Los estados de la materia

TEMA 3: LOS ESTADOS DE LA MATERIA
Contenidos
1.- ¿De qué está hecha la materia?
2.- Átomos y moléculas
3.- Estados de la materia
4.- Cambios de estado

1.- ¿DE QUÉ ESTÁ HECHA LA MATERIA?
            Todo lo que nos rodea está hecho de materia. Nuestro cuerpo, las casas, las mesas, el ordenador, las personas, los lápices que usas, todo eso es materia.
Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Pero, ¿de qué está hecha la materia?
Los antiguos griegos, hace unos 2500 años, fueron los primeros en tratar de explicar cómo es la estructura de la materia. Sin embargo, han hecho falta muchos siglos y mucho trabajo y dedicación para llegar al conocimiento que hoy día tenemos. Y todavía queda bastante por saber.



Si cogemos una hoja de papel y la rompemos una y otra vez obtenemos en cada corte trozos más y más pequeños, ¿hasta dónde podremos continuar rompiendo el papel?
Esta pregunta ya se la plantearon los griegos (y probablemente también otras civilizaciones) hace muchos siglos. Algunos, como Aristóteles, creían que podíamos dividir el papel o cualquier otro material de manera infinita.
Hoy sabemos que la materia está formada por átomos. Los átomos se unen para formar moléculas y esas moléculas forman los cuerpos y sistemas materiales. Podemos decir que los átomos son las partículas materiales más pequeñas. El átomo más pequeño mide 0,0000000001 m. Para hacerte una idea de cuál es su tamaño haz “clic” aquí.

Actividad 1: Contesta en tu cuaderno copiando los enunciados:

·      ¿Quién fue Demócrito? ¿Dónde y cuando nació? ¿Cuándo murió?  
  • ¿Cómo decía Demócrito que estaba hecha la materia?
  • Lee  las frases célebres  de Demócrito, y copia en tu cuaderno  la que más te llame la atención.
Para realizar la actividad  1 haz "clic" en los siguientes enlaces:

2.- ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

Los átomos pueden unirse entre ellos y formar moléculas. Hay dos tipos de moléculas:
  • Elemento: Si sus átomos son iguales.  Un elemento químico no puede descomponerse en otras sustancias, aunque varios elementos pueden combinarse para dar un compuesto químico. Por ejemplo, el hidrógeno y el oxígeno, elementos, se combinan y forman agua
  • Compuesto: Si sus átomos son distintos.
Actividad 2: Para dibujar y representar los átomos se utilizan modelos moleculares;  éstos son esferas de colores y cada una de ellas representa un tipo de átomo. Dibuja un elemento y en un compuesto.

Actividad 3: El agua es una molécula formada por 2 átomos de hidrógeno y una de oxígeno. Vas a hacer moléculas de agua:
Para hacer los átomos: Con plastilina haz bolitas pequeñas de un color y
bolitas más grandes de otro. Para hacer la molécula: Une dos bolitas pequeñas con una de las grandes.

Actividad 4: Contesta estas preguntas:
¿Por qué está formada la materia?______________________________
¿Qué tamaño tiene un átomo?___________________
¿Qué es un elemento?_______________
¿Qué es un compuesto?
¿Cómo dibujamos y representamos los átomos?_______________

En la naturaleza hay unos 92 tipos de átomos o elementos distintos (y otros cuantos más que se han obtenido de forma artificial). Cada uno de ellos tiene su nombre y, además, para representarlos de forma fácil los científicos les han puesto un símbolo con una o dos letras (la primera siempre en mayúscula). Por ejemplo, el oxígeno se representa por la O, el hidrógeno, por la H y el Calcio por Ca.
          Ese nombre puede tener origen mitológico, como el helio, cuyo nombre deriva de Helios, el dios griego del Sol. Otros nombres vienen de su nombre en latín, como el hierro, del latín Ferrum. Algunos homenajean a científicos o sus naciones, como el einstenio, en homenaje a Einstein, o el galio, que deriva de Galia, el nombre latino de Francia.

