Trabajo 4 Ciencias 3 Quimic@. TEMA 3: Experimentación con mezclas: • Homogéneas y heterogéneas. • Métodos de separación de mezclas con base en las propiedades físicas de sus componentes.

 TEMA 3: Experimentación con mezclas: • Homogéneas y heterogéneas. • Métodos de separación de mezclas con base en las propiedades físicas de sus componentes.

Aprendizaje esperado: • Identifica los componentes de las mezclas y las clasifica en homogéneas y heterogéneas.           • Identifica la relación entre la variación de la concentración de una mezcla (porcentaje en masa y volumen) y sus propiedades. • Deduce métodos de separación de mezclas con base en las propiedades físicas de sus componentes.

¿Qué son los estados de agregación de la materia?

Cuando hablamos de estados de agregación o fases de la materia, nos referimos a las distintas fases o formas en que es posible encontrar la materia conocida (sustancias puras o mezclas) y que dependen del tipo y la intensidad de las fuerzas de atracción entre las partículas que componen dicha materia (tales como átomos, moléculas, etc.).

Se conocen principalmente cuatro estados de agregación de la materia: el estado sólido, el estado líquido, el estado gaseoso y el estado plasmático. También existen otros menos frecuentes, como los condensados termiónicas, pero estas formas no se producen naturalmente en el medio ambiente.

Cada uno de los estados de agregación posee características físicas diferentes, como volumen, fluidez o resistencia, a pesar de que no exista una diferencia química real entre un estado y otro. Por ejemplo, el agua sólida (hielo) y el agua líquida (agua) son químicamente idénticas.

Puede obligarse a la materia a pasar de un estado de agregación a otro, tan solo alterando la temperatura y la presión en las que se encuentra. Así, se puede hervir agua líquida para llevarla al estado gaseoso (vapor) o se puede enfriar lo suficiente como para llevarla al estado sólido (hielo).

Estos procedimientos de transformación de un estado de agregación de la materia a otro suelen ser reversibles, aunque no sin cierto margen de pérdida de la sustancia. Los procesos más conocidos son los siguientes:

• Evaporación. Es el proceso mediante el cual al introducir energía calórica (calor), parte de la masa de un líquido (no necesariamente la totalidad de la masa) se transforma en gas.
• Ebullición o vaporización. Es el proceso mediante el cual, al suministrar energía calórica, la totalidad de masa de un líquido se transforma en un gas. La transición de fase ocurre cuando la temperatura supera el punto de ebullición del líquido (temperatura a la cual la presión del vapor del líquido se iguala a la presión que rodea al líquido, por tanto, se convierte en vapor).
• Condensación. Es el proceso mediante el cual, al retirar energía calórica, un gas se transforma en un líquido. Este proceso es contrario a la vaporización.
• Licuefacción. Es el proceso mediante el cual, al aumentar mucho la presión, un gas se transforma en un líquido. En este proceso, el gas también se somete a bajas temperaturas, pero lo que lo caracteriza es la elevada presión a la que es sometido el gas.
• Solidificación. Es el proceso mediante el cual, al aumentar la presión, un líquido puede transformarse en sólido.
• Congelación. Es el proceso mediante el cual, al retirar energía calórica, un líquido se transforma en sólido. La transición de fase ocurre cuando la temperatura toma valores menores que el punto de congelación del líquido (temperatura a la cual el líquido se solidifica).
• Fusión. Es el proceso mediante el cual al suministrar energía calórica (calor), un sólido puede transformarse en líquido.
• Sublimación. Es el proceso mediante el cual, al suministrar calor, un sólido se transforma en gas, sin pasar antes por el estado líquido.
• Deposición o sublimación inversa. Es el proceso mediante el cual, al retirar calor, un gas se transforma en sólido, sin pasar antes por el estado líquido.

 

¿Qué es una mezcla?

