preguntas.a. ¿Cuál fue la era geológica que ocupó más casilleros en el calendario?

b. ¿Cuál fue la era que ocupó menos casilleros?

c. ¿En qué día surgieron los primeros seres vivos?

d. ¿Aproximadamente, en qué día del calendario que armaron se extinguieron los dinosaurios?

e. ¿En qué día del calendario aparecieron los prime-ros seres humanos?

Elaborar representaciones en escala y analogíasAlgunos temas que se estudian en ciencias plantean dimensiones que van

más allá de nuestras experiencias cotidianas, ya sea en el espacio (como cuando se analizan las distancias en el universo) como en el tiempo (como en el caso del tiempo geológico). Para poder darnos una idea de esas dimensiones, es útil tras-ladarlas a una escala que permita una captación a simple vista. Por ejemplo, en la actividad de la página 120 se propone una representación en escala de las etapas en que se dividen los 4.600.000.000 de años que abarca la historia de la Tierra.

Otro recurso que puede resultar útil en este caso consiste en establecer una analogía, es decir, una comparación, entre el tiempo geológico y alguna unidad de tiempo a la que estemos habituados, como el día o el año.

Por ejemplo, Claudia y Martina confeccionaron una hoja de agenda que permite captar la historia de la Tierra estableciendo una analogía con la duración de un día.

El turno de ustedes

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captar la historia de la Tierra estableciendo una analogía con la duración de un día.

00:00 En el primer segundo del día, se forma la Tierra. 12:00

00:3012: 30

01:0013:00

01:3013:30

02:0014:00

02:3014:30

03:0015:00

03:3015:30

04:00 A las 4:00, aparecen las primeras bacterias. 16:00

04:3016:30

05:0017:00

05:3017:30

06:0018:00

Aparecen seres unicelulares más complejos

que las bacterias.

06:3018: 30

07:0019:00

07:3019:30

08:0020:00

08:3020:30

09:0021:00

09:3021:30 A las 21:50, aparecen los primeros peces.

10:0022:00 A las 22:04, aparecen las primeras plantas terrestres.

10:3022:30 A las 22:38, aparecen los primeros reptiles.

11:0023:00

11:3023:30

A las 23:40, se extinguen los dinosaurios, y 1 minuto antes

de medianoche, aparecen los primeros seres humanos.

PALEOZOICO

MESOZOICO

CENOZOICO

PRECÁMBRICO

La historia de la Tierra en un día

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M0108152229

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ENEROS0108152229

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MARZOL

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FEBREROJ03101724

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ABRILM0209162330

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SEPTIEMBRE

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DICIEMBRE

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OCTUBRE

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V

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NOVIEMBRE

<sigue calendario como el que está en CN6 Los conocedores, CABA, C8, P84. Ocupa todo el an-cho de la página>

En esta sección podrán profundizar en algunos de los procedimientos que se

utilizan en el trabajo científico y entrenar algunas estrategias para estudiar.

Herramientas para trabajar en ciencias

Aquí encontrarán experiencias y otras actividades prácticas para aplicar lo que aprendieron a lo largo del capítulo.

Al final de cada capítulo, una serie de actividades les servirán para repasar los conceptos explicados.

Al pie de la página hay una indicación que conecta el

capítulo con una página de la sección Herramientas para

trabajar en ciencias.

78

En práctica

La flor: órgano reproductorPor medio de la siguiente actividad, podrán observar las estructuras que intervienen en la reproducción sexual de las plantas.

p. 148Herramientas para trabajar en ciencias

Elementos necesarios • varias flores de rosa china• agujas de disección• 1 lupa• lápices de colores• 1 cinta de pegar• 1 folio• 1 hoja canson blanca

Paso a pasoPrimera parte PASO Realicen en la carpeta un esquema coloreado de

la flor.

PASO Completen el diagrama con las partes de la flor.

PASO Identifiquen los pétalos y los sépalos de la rosa china. Retiren suavemente uno a uno; primero, los pé-talos y, luego, los sépalos. Péguenlos en la hoja canson de manera que puedan componer la estructura de la flor sobre la hoja.

PASO Separen los estambres del gineceo sin retirar el gineceo del receptáculo.

PASO Esquematicen en detalle un estambre. Con la aguja de disección realicen un corte a lo largo de la an-tera. Con una lupa, observen el polen y registren sus observaciones.

PASO Peguen los estambres sobre la hoja canson, res-petando la posición que tienen en la flor.

PASO Retiren el gineceo del receptáculo. Realicen un esquema detallado del gineceo.

PASO Con la aguja de disección realicen un corte trans-versal por la mitad del ovario. Observen los óvulos con la lupa. Hagan un esquema de sus observaciones.

PASO Peguen el gineceo sobre la hoja canson, respe-tando la posición que tiene en la flor.

En conclusión • Completen el siguiente párrafo. La flor es la estructura que algunas plantas uti-

lizan en la reproducción . El es la estructura reproductiva que contiene al ,

dentro del cual se encuentran los . El es la estructura reproducti-va . Se encuentra formada por

, constituidos por filamentos que sostienen la , donde se encuen-tran los granos de .

Rosa china.

observaciones.

121

Revisamos qué aprendimos

10. Subrayen las unidades de tiempo que corresponden a la escala de tiempo geológico.

siglo • eón • período • lustro • década • quinquenio • era • milenio

11. Observen los siguientes fósiles y anoten, debajo de cada uno, el nombre que corresponda.

estromatolito • giganotosuario • gliptodonte • trilobite

12. Indiquen en qué era geológica surgió cada uno de los seres vivos de la actividad anterior. Agreguen otros dos seres vivos que hayan surgido en esa era.

