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Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2011.
DEFINICIONES:
Materia es todo lo que tiene
masa y ocupa un lugar en el
espacio;
Masa es la cantidad de materia
que tiene un cuerpo;
Volumen es el espacio
ocupado por la masa
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MATERIA Y ENERGÍA
Estados de la materia en relación a cambios de la temperatura del ambiente
Los diferentes estados de la materia se
caracterizan por la energía cinética de las
moléculas y los espacios existentes entre estas.
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Principales Características de los estados de la materia:
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Estados físicos de la materia:
Los estados de la materia dependen de Factores del ambiente
como presión y temperatura.
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Cambios físicos y cambios químicos: Las modificaciones en la presión, la temperatura o las interrelaciones de las
sustancias, pueden originar cambios físicos o químicos en la materia.
Cambios físicos de la materia: Son aquellos cambios que no generan la creación de nuevas sustancias, lo que
significa que no existen cambios en la composición de la materia, como se ve en
la figura siguiente:
El cambio físico se caracteriza por la no
existencia de reacciones químicas ni de
cambios en la composición de la materia.
Ej.: Cambio físico de la materia: cambio de
estado sólido (hielo) a estado líquido del
agua, mediante el aumento en la
temperatura del sistema.
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Cambios químicos:
Son aquellos cambios en la materia que originan la formación de nuevas
sustancias, lo que indica que existieron reacciones químicas.
El cambio Químico de
la materia se
caracteriza por la
existencia de
reacciones químicas,
de cambios en la
composición de la
materia y la formación
de nuevas sustancias
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Composición y propiedades de la materia:
El aspecto de la materia está determinado por las propiedades físico-químicas de
sus componentes, encontrándose materia homogénea y materia heterogénea.
Materia Homogénea: Es aquella que es uniforme en su composición y en sus propiedades y presenta una sola
fase. Ej.: un refresco gaseoso, la solución salina, el Cloruro de Sodio o sal de cocina; este
tipo de materia se presenta en formas homogéneas, soluciones y sustancias puras.
Materia Heterogénea: Es aquella que carece de uniformidad en su composición y en sus propiedades y presenta
dos o más fases. Ej.: la arena, el agua con aceite; este tipo de materia es también conocida
como mezcla y se caracteriza por el mantenimiento de las propiedades de los componentes
y la posibilidad que existe de separarlos por medio de métodos físicos.
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Composición y propiedades de la materia:
Sustancia pura: Una sustancia es pura cuando se encuentra compuesta por uno o más elementos en
proporciones definidas y constantes y cualquier parte de ella posee características similares,
definidas y constantes; podríamos decir que una sustancia es pura cuando se encuentra
compuesta en su totalidad por ella y no contiene cantidades de otras sustancias. Ej.: la
sacarosa, el agua, el oro.
Elemento: Sustancia pura imposible de descomponer mediante métodos químicos ordinarios, en dos o
más sustancias. Ej.: el Hidrógeno (H), el Oxígeno (O), el Hierro (Fe), el Cobre (Cu).
Compuesto: Sustancia pura posible de descomponer mediante métodos químicos ordinarios, en dos o más
sustancias. Ej.: El agua (H2O), la sal (NaCl), el ácido Sulfúrico (H2SO4).
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Clasificación de la materia, dependiendo
de las características y composición de
las sustancias constituyentes:
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Energía: La energía es la capacidad para realizar un trabajo o transferir calor; la energía a
su vez se presenta como energía calórica, energía mecánica, energía química,
energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de energía pueden ser además
potencial o cinética.
La energía potencial:
Es la que posee una sustancia
debido a su posición espacial o
composición química
La energía cinética:
Es la que posee una sustancia
debido a su movimiento.
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Tipos de energía:
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Energía Mecánica: El movimiento de las
hélices del molino de viento es transferido a
un sistema mecánico de piñones, para
producir energía eléctrica o lograr la
ascensión de agua de un pozo subterráneo
Energía Calórica o radiante: El calor o la
luz emitida desde el sol es aprovechada por
las plantas para producir energía química
en forma de carbohidratos.
Tipos de energía:
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MATERIA Y ENERGÍA
Energía Eléctrica: El movimiento de
electrones libres, produce la energía
eléctrica, usada para hacer funcionar
electrodomésticos, trenes, y artefactos
industriales.
Energía Química: La combustión de
hidrocarburos como el petróleo, liberan gran
cantidad de energía.
Tipos de energía:
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Tipos de energía:
¿Qué tipo de energía
representa?
¿Por qué?
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MATERIA Y ENERGÍA
Formas de medición de la energía: La cantidad de energía cedida o ganada por una sustancia se mide en calorías o
joules.
Una caloría (cal) es igual a la cantidad de calor necesario para elevar en un
grado centígrado (1oC) la temperatura de 1 gramo de agua. Como factor de
conversión diremos que una caloría equivale a 4,184 joules.
1 cal = 4,184 J
1 Kcal = 1000 cal
1 Kcal = 4,184 KJ
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MATERIA Y ENERGÍA
Formas de medición de la energía: Es necesario diferenciar la caloría utilizada como herramienta de medición de
la energía calórica en química, de la caloría utilizada en nutrición, ya que la
caloría contenida en los alimentos (Cal) o gran caloría, equivale a 1.000 calorías
o 1 Kilocaloría (Kcal).
2 cubos de azúcar ( 10 g), contienen 37,5
Cal nutricionales, lo que equivale a 37,5
Kcal, 37.500 cal químicas y 156.900 j.
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Cálculos:
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Ley de la conservación de Energía:
En el momento de ocurrir un cambio físico o químico (reacción química) en
una sustancia, ¿existe perdida de energía?
“La Energía no se crea ni destruye, solo se transforma”