En química, una mezcla es un material compuesto por dos o más componentes unidos físicamente, pero no químicamente. Esto significa que no se produce entre ellos ninguna reacción química, es decir, que cada componente mantiene su identidad y sus propiedades químicas, incluso en el caso en que no podamos distinguir un componente del otro.

Los componentes o fases de una mezcla se hallan unidos mecánica o físicamente. Por eso, a menudo se ven alteradas sus propiedades físicas, como el punto de ebullición o de fusión.

Sin embargo, al no producirse cambios químicos permanentes, es posible emplear mecanismos físicos de separación para extraer cada uno de los componentes de una mezcla. Dichos mecanismos físicos suelen ser térmicos (cuando involucran calor) o mecánicos (cuando involucran el desplazamiento o el movimiento).

Las mezclas son formas mixtas de la materia sumamente frecuentes en la vida cotidiana, y muchos de los materiales que usamos son el resultado de un procedimiento de mezclado o mixtura. Los componentes de una mezcla pueden hallarse en distintos estados de agregación (sólidos, líquidos, gaseosos, plasmas, o combinaciones entre ellos).

Tipos de mezclas

Las mezclas se clasifican atendiendo a qué tan factible sea identificar a simple vista sus distintos componentes.

• Las mezclas homogéneas. Son aquellas en que los componentes no pueden distinguirse. Se conocen también como soluciones, y se conforman por un solvente y uno o varios solutos. Y como hemos dicho, las fases son imposibles de identificar a simple vista.
• Las mezclas heterogéneas. Son aquellas en que los componentes pueden distinguirse con facilidad, debido a que poseen una composición no uniforme, o sea, sus fases se integran de manera desigual e irregular, y por eso es posible distinguir sus fases con relativa facilidad. Dependiendo del tamaño de las partículas de sus componentes, podemos hablar de dos tipos de mezclas heterogéneas:
• Mezclas gruesas o dispersiones gruesas. Son aquellas en las que el tamaño de las partículas es apreciable a simple vista.
• Suspensiones o coloides. Son aquellas en las que una fase es normalmente fluida (gaseosa o líquida) y la otra está compuesta por partículas (generalmente sólidas) que quedan suspendidas y se depositan al pasar el tiempo.

Ejemplos de mezclas homogéneas

Muchas bebidas alcohólicas son mezclas homogéneas.

A continuación, presentamos algunos ejemplos de mezclas homogéneas:

• El aire. El gas común que respiramos a diario, es una mezcla de sustancias puras gaseosas (como oxígeno, nitrógeno y argón, entre otras más) que son imposibles de percibir a simple vista y que, en conjunto, suelen ser inodoras.
• Las bebidas alcohólicas. Como los cócteles, consisten en dos o más líquidos (o incluso sólidos) mezclados hasta adquirir una apariencia uniforme y, aunque podamos saborear sus integrantes, no podríamos señalarlos a simple vista.
• El agua con azúcar. Que solemos darles a las personas que se descompensan, es una dilución de un sólido (azúcar) en un líquido (agua), al punto tal de que no puede apreciarse la diferencia.
• Las aleaciones metálicas. Como el acero inoxidable del que están hechos algunos cuchillos, se obtienen mezclando el hierro con carbono y otros componentes metálicos, para que la mezcla adquiera la combinación de sus propiedades. Para ello se los debe fundir hasta el estado líquido, luego mezclarlos y dejarlos solidificar.
• Las amalgamas. Tal como las usaba antiguamente el dentista, solían ser una mezcla de mercurio y algún otro metal, convertidos en una pasta uniforme y maleable, que luego endurecía al solidificar.
• La espuma de afeitar. Es una mezcla de agua, jabones, glicerina y mentol, a menudo acompañada de gases (si viene en spray).
• La sangre. Es también una mezcla homogénea de un número inmenso de compuestos líquidos, sólidos y gaseosos, que apreciamos simplemente como un líquido rojo más o menos espeso.

Ejemplos de mezclas heterogéneas

La pintura en aerosol es una mezcla de líquido y gas.