Precámbrico:

Era paleozoica:

Era mesozoica:

Era cenozoica:

8. Pinten cada cifra con el color que corresponda, según el dato al que se refiere. Tengan en cuenta que hay una cifra que sobra.

3.900

400

4.600 65

Millones de años transcurridos desde el surgimien-to de la vida.

Millones de años transcurridos desde la extinción de los dinosaurios.

Millones de años transcurridos desde la aparición de los insectos.

9. Completen el grafigrama con las palabras reemplaza-das en las oraciones por una estrella.

ReferenciasA. Se denomina a un fósil tan pequeño que no puede observarse a simple vista. B. Una de las formas de realizar la de un fósil es a partir del estrato o capa del terreno en que se encuentra.C. Por lo general, se fosilizan las partes duras de los animales, como los y los dientes.D. Un bosque es una zona donde se encuentran muchos fósiles de árboles.E. El carbón, el y el gas natural son combustibles fósiles.F. Los paleontológicos son lugares que contienen una gran cantidad de fósiles.G. Según el en que se encuentra un fósil, es posible determinar si este es anterior o posterior a otro.

A F

B Ó

C S

D I

E L

F E

G S

78

En práctica





la flor.













Rosa china.

observaciones.

78

En práctica





la flor.













Rosa china.

observaciones.

121


10. Subrayen las unidades de tiempo que corresponden a la escala de tiempo geológico.

siglo • eón • período • lustro • década • quinquenio • era • milenio

11. Observen los siguientes fósiles y anoten, debajo de cada uno, el nombre que corresponda.

estromatolito • giganotosuario • gliptodonte • trilobite

12. Indiquen en qué era geológica surgió cada uno de los seres vivos de la actividad anterior. Agreguen otros dos seres vivos que hayan surgido en esa era.

Precámbrico:

Era paleozoica:

Era mesozoica:

Era cenozoica:

8. Pinten cada cifra con el color que corresponda, según el dato al que se refiere. Tengan en cuenta que hay una cifra que sobra.

3.900

400

4.600 65

Millones de años transcurridos desde el surgimien-to de la vida.

Millones de años transcurridos desde la extinción de los dinosaurios.

Millones de años transcurridos desde la aparición de los insectos.

9. Completen el grafigrama con las palabras reemplaza-das en las oraciones por una estrella.

ReferenciasA. Se denomina a un fósil tan pequeño que no puede observarse a simple vista. B. Una de las formas de realizar la de un fósil es a partir del estrato o capa del terreno en que se encuentra.C. Por lo general, se fosilizan las partes duras de los animales, como los y los dientes.D. Un bosque es una zona donde se encuentran muchos fósiles de árboles.E. El carbón, el y el gas natural son combustibles fósiles.F. Los paleontológicos son lugares que contienen una gran cantidad de fósiles.G. Según el en que se encuentra un fósil, es posible determinar si este es anterior o posterior a otro.

A F

B Ó

C S

D I

E L

F E

G S

8

Los materiales: mezclas y transformaciones1

• Solemos realizar cambios en los materiales que nos rodean. Por ejemplo, cuando nos la-vamos las manos, producimos agua jabonosa porque mezclamos agua y jabón. Cuando co-cinamos una torta, transformamos una masa blanda en un sólido. − ¿Qué mezclas se realizaron para el desayuno de la fotografía? − ¿Pueden separar los componentes de algu-na de ellas? − ¿Cómo les parece que se obtuvo el pan lactal?

• Algunos materiales que utilizamos habitual-mente están constituidos por un solo com-ponente y otros son mezclas. Subrayen con azul los materiales que les parece que están formados por un solo componente y con rojo aquellos materiales que les parecen mezclas. Luego, conversen con sus compañeros acerca de cuáles son los componentes que constitu-yen esas mezclas.agua • tinta • azúcar • mayonesa • alcohol • salsa golf • mercurio de un termómetro

Empecemos por acá

9

Un trozo de granito es una mezcla heterogé-nea de minerales, entre los que se encuen-tran el cuarzo, el feldespato y la mica.

El agua de mar es una solución formada por diversas sustancias, entre ellas, la sal común.

La leche es un coloide formado por agua y grasa, entre otras sustancias.

Una ensalada es una mezcla heterogénea.

Mezclas y componentes A simple vista, es posible percibir que, en algunas mezclas, los componentes

que las integran se diferencian claramente. Es lo que ocurre si se prepara un bol con frutos secos: las nueces y las pasas de uva se perciben como diferentes y, si se quiere, se las puede separar fácilmente. Lo mismo ocurre con los componentes de una ensalada. Estos son ejemplos de mezclas heterogéneas.

En otras mezclas, en cambio, los componentes no se diferencian a simple vis-ta. Sin embargo, cuando se las observa con una lupa o, mejor aun, a través de un microscopio, es posible comprobar que están formadas por dos o más compo-nentes. Es el caso, por ejemplo, de la leche: a simple vista parece una única sustan-cia uniforme, pero, al observarla con el microscopio, se pueden percibir pequeñas gotas de grasa distribuidas en un líquido. Este tipo de mezclas heterogéneas se denominan coloides.

