Clase 4. Los Estados de Agregación de la Materia.

 Con respecto al modelo corpuscular de la materia en está última hipótesis, este modelo también se llama "Teoría cinética de partículas" debido a que cinético se relaciona con todo lo que se mueve. (partículas, objetos, cuerpos grandes, etc.)

Este modelo científico permite estudiar las propiedades de la materia como por ejemplo, los estados de agregación de la materia (más conocido como "los estados de la materia")

LOS ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

Los tres estados de la materia más conocidos son tres:

* Estado sólido

* Estado líquido

* Estado Gaseoso.

Es importante observar que hay más estados de la materia, estos tres no son los únicos.

Las propiedades de los tres estados nombrados pueden explicarse a través del modelo de partículas:

Estado Sólido:

* Las partículas están muy juntas, no se mueven y sólo pueden vibrar en su lugar (agitarse).

* Sufren intensas fuerzas de atracción que las mantienen unidas y quietas.

* Las partículas pueden estar ubicadas en forma ordenada formando una especie de redes, pero en otros casos se ubican desordenadamente.

* A nivel macroscópico, es decir considerando las dimensiones que podemos observar a simple vista, los cuerpos sólidos tienen forma propia, y volumen constante ( es decir, que no aumenta ni disminuye de tamaño)

Estado Líquido:

* Las partículas ruedan unas con otras cuando están juntas. 

* Las fuerzas de atracción son menos intensas que en los sólidos, lo que les permite a las partículas mayor libertad de movimiento. 

* A nivel macroscópico, los líquidos NO tienen forma propia; sólo la forma del recipiente que los contienen. Sin embargo, el volumen es constante. El peso del liquido quieto dentro de un recipiente forma una superficie horizontal.

Estado Gaseoso:

* Las partículas están muy separadas unas de otras.

* Las fuerzas de atracción son muy débiles entre las partículas.

* Las partículas se mueven a gran velocidad, y a veces chocan entre sí o con el recipiente que las contienen.

* A nivel macroscópico, los cuerpos gaseosos NO tienen forma propia; solamente la forma del recipiente que los contienen. No tienen volumen constante, y son fáciles de expandirse o de contraerse.

Los nombres de las partículas

A las partículas se las llaman ÁTOMOS y MOLÉCULAS. Se considera al átomo como la menor partícula de MATERIA que conserva sus propiedades básicas. La molécula es la menor porción de una SUSTANCIA que conserva sus propiedades específicas. Una molécula puede estar constituida por uno o más átomos. En el primer caso se llaman “moléculas monoatómicas”.  Muchos metales puros están formados por moléculas monoatómicas, por lo tanto cada átomo es la menor porción de materia y de sustancia a la vez. En el otro caso las molécula formadas por más de un átomo se llaman " moléculas poliatómicas"; dentro de esta categoría se hallan las  "moléculas biatómicas" de dos átomos, y "triatómicas" que tienen tres átomos. Por supuesto que hay moléculas con muchos más átomos.

Para saber más:

Existen más de tres estados de la materia: 

Información en los siguientes enlaces:

https://bio-fcoqca-segundo.blogspot.com/2022/03/los-multiples-estados-de-la-materia.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n_de_la_materia

Lo explica un Doctor en Física en el siguiente vídeo: 

Clase 3. Físico Química. Modelo Corpuscular de la Materia. Propiedad de los materiales

MODELO DE PARTÍCULAS

La ciencia utiliza modelos científicos para estudiar los fenómenos de la naturaleza. Uno de ellos es el modelo de partículas o modelo corpuscular de la materia. 

                           

Las principales ideas o hipótesis son las siguientes:

*La materia está formada por partículas o corpúsculos y son tan diminutas que no pueden observarse a simple vista.

* Las partículas tiene forma esférica o casi esférica.

* Las partículas pueden realizar las siguientes acciones: vibrar (moverse en su lugar), rotar (girar sobre sí mismas), moverse de un lugar a otros, rodar entre sí, chocar entre sí.

* Entre partículas se aplican fuerzas de atracción o de repulsión , capaz de modificar la rapidez  y provocar colisiones de las partículas involucradas.

* Al recibir energía en forma de calor, una partícula gana rapidez, pero se vuelve más lenta si se le quita energía, incluso detenerse. 

Con respecto a está última hipótesis, este modelo también se llama "Teoría cinética de partículas" debido a que cinético se relaciona con todo lo que se mueve. (partículas, objetos, cuerpos grandes, etc.) 