Estos son algunos ejemplos de mezclas heterogéneas:

• Los aerosoles. Como los desodorantes o la pintura en spray, se componen de una mezcla de líquido y gas, que son eyectados del envase al mismo tiempo, pero que luego el gas se dispersa y el líquido queda sobre la superficie rociada. Se trata de una mezcla coloidal.
• La grava o gravilla. Es una mezcla de dos o más tipos de piedra en pedazos pequeños, que pueden distinguirse a simple vista. Es un caso de dispersión gruesa.
• Una ensalada. Es otro perfecto ejemplo de dispersión gruesa, ya que podemos apreciar cada uno de sus componentes a simple vista pero funcionan todos en conjunto: vegetales, aceite, frutos, a veces carnes, etc.
• El agua y aceite. Es también un ejemplo de mezcla heterogénea en la que podemos identificar ambas fases, aunque en este caso se trata de una suspensión líquido-líquido.
• Algunos medicamentos. En cuyos empaques se nos sugiere que los agitemos antes de usar, son casos de suspensiones en las que el sólido se precipita al fondo con el tiempo, y por eso debemos agitarlo para que vuelva a disolverse, haciéndose temporalmente inapreciable la distinción entre uno y otro.
• El hormigón. Es una mezcla de agua, arena y cemento en proporciones específicas que, una vez solidificada y desecada, adquiere su dureza y uniformidad.

Sustancias puras

Las sustancias puras son aquellas que no son el resultado de una mezcla, sino que están compuestas por una única fase y, por lo tanto, no pueden ser separadas en sus componentes mediante métodos físicos. Además, presentan una composición química estable y son químicamente uniformes.

Una sustancia pura no necesariamente tiene que estar compuesta por un único tipo de elemento químico. Las sustancias puras pueden clasificarse en:

• Sustancias simples. Son aquellas compuestas por un único tipo de elemento químico (lo cual no quiere decir que estén compuestas por un solo átomo). Por ejemplo: el oxígeno (O₂), el níquel (Ni).
• Sustancias compuestas. Son aquellas compuestas por más de un tipo de elemento químico. Por ejemplo: el agua (H₂O), el dióxido de carbono (CO₂).

La única forma de separar los elementos de una sustancia pura es utilizando métodos químicos, es decir, transformándola en otras sustancias o directamente en sus elementos químicos.

Es necesario aclarar que la pureza absoluta no existe. En el mundo en que vivimos las sustancias existen en la naturaleza en forma de ciertas mezclas, o dicho de otra manera, con cierto nivel de impurezas. No obstante, las impurezas se pueden separar hasta lograr el grado de pureza deseado o permitido de la sustancia.

Ejemplos de sustancias puras: cobre (Cu), plata (Ag), oro (Au), glucosa (C₆H₁₂O₆), oxígeno (O₂), agua (H₂O).

 Métodos de separación de mezclas

Se conoce como métodos de separación de mezclas o métodos de separación de fases a los distintos procedimientos físicos que permiten separar dos o más componentes de una mezcla. Los componentes de la mezcla conservan su identidad y sus propiedades químicas luego de la separación.

Para que estos mecanismos funcionen, debe tratarse de mezclas en que los componentes conserven su identidad, y no haya habido reacciones químicas que alteren sus propiedades permanentemente o den origen a nuevas sustancias.

Para que puedan aplicarse los métodos de separación, las propiedades como el punto de ebullición, la densidad o el tamaño deben conservarse en los componentes de la mezcla.

En cambio, estos métodos funcionan tanto en mezclas homogéneas como en mezclas heterogéneas, ya que no suponen tampoco ningún cambio en la identidad de los componentes, que pueden así recuperarse más o menos como estaban antes de realizar la mezcla. Dependiendo del método aplicado, se lograrán los componentes originales con mayor o menor pureza.

 Decantación. La decantación es un método se emplea para separar líquidos que no se disuelven el uno en el otro (como el agua y el aceite) o sólidos insolubles en un líquido (como agua y arena).