A diferencia de los ejemplos anteriores, hay mezclas cuyos componentes no pueden distinguirse ni siquiera con un microscopio. Cuando, por ejemplo, se mezcla agua con azúcar, parece como si el azúcar desapareciera en el agua. Y si mi-ramos una gota de esta agua azucarada a través de un microscopio, esta presenta-rá un aspecto parejo, contrariamente a la leche. Sin embargo, si la probamos, nos daremos cuenta por el sabor de que la mezcla contiene azúcar. Lo mismo ocurre cuando se mezcla agua con sal de mesa. Se trata de mezclas homogéneas, lo que se conoce también con el nombre de soluciones.

Finalmente, hay materiales que están constituidos por un solo componen-te, por ejemplo, el agua pura, el azúcar y el mercurio de los termómetros. En estos casos, se trata de sustancias.

En la naturaleza, la mayoría de las sustancias puras se encuentran mez-cladas con otras. Sin embargo, se las puede aislar para darles diversos usos. Por ejemplo, de minerales de roca se pueden extraer oro y cobre puros. En las industrias, también se obtienen puros el oxígeno y el alcohol.

10

Los coloidesEn la página anterior, vimos que en las mezclas llamadas coloides no se pue-

den diferenciar a simple vista los materiales que las componen, pero sí se pueden ver a través de un microscopio. En los coloides, uno de los componentes está formado por partículas muy pequeñas y se encuentra disperso en el otro compo-nente. Las partículas, además, no se depositan ni decantan cuando se deja reposar la mezcla, como sí ocurre en el caso de las suspensiones, donde las partículas son de mayor tamaño.

Emulsiones, soles y espumasPor lo general, las partículas de los coloides se encuentran dispersas en un

líquido. Si esas pequeñas partículas son también líquidas, se forma una emul-sión. En la cocina de nuestras casas, suele haber muchas emulsiones. La leche, que, como vimos en la página anterior, consiste en pequeñas gotas de grasa dis-tribuidas en un líquido, es un ejemplo de emulsión. También son emulsiones la mayonesa, que se forma al batir aceite, yema de huevo, limón y vinagre, y muchos productos cosméticos, como cremas para el cuerpo y las manos.

En otros casos, las partículas dispersas en el líquido son sólidas y forman mez-clas llamadas soles. La sangre, por ejemplo, está formada por diferentes sólidos (glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas) dispersos en un líquido llamado plasma. También son soles muchas tintas, formadas por pigmentos mezclados con un líquido.

También puede ocurrir que un gas se encuentre disperso en un líquido. Es el caso de las espumas, como la crema de afeitar, la crema chantillí y el merengue. Cuando este último se cocina, se transforma en una espuma sólida, es decir, en un gas disperso en un sólido. Otros casos de materiales formados por gases dispersos en sólidos son el telgopor, la piedra pómez y el caucho.

La salsa ketchup es una emulsión de salsa de tomate, vinagre, azúcar y especias.

Las cremas para el cuerpo son emulsiones.

Microfotografía de una gota de sangre, que es un sol de diversas células en un líquido.

La espuma de afeitar consiste en un gas dis-perso en un líquido.

11

GelesHay casos en que las partículas pequeñas que forman un coloide no se en-

cuentran dispersas en un líquido, sino en un sólido. Es el caso de los geles, que son coloides de un líquido disperso en un sólido. Dos geles que forman parte de nuestra vida cotidiana son la gelatina y la jalea.

AerosolesHay casos en que las partículas pequeñas que forman un coloide no se en-

cuentran dispersas en un líquido, sino en un gas. Lo que conocemos comúnmen-te como aerosoles, como los desodorantes para el cuerpo o de ambiente o mu-chos insecticidas, son líquidos envasados a gran presión que, al salir del aparato pulverizador, se transforman en aerosoles formados por pequeñas partículas de líquido dispersas en el aire.

En la atmósfera hay muchos otros aerosoles, algunos formados también por partículas líquidas dispersas en el aire y otros formados por partículas sólidas. Ejemplos del primer caso son las nubes y la niebla, formadas por pequeñísimas gotas de agua suspendidas en el aire. El humo, en cambio, es un tipo de aerosol en el que partículas sólidas muy pequeñas se mezclan con el aire.

La gelatina seca está formada por proteínas de origen animal. Al mezclarla con agua ca-liente y, luego, dejarla enfriar, adquiere consis-tencia gelatinosa.

La niebla, al igual que las nubes, está forma-da por pequeñas gotas de agua dispersas en el aire.

En las jaleas, el componente líquido (agua) está disperso en un componente sólido lla-mado pectina, que proviene de las frutas uti-lizadas en la preparación.

El humo consiste en pequeñas partículas só-lidas dispersas en el aire.

1. Copien las oraciones en la carpeta y complétenlas reemplazando los símbolos por las palabras o frases que correspondan.a. Si en un balde hay arena, frag-mentos de roca y agua, la mezcla es c.b. Si los componentes de una mez-cla heterogénea solo se pueden ver con una lupa o un microscopio, se trata de un e.c. En las emulsiones, un i está dis-perso en otro j.d. El humo es una dispersión de un v en un a.

Actividades

12

Las soluciones Las soluciones se caracterizan porque no es posible distinguir sus componen-

tes ni siquiera mediante un microscopio. Sin embargo, los componentes siguen estando allí.

Cuando, por ejemplo, se echa azúcar en una taza de té, el azúcar no desapa-rece, aunque no pueda observarse, sino que se disuelve en el té. La prueba de que el azúcar no ha desaparecido es que, al probar el té, su sabor resulta más dulce que antes de agregarle azúcar.