LOS MATERIALES, SUS PROPIEDADES Y UTILIDAD

La vida de los humanos estuvo siempre relacionada con el uso de materiales. En ciencias Naturales y en Tecnología, se denomina material a todo aquello que constituye un objeto (más cerca del concepto de sustancia), o que ha sido usado en su fabricación (en especial). Los materiales pueden ser clasificados se pueden clasificar según su origen: Los materiales naturales, son aquellos que provee la naturaleza; los que fueron elaborados por las personas o máquinas son materiales sintéticos (artificiales). En algunos casos de los materiales naturales se obtienen otros, los materiales elaborados, que son el resultado de procesos simples como la purificación o el tratamiento con calor.

Los materiales tienen propiedades que los hacen aptos para determinados usos, e inútiles para otras utilidades; por ello en el diseño y la fabricación de los objetos se tienen en cuenta sus cualidades. Algunas de las propiedades son:

Fragilidad: capacidad de un material para quebrarse fácilmente o romperse en trozos.

Elasticidad: Capacidad de un material para recuperar la estructura origina luego de haber sido deformado por una fuerza.

Ductilidad: capacidad de un material para ser convertido en hilos o alambres.

Maleabilidad: Capacidad de un material para ser convertido en láminas o placas.

Tenacidad: Capacidad de un material para resistir deformaciones o roturas. En la vida cotidiana decimos a esta propiedad como “dureza”, algo que es difícil de romper; sin embargo, esta palabra indica otra propiedad.

Dureza: Capacidad de resistencia de un material para ser rayado por otro.

Por lo tanto, “tenacidad” y “dureza” no son equivalentes: el vidrio es frágil, porque se rompe con facilidad, pero también es duro, ya que no se raya tan fácilmente. El hierro es tenaz, porque no puede romperse fácilmente en trozos.

Plasticidad: Es la propiedad de un material para deformarse de manera permanente, sin romperse. Por ejemplo, la plastilina y el barro tienen gran plasticidad y con ellos se pueden moldear varios objetos. Otras propiedades de los materiales están relacionadas con las “propiedades de la materia”, que se mencionan en la siguiente red conceptual:

Clase 2. Físico Química: Los modelos científicos y los métodos científicos

 

LOS MODELOS CIENTÍFICOS:

Para explicar un fenómeno natural, es útil tener sólo los aspectos más importantes. Para ello se utilizan los MODELOS  CIENTÍFICOS, que son representaciones simplificadas de la realidad.

En los próximos dibujos se explicarán más informaciones sobre los mismos:

 

·         Para ir adelantando: Observar el video “LOS MODELOS EN LA CIENCIA” del canal Maestro Pedro y su link es:

https://www.youtube.com/watch?v=xOgMII8Gq7g

El video es de más de diez minutos, pero ver al menos hasta el minuto 4, para responder luego las preguntas de Trabajo Práctico 

LOS MODELOS CIENTÍFICOS:

Todo método científico es un conjunto de pasos ordenados que se emplean para adquirir nuevos conocimientos. Para poder ser calificado como científico debe basarse en el empirismo, en la medición y, además, debe estar sujeto a la razón.

El método científico consiste, por tanto, en una forma para aproximarse a una realidad, y es el resultado de un proceso que es independiente de las creencias del investigador. Incluso, en el tiempo, el conocimiento científico se va perfeccionando y solo trata de encontrar cómo funciona el mundo, siempre en base a evidencia y a un riguroso estudio.

Pasos del método científico

El método científico contiene una serie de etapas. Así pues, los pasos del método científico son los siguientes:

1. Observación

Consiste en recoger información de la realidad, encontrar algún hecho de relevancia que merezca investigación.

2. Inducción (Problema) 

A partir de lo observado, se realizan preguntas para tratar de obtener una afirmación que pueda ser de aplicación general.

3. Hipótesis

Se plantea una idea o proposición que pueda explicar lo analizado en los pasos anteriores.

4. Experimentación

Se intenta demostrar la hipótesis planteada con los elementos que el investigador tenga a su disposición. 

5. Análisis

Se realizan cálculos, gráficos o tablas para resumir y condensar la información. La idea es dar forma y facilitar la comprensión de los datos obtenidos de la experimentación.

6. Conclusión

A partir de los resultados de la experimentación se puede demostrar o refutar la hipótesis. Si ocurre lo primero, se puede desprender una teoría o ley. En cambio, si la hipótesis fuera rechazada, se podría plantear otra.

Clase 1: Concepto de Físico Química. Materia, Cuerpo, Sustancia. Los Sistemas.