Consiste en el uso de una ampolla o un embudo de decantación, donde se deja reposar la mezcla hasta que el ingrediente más denso sedimente y vaya al fondo. Se abre la válvula y se lo deja salir, cerrándola a tiempo para que permanezca el ingrediente menos denso en su interior. Este método suele emplearse como primer paso hacia la obtención de sustancias más puras.

Filtración. La filtración es un método útil para separar sólidos no solubles de líquidos. Consiste en la utilización de un filtro (papel filtrador, piedras filtrantes, etc.) que permite el paso del líquido por un medio poroso y retiene los elementos sólidos. Así operan los filtros de agua de nuestras casas, o el papel de filtro donde vertemos el café sólido antes de añadirle el agua caliente. El agua (que contiene las partículas más finas del café) pasa a través del papel, y queda retenida en este las partículas más gruesas del café.

Separación magnética. La separación magnética consiste en la separación de fases de acuerdo a su potencial magnético. Algunas sustancias responden a los campos magnéticos y otras no, y de acuerdo a esta diferencia se aplica un imán o electroimán a la mezcla, que permite atraer un componente y dejar el otro intacto (por ejemplo, fragmentos de hierro en tierra, mercurio en agua, trozos de metal en agua).

Tamizado. El tamizado opera de manera semejante al filtrado, pero entre sustancias sólidas de distinto tamaño (como grava y arena, sal y palomitas de maíz, o arroz y piedritas). Se usa una red o tamiz, cuyos agujeros permiten el paso de los fragmentos de menor tamaño y retienen los más grandes. Dependiendo del material, puede emplearse como primer paso en la obtención de sustancias puras o como paso definitivo.

 Destilación. La destilación permite separar líquidos solubles entre sí, pero que tengan distinto punto de ebullición (como el agua y el alcohol). La diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes a separar por este método debe ser aproximadamente de 80 ºC.

El procedimiento consiste en verter la mezcla en un recipiente y calentarla controlando la temperatura para que solo el componente de punto de ebullición más bajo se evapore, y sea llevado a través de un conducto (llamado columna de destilación) hacia otro recipiente, esta vez refrigerado. Allí se condensará y volverá a su fase original. A los líquidos obtenidos así se los conoce como destilados (agua destilada, alcohol destilado).

Cristalización. La cristalización es un método ideal para separar sólidos disueltos en líquidos (sal en agua, azúcar en agua). Consiste en evaporar el líquido hasta obtener en el fondo del recipiente los cristales del sólido disuelto. Por ejemplo, así se obtiene la sal marina. Dependiendo de la velocidad de la evaporación, los cristales serán más grandes o más chicos.

Flotación. La flotación permite que la fase sólida de menor densidad flote en el líquido. La flotación es el caso contrario de la decantación y consiste en permitir que la fase sólida de menor densidad flote en el líquido para luego retirarlo manualmente o mediante un tamiz. El perfecto ejemplo de ello es el procedimiento de limpiado de las piscinas.

Cromatografía. Es un método que se utiliza para separar mezclas complejas que no responden a ningún otro método de separación. Emplea la capilaridad como principio: proceso que permite el avance de una sustancia a través de un medio específico. Se identifican así a las dos fases de la mezcla como fase móvil (la que avanza) y fase estacionaria (sobre la que se avanza).

El funcionamiento de esta separación depende de la afinidad de los componentes de la mezcla por ambas fases, y de acuerdo a esta afinidad, la separación será más rápida o más lenta. Por ejemplo, al derramar café sobre una tela, el café avanza ocupando una gran cantidad de superficie.