Según la proporción en que se hallan los materiales que componen una solu-ción, se los denomina soluto y solvente. El solvente es el material que se encuentra en mayor proporción en la solución y que disuelve al soluto, que se encuentra en menor proporción. En el ejemplo del té con azúcar, el solvente es el té y el soluto es el azúcar.

Las soluciones más conocidas son aquellas formadas por un sólido disuelto en un líquido (como el azúcar o la sal disueltos en el agua). Sin embargo, hay tam-bién otro tipo de soluciones. Por ejemplo, las que están formadas por un líquido disuelto en otro líquido, como el caso del alcohol medicinal, que es agua disuelta en alcohol.

También los gases pueden encontrarse en solución. Así, la soda es un gas di-suelto en un líquido (agua), y el aire es una solución compuesta por varios gases, como el oxígeno y el nitrógeno, entre otros.

Además, dos o más sólidos pueden formar soluciones. Las más familiares son las aleaciones, donde un metal o más se mezclan con otros materiales. Para po-der formar estas soluciones sólidas, es necesario calentar los materiales hasta que se fundan, es decir, hasta que pasen al estado líquido. Luego, se los mezcla bien y se deja enfriar la solución obtenida. Así se elaboran el latón, que es una aleación de cobre y zinc, y el acero, que es una solución sólida de hierro y carbono.

La ventaja de las aleaciones es que son materiales con propiedades nuevas. por ejemplo, las piezas de latón se pegan fácilmente a piezas de otros materiales y, además, se pueden pulir y pintar.

Muchos picaportes se fabrican con bronce, que es una aleación de cobre y estaño.

Las amalgamas dentales son aleaciones de mercurio con plata, estaño o cobre.

Una taza o un vaso de té caliente es una so-lución de dos componentes: el té y el agua. Al añadirle azúcar, se forma una solución de tres componentes.

La soda es una solución formada por un gas disuelto en un líquido.

13

El agua como solventeEl agua es un componente presente en una gran diversidad de mezclas, tanto

heterogéneas como homogéneas. En las soluciones, el agua suele ser el solvente, ya que posee la propiedad de disolver muchas sustancias. Por eso, se dice con frecuencia que el agua es el solvente universal.

Aunque muchas sustancias pueden disolverse en el agua, esto no significa que pueda disolver todos los materiales. No puede disolver, por ejemplo, ni el barniz ni la laca. Para disolver estas sustancias, se usan líquidos, como el aguarrás o el diluyente conocido como thinner.

Agua salada, agua dulce y agua puraEn la naturaleza, el agua suele encontrarse formando soluciones con diferen-

tes sustancias. Según cuáles sean las sustancias disueltas o la proporción en que estas se encuentran, el agua recibe diferentes nombres; por ejemplo, agua salada o agua dulce.

• El agua salada es una solución de diversas sales y gases en agua. La sal que contiene en mayor proporción es la que se utiliza comúnmente como sal de mesa.

• El agua dulce es aquella que tiene muy bajo porcentaje de sustancias disuel-tas. Es la que forma los ríos y la mayoría de los lagos y las lagunas. También gran parte del agua que se acumula en el subsuelo es agua dulce, ya que proviene de las lluvias.

• El agua que no contiene ningún tipo de sustancias disueltas es el agua pura. En algunos lugares, el agua potable contiene mucho calcio y magnesio. Cuan-do esto ocurre, se la denomina agua dura. No es peligrosa para la salud, pero forma sarro, que se acumula en las cañerías.

El agua potableA diferencia del agua salada y del agua pura, una parte del agua dulce de los

ambientes es potable, es decir, es apta para el consumo humano. Para que el agua dulce sea potable, debe cumplir ciertas condiciones, como no contener sustan-cias peligrosas para la salud (cromo, arsénico, plomo o desechos cloacales) ni mi-croorganismos que puedan causar enfermedades. Además, el agua potable suele contener disueltos, en pequeñas cantidades, minerales y otras sustancias. Mientras que algunos de estos componentes no afectan la salud, otros son beneficiosos; por ejemplo, el calcio es necesario para el desarrollo y el mantenimiento de los huesos.

En la actualidad, si bien existen diversas fuentes naturales de agua potable, no son suficientes para abastecer a todas las personas. Además, los desechos pro-venientes de algunas actividades humanas contaminan esas fuentes de agua. Por estos motivos, el agua es sometida a diversos procesos antes de llegar a las vivien-das, a fin de que sea potable. En las ciudades grandes, estos procesos se realizan en plantas potabilizadoras y depuradoras. En las páginas 20 y 21 encontrarán más información acerca del funcionamiento de estas plantas.

En nuestro país, hay muchas fuentes de agua dulce para obtener agua pota-ble. Sin embargo, en otras regiones, como en varios países del norte y centro del continente africano y de Asia, el agua es un recurso muy escaso.

El agua mineral es agua potable con cier-tos minerales disueltos, como el calcio y el magnesio.

2. Indiquen si las siguientes afirmaciones son correctas (C) o incorrectas (I).

El solvente es el componente de una solución que se encuentra en mayor cantidad.

El agua puede diluir todos los materiales.

Todas las soluciones están formadas por materiales en estado líquido.

El agua dulce es siempre potable.

Actividades

14

Cómo separar mezclas heterogéneasLos componentes de las mezclas, tanto homogéneas como heterogéneas,

pueden separarse. Para ello, se utilizan diferentes métodos, según los materiales que se quieran separar.