Actividad 5: Vamos a investigar sobre los elementos, buscando información por Internet. Anota todo en tu cuaderno
  • ¿Qué es la Tabla periódica de los elementos?
  • ¿Cuántos elementos contiene?
  • Copia el nombre de 5 elementos, y haz una tabla en la que pongas:
o    Nombre
o    ¿Por qué se llama así?
o    Símbolo
o    Descubridor
o    Año
o    De dónde se obtiene
o    Para qué se utiliza.
La información que selecciones, deberás organizarla en un documento de OpenOffice-Writer ordenándola en una tabla. Busca en Google una imagen de la tabla periódica e insértala.

3.- ESTADOS DE LA MATERIA

La materia se encuentra en la naturaleza en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. La mayoría de las sustancias sólo se encuentran en la naturaleza en un estado, pero el agua la encontramos en los tres estados.
 Estado sólido    
Cuando la materia se encuentra en estado sólido tiene una forma definida. No importa cómo se coloque el cuerpo, su forma no cambiará.
Como su forma no cambia, su volumen tampoco cambiará, será también fijo y constante.
El estado sólido tiene una forma y un volumen definido.
      
       Estado líquido
En los líquidos la forma no es fija, pero sí el volumen. Los líquidos toman la forma del recipiente que lo contiene, dejando siempre su superficie plana y horizontal.
Pero aunque se adapten al recipiente, su volumen siempre es el mismo, no cambia al pasar de un recipiente a otro.
El estado líquido tiene un volumen fijo, pero su forma cambia.  

      Estado gaseoso
 Los gases no tienen ni forma ni volumen fijos. Ocupan siempre por completo el recipiente en el que se encuentran y, si no está cerrado, salen de él, se difunden. 
         
Los gases son compresibles, es decir, que pueden comprimirse o dilatarse con facilidad. Si el recipiente que los contiene no es fijo, como una jeringuilla, es fácil disminuir o aumentar el volumen del gas.
Si el volumen del gas disminuye, su presión, la fuerza que ejerce sobre el recipiente, aumenta. Si se aumenta su volumen, su presión disminuye.

Actividad 6: Completa en tu cuaderno la siguiente tabla:


Estado
Forma
Volumen













4.- CAMBIOS DE ESTADO

            Podemos pasar de un estado a otro aumentando o disminuyendo la temperatura, es decir, calentando o enfriando.


Actividad 7: Fíjate en el dibujo anterior y define en tu cuaderno los siguientes conceptos:
Fusión  -  Solidificación  -  Condensación  -  Vaporización  -  Sublimación

      Comprueba lo que has aprendido


En las sustancias sólidas las moléculas están situadas muy cerca unas de otras y no pueden moverse.  

En las sustancias líquidas las moléculas están más separadas que en las sólidas y pueden moverse un poco. Por eso, pueden tomar la forma del recipiente que las contiene.
En las sustancias gaseosas las moléculas están muy separadas y se mueven libremente, y así pueden ocupar todo el espacio posible, y se pueden comprimir(“apretarse”).
Cuando las sustancias cambian de estado lo que ocurre es que sus moléculas se separan o se unen.




Actividad 8: Completa la siguiente tabla sobre los cambios de estado de la materia. La actividad tienes que hacerla en tu cuaderno.
ESTADO FÍSICO
¿Cómo se encuentran las moléculas?
Dibujo
Ejemplo de una sustancia
Sólido



Líquido



Gas





Para aprender más:




EN EL LABORATORIO
 Actividad 9: Experimenta:

Toma unos cubitos de hielo, ponlos en un recipiente y dale calor con un secador de pelo durante unos minutos. Contesta a las siguientes preguntas:

1.- ¿Qué ha pasado? Dibújalo
2.- El hielo, ¿es agua?
3.- ¿El hielo y el agua tienen las mismas moléculas? ¿Qué tipo de cambio ha ocurrido?
4.- Toma un trozo de hierro y déjalo una noche fuera al aire. ¿Qué ha pasado? Dibújalo
5.- El hierro se oxida al contacto con el aire y su molécula cambia, se convierte en otro compuesto. Frótalo con un trapo blanco, el nuevo compuesto pasará al trapo. ¿Qué color tiene ese compuesto?