En la actualidad existen distintos métodos de cromatografía:

• Cromatografía de papel. La fase estacionaria se compone de una tira de papel de filtro y la fase móvil está constituida por un disolvente que contiene la muestra a separar. Se colocan unas gotas del disolvente que contiene la muestra sobre un extremo del papel y se espera a que avance el líquido. Luego se deja secar, y si los distintos componentes de la muestra tienen colores diferentes, se podrá observar sus distintas posiciones sobre el papel.
• Cromatografía de capa fina. La fase estacionaria está compuesta de un material absorbente adherido a una placa que puede ser de vidrio, aluminio u otro material. La fase móvil es un líquido que actuará como eluyente. El procedimiento consiste en colocar la muestra sobre la placa y luego sumergir en el eluyente una parte de esta. Los componentes se separarán por diferencia de afinidad entre el eluyente y el componente adherido a la placa.
• Cromatografía de columna. La fase estacionaria consiste en un material sólido absorbente que se coloca como relleno en una columna de vidrio (aunque en la actualidad existen columnas de otros materiales, por ejemplo, acero inoxidable). La fase móvil se constituye de un eluyente y la separación de los componentes de la muestra depende de la afinidad que tienen sus componentes por ambas fases. Por lo general, el eluyente pasa a través de la columna por gravedad, aunque se han desarrollado métodos modernos donde es impulsado por bombas que aplican presión.

Actividad: En tu cuaderno realiza o imprime el siguiente mapa

 

Actividad: Con la información que te sugiero en la parte superior contesta el siguiente cuestionario

1.- ¿Qué entiendes por mezcla?

 

2.- ¿Qué es una sustancia pura?

 

3.- ¿Cómo se clasifican las mezclas?

 

4.-  Menciona las características de una mezcla homogénea, y menciona ejemplos

 

5.- Menciona las características de una mezcla heterogénea, y menciona ejemplos

 

6.- Cuales son los métodos de separación que se emplean para las mezclas homogéneas

 

7.- Cuales son los métodos de separación que se emplean para las mezclas heterogéneas

 

8.- A que llamamos en química concentración

 

 

Actividad: Escribe sobre la línea la palabra que complete la lectura, la información se encuentra en la parte superior. (Nota puedes imprimir la hoja)

1._____________________________. Es el proceso mediante el cual al introducir energía calórica (calor), parte de la masa de un líquido (no necesariamente la totalidad de la masa) se transforma en gas.

2.___________________________. Es el proceso mediante el cual, al retirar energía calórica, un gas se transforma en un líquido.

3.___________________________. Es el proceso mediante el cual, al aumentar mucho la presión, un gas se transforma en un líquido.

4.___________________________. Son aquellas en que los componentes no pueden distinguirse. Se conocen también como soluciones, y se conforman por un solvente y uno o varios solutos.

5.___________________________. Son aquellas en que los componentes pueden distinguirse con facilidad, debido a que poseen una composición no uniforme, o sea, sus fases se integran de manera desigual e irregular.

6.___________________________. son aquellas que no son el resultado de una mezcla, sino que están compuestas por una única fase y, por lo tanto, no pueden ser separadas en sus componentes mediante métodos físicos.

7.___________________________. método se emplea para separar líquidos que no se disuelven el uno en el otro (como el agua y el aceite) o sólidos insolubles en un líquido (como agua y arena).

8.__________________________. Es un método útil para separar sólidos no solubles de líquidos.

9.__________________________. permite separar líquidos solubles entre sí, pero que tengan distinto punto de ebullición.

10._________________________. Es un método ideal para separar sólidos disueltos en líquidos (sal en agua, azúcar en agua).

11._________________________. Es un método que se utiliza para separar mezclas complejas que no responden a ningún otro método de separación.

Ciencias 3 *Química. Trabajo 3> Identificación de las propiedades físicas de los materiales

 TEMA 2: Identificación de las propiedades físicas de los materiales:

• Cualitativas • Extensivas • Intensivas

Aprendizaje esperado: • Clasifica diferentes materiales con base en su estado de agregación e identifica su relación con las condiciones físicas del medio. • Identifica las propiedades extensivas (masa y volumen) e intensivas (temperatura de fusión y de ebullición, viscosidad, densidad, solubilidad) de algunos materiales. • Explica la importancia de los instrumentos de medición y observación como herramientas que amplían la capacidad de percepción de nuestros sentidos.