Separación de mezclas de sólidosExisten muchos métodos para separar mezclas heterogéneas. Estos métodos

pueden clasificarse según el estado de agregación en que se encuentran los ma-teriales que forman la mezcla. En el caso de una mezcla formada por dos sólidos, algunos de los métodos de separación que se emplean son la tamización, la iman-tación y la flotación.Tamización. Un tamiz es una rejilla que permite el paso de partículas de un ta-maño menor al de los agujeros que posee. Se utiliza para separar mezclas de dos sólidos cuyas partículas son de diferente tamaño: unas más grandes que los agu-jeros del tamiz y otras más pequeñas. De este modo, las partículas más pequeñas pasan por el tamiz y son recolectadas en un recipiente, mientras que las partículas grandes quedan retenidas en el tamiz.Imantación. Los imanes tienen la capacidad de atraer algunos metales. Si, en una mezcla, uno de los componentes puede ser atraído por un imán y otro no, entonces, puede utilizarse la imantación para separarlos. El método consiste, sim-plemente, en acercar un imán a la mezcla, de modo tal que atraiga a uno solo de los componentes y lo separe del resto.Flotación. Algunos materiales flotan en el agua, mientras que otros se depositan en el fondo. Esto puede aprovecharse para separar algunas mezclas heterogéneas. De este modo, se coloca la mezcla en un recipiente, se le agrega agua, se espera que uno de los materiales flote y que el otro se deposite en el fondo, y luego se los separa.

Mediante la tamización se puede separar, por ejemplo, una mezcla de harina y arroz, o de piedras y arena.

Para separar una mezcla de hierro y azufre, puede utilizarse la flotación, ya que el azu-fre flota en el agua, mientras que el hierro se hunde.

La imantación puede utilizarse para separar limaduras de hierro (que son atraídas por un imán) del azufre (que no es atraído).

En la vida cotidiana, se utilizan diversos mé-todos de separación de mezclas. Por ejem-plo, al cocinar fideos, se utiliza un colador para separar la mezcla que forman los fideos con el agua.

15

Separación de mezclas que tienen líquidosEntre los métodos usados para separar los componentes de una mezcla he-

terogénea formada por un líquido y un sólido, se pueden mencionar la filtración y la sedimentación. Algunas mezclas heterogéneas formadas por dos líquidos, por su parte, pueden separarse mediante la decantación.Filtración. Es un método similar a la tamización, aunque, en este caso, sirve para separar un sólido de un líquido. En lugar de un tamiz, se emplea un filtro (simi-lar a los que se usan para preparar café), que puede ser de diferentes materiales, como papel o tela. El procedimiento consiste en verter la mezcla, poco a poco, en el filtro. Entonces, el líquido atraviesa el filtro y es recolectado en un recipiente, mientras que el sólido queda retenido.Sedimentación. Este método puede utilizarse para separar un líquido de un só-lido que forme sedimentos en el fondo del recipiente. Consiste en dejar reposar la mezcla hasta que el sólido se deposite en el fondo. Luego, se puede retirar el líquido, por ejemplo, transvasándolo, es decir, pasándolo del recipiente en que se encuentra a otro.Decantación. Este método es parecido a la sedimentación, pero se utiliza para separar dos líquidos que no forman soluciones entre sí, como el agua y el aceite. Se realiza mediante el empleo de un recipiente especial, llamado ampolla de de-cantación. En ella se coloca la mezcla de líquidos y se la deja reposar. Al cabo de un rato, uno de los líquidos (el agua, en el caso de una mezcla de agua y aceite) se sitúa o “decanta” en la parte inferior y el otro (el aceite) en la parte superior, flotando sobre el primero. Luego, se coloca un recipiente debajo de la ampolla de decantación y se abre una llave que tiene la ampolla, para separar el líquido que se encuentra abajo (en este caso, el agua). Cuando este líquido ha pasado completamente, se cierra la llave, de modo que el otro líquido (el aceite) quede retenido en la ampolla.

La sedimentación sirve para separar, por ejem-plo, una mezcla de agua y de un material sóli-do de partículas gruesas, como la arena.

Mediante una ampolla de decantación, pue-de separarse fácilmente el agua del aceite.

La filtración puede emplearse para separar una mezcla de agua y de un sólido formado por partículas muy pequeñas, como la arcilla.

3. Indiquen el método que conside-ren más adecuado para separar las siguientes mezclas heterogéneas.

• Clavos y tarugos de plástico:

• Azúcar impalpable y arroz:

• Alcohol y trocitos de vidrio:

• Aceite y vinagre:

• Agua y harina:

Actividades

16

3

Cómo separar solucionesLos componentes de una solución también pueden separarse. Para separar

una mezcla de agua y sal, basta con calentarla hasta que el agua hierva: la sal, entonces, queda retenida en el recipiente, mientras que el agua pasa al estado gaseoso. Este método se denomina evaporación.

La evaporación, sin embargo, presenta un inconveniente: uno de los compo-nentes de la solución se pierde (el agua, en el ejemplo de la solución de agua y sal).

Cuando se quiere recuperar también el solvente de una solución de un só-lido disuelto en un líquido, o de dos líquidos, se emplea otro método, llamado destilación. Este método se basa en la evaporación de uno de los componentes, pero permite recuperar todos los materiales que forman la mezcla. Si la mezcla está formada por un sólido y un líquido, el líquido se evapora y es recuperado, mientras que el sólido permanece en el recipiente. Si, en cambio, la solución está formada por dos líquidos, el líquido que hierve a menor temperatura se evapora primero y es recuperado, mientras que el otro líquido permanece en el recipiente.