1.1 FÍSICO-QUÍMICA

La FÍSICO-QUÍMICA tiene diversas definiciones, desde algunos puntos de vista se considera una rama de la Química; otros la consideran una aplicación de la Física puede denominarse también como “QUÍMICA FÍSICA”, o “FISICOQUÍMICA”. De hecho, ambas ciencias están muy relacionadas entre sí.

Una de las tantas definiciones acerca de esta disciplina es la siguiente:

“Ciencia que estudia las relaciones recíprocas entre los fenómenos físicos y químicos”.

1.2  FENÓMENOS FÍSICOS Y FENÓMENOS QUÍMICOS.

Cuando ocurre un fenómeno físico, las sustancias realizan un proceso o cambio SIN PERDER sus propiedades características, es decir, sin modificar su naturaleza. Por el contrario, si una sustancia SE TRANSFORMA EN OTRA de distinta naturaleza, se dice que ha tenido lugar un fenómeno químico. Por ejemplo, al cortar papel, es un proceso que produce cambios en las formas y en los tamaños, pero sigue siendo papel; no se transformó en otra sustancia. Por lo tanto, es un fenómeno físico.

En cambio, si se prende fuego a un papel, se produce una combustión en el cual se convierte el papel en cenizas y gases…hay una transformación de sustancias. Por lo tanto, es un fenómeno físico.

1.3 CONCEPTOS FUNDAMENTALES: MATERIA, SUSTANCIA, MATERIAL, CUERPO

En principio se podría afirmar que “MATERIA” es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene peso. Sin embargo, la materia presenta diversas clases, diferenciables entre sí por su color, aroma, textura, etc. Por lo tanto, se llama “SUSTANCIA” como cada una de las clases de materia. Los "MATERIALES" son sutancias (Naturales, Elaboradas o Artificiales) que se utilizan para fabricar objetos, alimentos, pinturas, construir edificios, vehículos, etc.

La materia suele organizarse en cuerpos, en algunos casos son cuerpos vivientes, otros son cuerpos inertes (sin vida). Un “CUERPO” es toda porción limitada de materia.

Ejemplos: ladrillo, águila, ventana, bacteria, raíz, planeta, un kilogramo de harina, 10 litros de agua.

LOS SISTEMAS EN LAS CIENCIAS NATURALES.

El concepto de SISTEMA es muy importante en las Ciencias Naturales; muchas veces es preciso imaginar o separar mentalmente un objeto o conjunto de ellos para poder estudiar cómo está compuesto o cómo funciona. El sistema solar, el sistema respiratorio, el ecosistema, un árbol, una casa, la constelación de Orión, el Río Paraná, una gota de lluvia, son ejemplos de sistemas. Por supuesto que hay miles de millones de ejemplos más.

La palabra "SISTEMA" tiene muchas definiciones, pero las principales son las siguientes:

·         Se llama SISTEMA al conjunto de elementos relacionados y organizados entre sí, que funcionan como un todo.

·         Se denomina SISTEMA a la porción de universo real o imaginaria que se aísla del resto para su estudio. Volveremos a este concepto como “Sistema Material”.

Características de algunos sistemas: Si una parte del sistema no funciona o no está presente, todo el sistema funciona de manera defectuosa o directamente no funciona.

Por ejemplo, si consideramos al auto como sistema, sabemos que si se pincha un neumático (parte del sistema) el vehículo funciona, pero con dificultad. Si no tiene motor (otra parte del sistema) el auto no podría funcionar.

Otro caso: Un león es un sistema. Si en una pelea  con otro se lastima una pata, puede seguir viviendo, pero ya no puede hacerlo con toda su capacidad (el sistema funciona con dificultad); en cambio si sufrió un daño grave al corazón, el león no sobrevive (todo el sistema no funciona).

También los sistemas pueden ser abiertos, cerrados o aislados:

Un sistema abierto puede intercambiar materia y energía con el entorno. Un sistema cerrado sólo intercambia energía con el exterior al mismo. Un sistema aislado no intercambia materia ni energía con el medio externo. 

Observaciones: El Universo se considera sistema aislado. Los sistemas aislados como el termo y la habitación cerrada no son permanentes, porque con el tiempo van emitiendo o recibiendo calor. Pero cuando se realizan ciertos estudios se los considera aislados.

Para ir pensando, y que se responderá en el próximo Trabajo N°2: 

Considerando una casa como un sistema: ¿Qué partes de ella son importantes para que pueda utilizarse para vivir? (Es el caso de un componente del sistema que si falta, todo el sistema no funciona)

¿Qué partes de la casa hacen que ella no sea lo suficientemente cómoda para vivir en ella? (Es el caso del sistema que no funciona plenamente si falta algunos de sus componentes)