Una propiedad física es cualquier propiedad que es medible, usualmente se asume que el conjunto de propiedades físicas define el estado de un sistema físico. Los cambios en las propiedades físicas de un sistema describen sus transformaciones y su evolución temporal entre estados instantáneos. Las propiedades físicas a veces se denominan observables. Podemos definir las propiedades físicas de un objeto mediante la observación y la medición. Por ejemplo, las propiedades físicas de un cubo de madera serían: denso, sólido, cuadrado, de madera, orgánico, no maleable, etc.

Las propiedades físicas constantemente se clasifican en propiedades intensivas y extensivas. Una propiedad intensiva no depende del tamaño de la extensión del sistema, o de la cantidad de material del sistema, mientras que una propiedad extensiva exhibe un comportamiento agregativo o aditivo. Estas clasificaciones sólo pueden mantenerse válidas cuando las subdivisiones más pequeñas de la muestra no interaccionan entre sí en un determinado proceso físico o químico. Las propiedades también pueden ser clasificadas respecto a su distribución geométrica en homogéneas y heterogéneas.

Propiedades físicas de la materia

Las propiedades físicas de la materia son las características visibles y propias de una sustancia que pueden ser medidas y no producen nuevas sustancias químicas. Algunas de las propiedades físicas que podemos encontrar son, por ejemplo:

• Estado físico: sólido líquido, gaseoso o plasma (estados de la materia)
• Olor: fragante, frutal, químico, mentolado, dulce, leñoso, podrido, cítrico, etc.
• Sabor: salado, ácido, amargo, dulce, picante.
• Densidad: relación entre masa y volumen.
• Viscosidad: resistencia en la fluidez de un líquido.
• Maleabilidad: flexibilidad.
• Temperatura de ebullición: temperatura necesaria para que lo líquido se vuelva gaseoso.
• Punto de fusión: temperatura necesaria para que los sólidos se fundan y los líquidos se solidifiquen.
• Conductividad: capacidad de conducir algún tipo de energía.
• Solubilidad: capacidad de una sustancia de disolverse en otra, etc. 

¿Qué son las propiedades generales de la materia?

Cuando hablamos de las propiedades generales de la materia nos referimos al conjunto de características o cualidades físicas que posee la materia, que está compuesta por alguna (o más de una) sustancia. Esto significa que todo lo que existe y que podemos tocar o percibir está hecho de materia en alguno de sus cuatro estados de agregación: sólidos, líquidos, gases y plasmas.

A pesar de estar compuesta a menudo por distintos elementos químicos en distintas proporciones, la materia existe de manera homogénea (no se distinguen a simple vista sus elementos) o heterogénea (se perciben fácilmente sus elementos). Y dependiendo de su composición, variarán también sus propiedades físicas y químicas.

 

Propiedades extrínsecas o generales. Son aquellas características que comparte absolutamente toda la materia, sin distinción de su composición, forma, presentación o elementos constitutivos. Las propiedades generales no permiten diferenciar una sustancia de otra. Algunas propiedades extrínsecas son la masa, el volumen, el peso y la temperatura.

Masa: La masa de los objetos es la cantidad de materia que hay congregada en ellos, es decir, la cantidad de materia que los compone. La masa se determina mediante la inercia que presenten o la aceleración que presente una fuerza actuando sobre ellos, y se mide en el Sistema Internacional con unidades de masa, como los gramos (g) o kilogramos (kg). No debe confundirse la masa con el peso (que es una magnitud vectorial, medida en Newtons), ni con la cantidad de sustancia (que se mide en moles).

Peso: El peso es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre los objetos. Se mide en Newtons (N) en el Sistema Internacional, porque se trata de una fuerza que ejerce el planeta sobre la materia, y es una magnitud vectorial, dotada de sentido y dirección. El peso de un cuerpo depende solo de su masa y de la intensidad del campo gravitacional al cual esté sometido.