Para realizar la destilación, se emplea un dispositivo especial, llamado destila-dor. En la siguiente imagen, se muestran las partes principales de un destilador y se explica su funcionamiento.

Mediante la destilación, es posible obtener agua pura, es decir, agua sin partículas minerales disueltas. Por eso, a veces se la llama agua destilada.

1. La solución se coloca en un balón de vidrio térmico y se calienta por medio de un mechero.2. Al alcanzar una determinada tempe-ratura, uno de los componentes de la mezcla comienza a evaporarse y pasa, en forma de vapor, a un tubo refrigerante.3. El tubo refrigerante consiste en un conducto rodeado de otro conducto por el cual circula constantemente agua fría. Al pasar por uno de los conduc-tos del tubo refrigerante, el vapor se en-fría, hasta que vuelve a pasar al estado líquido.4. Como el tubo refrigerante está incli-nado, el líquido cae y es recolectado en un recipiente.

El destilador solar La destilación solar es un procedi-miento que utiliza la radiación del Sol como fuente de energía para obtener agua potable. Este tipo de destilación permite eliminar los contaminantes del agua. Actual-mente, es utilizado para desalinizar el agua de mar.En su forma más simple, un destila-dor solar consiste en un recipiente cubierto por un vidrio. El agua sin purificar se almacena en el recipien-te y se expone a través del vidrio al calor de los rayos solares. De esa forma, el agua se evapora y, cuando llega hasta el vidrio, se condensa. Luego, las gotitas de agua se desli-zan por el techo hasta un canal re-colector.

mechero

balón

entrada de agua fríasalida de agua fría

tubo refrigerante

recipiente

4

2

1

17

La concentración de las solucionesSe puede preparar una solución con mayor o menor cantidad de un deter-

minado soluto. Por ejemplo, si a un vaso con agua se le agrega una cucharada de azúcar y se revuelve, el azúcar se disuelve en el agua. Sin embargo, si se continúa agregando azúcar, llega un momento en que el agua no puede disolver más azú-car y, por lo tanto, esta se deposita en el fondo del vaso.

Además, la cantidad de un soluto que puede disolverse en un solvente de-pende, en parte, de la temperatura. En general, cuanto mayor es la temperatura del solvente, mayor es su capacidad para disolver sustancias sólidas. Por otra par-te, el tamaño de las partículas del soluto influye en la velocidad en la que este se disuelve. Por esta razón, un soluto formado por partículas pequeñas se disuelve más rápidamente que otro formado por partículas más grandes. Podemos obser-var este fenómeno en la cocina: la sal fina se disuelve en el agua más rápidamente que la sal gruesa.

Según la proporción de soluto que contengan, las soluciones pueden clasifi-carse en diluidas, concentradas y saturadas.

• Las soluciones diluidas son aquellas que tienen poca cantidad de soluto respecto de la que podrían contener. Es el caso de la disolución de 1 gramo de sal en 1 litro de agua.

• Las soluciones concentradas son aquellas que contienen mucha cantidad de soluto , por ejemplo, una solución preparada con 240 gramos de sal en un litro de agua.

• Las soluciones saturadas son aquellas que contienen todo el soluto que puede disolverse en ese solvente a una temperatura determinada. A partir de ese punto, si la temperatura ambiente disminuye, el soluto comienza a depositarse en el fondo del recipiente.

La lavandina es una solución concentrada de hipoclorito de sodio y agua. Se emplea para la limpieza diluyéndola con más agua.

4. Realicen la siguiente experiencia para comprobar cómo puede recuperarse la sal disuelta en agua. Necesitarán los siguientes materiales. • 150 cm3 de agua.• Un recipiente de vidrio térmico de 250 cm3.• Una cucharada sopera de sal fina.• Una cuchara. • Una lupa.• Un mechero de gas.• Un trípode con tela metálica.a. Coloquen el agua en el recipiente de vidrio. Luego, agreguen la sal y revuelvan hasta que la sal se disuelva completamente en el agua.b. Con una lupa, comprueben que la sal no puede dife-renciarse del agua.

Actividades

c. Coloquen el mechero sobre una mesa. Luego, ubi-quen el trípode sobre el mechero y la tela metálica sobre el trípode. Finalmente, coloquen sobre la tela metálica el recipiente con la mezcla de agua y sal.d. Pídanle a un adulto que encienda el mechero. Esperen hasta que el agua hierva y se evapore. Luego, pídanle a un adulto que apague el mechero. Observen atentamente lo ocurrido y regístrenlo en la carpeta.e. Respondan en la carpeta estas preguntas.

− ¿Qué ocurrió con la sal cuando el agua se evaporó? ¿Por qué? − ¿Cualquier mezcla se puede separar de esta forma? ¿Por qué?

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Transformaciones físicas de los materialesComo se mencionó al inicio del capítulo, los materiales experimentan de ma-

nera más o menos continua diversos cambios, muchos de los cuales ocurren al mezclar dos o más componentes, como la preparación de una ensalada o la diso-lución de la sal en el agua. Sin embargo, estas no son las únicas transformaciones que pueden producirse en los materiales.

Si se corta un tronco de árbol o se pulveriza un terrón de azúcar, en un caso, se obtendrán pedazos de leña y, en el otro, azúcar en polvo. Pero, en ambos casos, después del cambio, los materiales seguirán siendo los mismos que al principio: madera y azúcar. Cuando esto ocurre, se ha producido una transformación físi-ca. La fragmentación, la rotura o la deformación de un material son transforma-ciones físicas.

Otros ejemplos de transformaciones físicas son los cambios de estado. Cuan-do un cubito de hielo se derrite, pasa al estado líquido. Si, luego, se calienta el agua líquida hasta que hierve, el agua se vaporiza y pasa al estado gaseoso. Sin embargo, durante todos estos cambios, el agua sigue siendo agua: cambia el estado, pero no cambia el material. En efecto, el vapor de agua puede enfriarse hasta que pasa al estado líquido y, a su vez, el agua líquida puede colocarse en el freezer o en el congelador para obtener nuevamente el cubito de hielo.

Las mezclas que se han estudiado en este mismo capítulo son también cam-bios físicos. En las mezclas heterogéneas, es fácil darse cuenta de que los mate-riales no han cambiado. Basta con observarlas a simple vista, en algunos casos, o a través de una lupa o de un microscopio, en otros casos, para darse cuenta de que los materiales que integran la mezcla siguen siendo los mismos aunque estén mezclados.

En las soluciones, el cambio físico es un poco más difícil de percibir. Al disol-ver agua y sal, podría pensarse que la sal y el agua se transforman en un material diferente: el agua salada. Sin embargo, si se pone a calentar el agua y se espera hasta que esta se evapore, puede comprobarse que, aunque no pudiera percibirse ni siquiera con el microscopio, el agua y la sal estaban allí, mezclados, y que cada uno conserva sus propiedades particulares.

La rotura de un vidrio es una transformación física: el vidrio continúa siendo vidrio aunque se haya partido en pedazos.

El agua (al igual que muchos materiales) puede cambiar de estado; sin embargo, no por eso deja de ser agua.

Un tronco de madera puede partirse en frag-mentos si se lo golpea con un hacha.

El azúcar puede molerse en partículas muy pequeñas, y así obtener azúcar impalpable.

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Transformaciones químicas de los materialesSi se quema la leña, la madera se transforma en cenizas. Si se calienta el azúcar,

esta se transforma en caramelo, que es una sustancia más oscura, con un sabor menos dulce. Entonces, luego de estos cambios, los materiales ya no son los mis-mos porque se han convertido en otros, con propiedades diferentes. Cuando esto ocurre, se ha producido una transformación química.

La combustiónLa combustión es el cambio químico que se produce cuando algún material

se quema. La madera que arde es un ejemplo de combustión. También el gas encendido de las hornallas de la cocina y la cera y la mecha de una vela prendida que se consumen son combustiones.

El material que se quema en una combustión se denomina combustible. Para que la combustión se produzca, además, se necesita que haya oxígeno y que la temperatura sea lo suficientemente elevada como para iniciar el proceso. Por eso, para encender el gas, se suele utilizar el fuego de un fósforo. Además, durante la combustión, se produce calor. Por esta razón, se aprovecha, entre muchos otros usos, para cocinar y para calentar las casas.

Como sucede en las transformaciones químicas, los materiales que intervie-nen en una combustión se convierten en otros. Por ejemplo, la madera se con-vierte en cenizas, y además, en combinación con el oxígeno, genera vapor de agua y dióxido de carbono.

La oxidaciónCuando un objeto de hierro queda al aire libre durante varias semanas, se

forma sobre su superficie un polvo rojizo llamado óxido. El proceso por el cual se forma el óxido es un cambio químico que recibe el nombre de oxidación. Con el tiempo, el proceso de oxidación puede llegar a desgastar y descomponer por completo un objeto de hierro, lo que se llama corrosión. El agua es el principal causante de este proceso, junto con el oxígeno.

La oxidación no solo afecta los metales: un trozo de manzana expuesto al aire se oscurece al poco tiempo porque ciertas sustancias químicas de la fruta también se oxidan.

Los motores de los automóviles funcionan por la combustión de la nafta, que es el ma-terial combustible.

Para proteger el hierro y otros materiales me-tálicos de la oxidación, se los cubre con pin-turas anticorrosivas.

5. Subrayen con rojo los enunciados en los que se describe una transformación física y con azul aquellos en los que se describe una transformación química.

• El vapor de agua de la atmósfera se condensa.

• Se agrega un puñado de sal al agua.

• Un papel se quema.

• Un vidrio se rompe en pedazos.

Actividades

• Una hoja es movida por el viento.

• Un poco de maíz se transforma en pochoclo al calentarlo.

• Un clavo se oxida después de estar expuesto al aire libre.

• Se cocina un huevo duro.

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Ambientey tecnología

Captación y primera filtración. Cuando el agua proviene de un gran río, se la capta a través de unas torres apoyadas en el lecho del río que están conec-tadas a la planta potabilizadora mediante una gran cañería. En la torre, a la entrada de esta cañería, hay unas rejas que filtran el paso de grandes objetos y peces. De allí, el agua llega a una cámara de carga.

Segunda filtración, cloración y alcalinización. El agua que sale de los decantadores entra a unos tan-ques, como los de la imagen, que contienen unos fil-tros de arena donde quedan atrapadas las pequeñas partículas que le daban un aspecto turbio. Al agua clara que sale de estos filtros se le agrega cloro, que mediante un proceso de oxidación elimina microor-ganismos, como bacterias y virus. Después de todos estos tratamientos, el agua queda ácida, entonces, se le agrega cal. Antes de ser distribuida para su consu-mo, se realiza un control de calidad. Así, se verifica que el agua quedó definitivamente potable.

Coagulación y sedimentación. A la salida de la cá-mara de carga, se le agrega una sustancia llamada “coagulante”, que hace que los granos de arcilla en suspensión se agrupen y formen coágulos. Entonces, el agua ingresa a unas piletas, como las que se obser-van en la imagen, llamadas decantadores, donde que-da quieta durante unas horas para que los coágulos se depositen en el fondo.

Técnicas de separación de mezclas para depurar y potabilizar el agua

Para que el agua que llega a nuestros hogares sea potable, hay que extraerle materiales sólidos, peces, microorganismos y algunas sustancias solubles que con-tiene en la fuente de donde proviene, por ejemplo, un río o un lago. Para ello, en las instalaciones de las plantas potabilizadoras, se aplican algunas técnicas que estudiaron en este capítulo.

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Consejos para no desperdiciar el agua• En verano, cuando se riega un jardín o

se limpia una vereda o un auto, es me-jor hacerlo al atardecer. Eso evita per-der agua por evaporación.

• Cuando se lavan los platos, hay que preparar un poco de agua con deter-gente, cerrar la canilla y enjabonar todo antes de volver a abrirla para enjuagar.

• No dejar correr el agua mientras nos cepillamos los dientes o antes de en-trar a la ducha.

• Debemos controlar regularmente que las canillas y los depósitos de los ino-doros no pierdan agua.

Depuración del agua usada. El agua ya usada en las casas e industrias contiene restos de comida, materia fecal, microorganismos, detergentes y diversas sustancias que pueden ser perjudiciales para la salud de todos los seres vivos. Por esta razón, antes de ser vertida en el ambiente, debe ser “limpiada” o depurada.

Esquema de planta depuradora de agua.

1. Filtración a través de rejas para retener sólidos de gran tamaño.

5. Eliminación de sustancias contaminantes por la actividad de bacterias descomponedoras.

2. Segunda filtración que retiene partículas medianas y finas.

6. Coagulación y sedimentación de las bacterias descomponedoras. Luego, el agua puede ser vertida en el ambiente.

3. Eliminación de las grasas, que flotan en la superficie. 4. Sedimentación

de partículas en suspensión.2

3

4

5

6

1

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En práctica

Las transformaciones químicasPor medio de la siguiente actividad, podrán comprobar experimentalmente los cambios que sufren los materiales durante las transformaciones químicas.


Elementos necesarios • Vinagre de alcohol• 1 botella de vidrio chica (vacía)• 1 embudo pequeño• 1 puñado de bicarbonato de sodio• 1 globo• 2 tiras de papel indicador de pH

Paso a paso PASO 1 Observen y describan los materiales originales, es

decir, el vinagre y el bicarbonato de sodio.

PASO 2 Viertan vinagre de alcohol en la botella de vidrio hasta llenar unas tres cuartas partes.

PASO 3 Sumerjan una tira de papel indicador en el vinagre, dejen secar, comparen el color obtenido en la tira con los colores de la escala y determinen qué tipo de sustan-cia es el vinagre.

PASO 4 Con el embudo, coloquen un puñado de bicar-bonato de sodio en el interior del globo.

PASO 5 Con mucho cuidado, ajusten el orificio por don-de se infla el globo en el pico de la botella de vidrio.

PASO 6 Enderecen el globo, de modo que el bicarbonato caiga adentro de la botella y entre en contacto con el vinagre. Observen qué sucede y registren sus observa-ciones en la carpeta.

PASO 7 Retiren el globo y sumerjan otra tira de papel indi-cador en el líquido de la botella. Comparen con la escala y determinen qué tipo de sustancia se formó.

Análisis de los resultados • ¿Podrían afirmar que al mezclar bicarbonato de sodio y

vinagre ocurre una transformación química? ¿Por qué?• Describan los materiales que se obtienen luego de la re-

acción química. Comparen esta descripción con la que realizaron al comienzo de la experimentación y señalen las diferencias.

En conclusión• Copien el siguiente fragmento en la carpeta y complé-

tenlo con las palabras y las frases que correspondan.

En las transformaciones químicas, los materiales se combinan de manera que los productos que se obtienen son de los materiales originales o reactivos.

La cocción, la y la son ejem-plos de transformaciones químicas.

Cuando se pone en contacto bicarbonato de sodio sólido y líquido, ocurre una trans-formación química en la cual se origina una sus-tancia líquida que, a diferencia del vinagre, que es ácido, es . Además, se forma dióxido de carbono . Este gas permite

.

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6. Completen la siguiente red conceptual.

7. Indiquen qué combinación de métodos utilizarían para separar los componentes de las siguientes mezclas.

• Arena, arroz y agua:

• Agua, sal y clavos:

• Trocitos de corcho y agua:

8. En el esquema que sigue, se muestra el proceso de pre-paración de una torta. Anoten dentro de cada flecha “física” o “química” para indicar el tipo de transforma-ción que ocurre en las diversas etapas del proceso.

evaporación

solvente

homogéneas

pueden separarse mediante

formadas por formadas por, al menos,

Mezclas

pueden ser

sedimentación

un sólido y un líquido

tamización




masa torta

harina

+

agua

+

azúcar

+

huevo

Cienciasnaturales

segu

ndo

cicl

o

9 7 8 9 8 7 6 4 2 1 6 9 0

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