Elasticidad: Esta propiedad permite a los cuerpos recuperar su forma original (memoria de forma) luego de haber sido sometidos a una fuerza externa que los obligara a perderla (deformación elástica). Es una propiedad que permite distinguir entre los elementos elásticos y los frágiles, es decir, entre los que recuperan su forma una vez eliminada la fuerza externa y aquellos que se fracturan en pedazos más pequeños.

Inercia: La inercia es la resistencia de la materia a modificar la dinámica de sus partículas frente a una fuerza externa. Es la propiedad de los cuerpos de permanecer en reposo relativo o mantener su movimiento relativo cuando no hay una fuerza externa que actúe sobre ellos. Existen dos tipos de inercia: la mecánica, que depende de la cantidad de masa, y la térmica, que depende de la capacidad calorífica y la conductividad térmica.

Volumen: El volumen es una magnitud escalar que refleja la cantidad de espacio tridimensional que ocupa un cuerpo. Se mide en el Sistema Internacional mediante metros cúbicos (m3) y se calcula multiplicando la longitud de un objeto, el ancho y su altura.

Dureza: La dureza es la resistencia que ejerce la materia frente a alteraciones físicas como el rayado, la abrasión o la penetración. Depende de la fuerza de unión de sus partículas. Así, los materiales duros tienden a ser impenetrables e inmodificables, mientras que los blandos pueden deformarse con facilidad.

Densidad: La densidad alude a la cantidad de materia presente en un material, pero también a qué tan juntas se encuentran sus partículas. Por eso, se la define como la masa dividido el volumen que ocupa esa masa. Los materiales densos son impenetrables y poco porosos, mientras que los poco densos pueden ser atravesados con facilidad porque hay espacios abiertos entre sus moléculas. La unidad estándar de medición de la densidad es de peso por volumen, es decir, kilogramos sobre metro cúbico (kg/m3).

PROPIEDADES ESPECIFICAS DE LA MATERIA

Las propiedades específicas de la materia, son aquellas propiedades que caracterizan a una sustancia y que la hace diferente de las demás. Por la forma en que se comportan los cuerpos frente a fuerzas que se le aplican, se clasifican en cuatro grupos llamados estados de agregación o estados físicos. Todas las sustancias se pueden presentar en los cuatro estados de agregación dependiendo de las condiciones de presión y temperatura a que se encuentren.

 

ESTADO SOLIDÓ: Presentan el estado solidó aquellos cuerpos que tienen forma y volumen definido o propio, resisten a los agentes que tienden a cambiar su forma y volumen, debido a que entre sus moléculas existe una gran fuerza de atracción.

ESTADO LÍQUIDO: Presentan el estado líquido aquellos cuerpos que tienen volumen propio o definido, que adoptan la forma del recipiente que los contiene, resisten a los agentes que tienden a cambiar su volumen, pero no así a los agentes que tienden a cambiar su forma, esto debido a que la fuerza de atracción y fuerza de repulsión entre moléculas son muy parecidas.

ESTADO GASEOSO: Presentan el estado gaseoso, aquellos cuerpos que toman la forma y volumen del recipiente que los contiene, por lo mismo no resisten a los agentes que cambian su forma y volumen, esto se debe a que la fuerza de atracción entre sus moléculas es muy pequeña en comparación a su fuerza de repulsión.

ESTADO PLASMA: Es la menos común para la experiencia cotidiana, puede considerarse como el estado normal de la materia en el universo, el sol, las estrellas y materia intergaláctica, si el vapor se calienta a temperaturas superiores a 2000 oC los átomos se disocian formando un gas de electrones libres y núcleos puros llamados PLASMA.

DENSIDAD ABSOLUTA o MASA ESPECIFICA: La densidad de un material se define como la cantidad de masa por unidad de volumen, por lo que se cuantifica por el cociente que resulta entre la masa y el volumen del cuerpo.

 

¿Qué es medir?

La palabra medir hace referencia al acto de comparar una cantidad determinada de algo con una unidad de medida, en donde se establece cuántas veces esta unidad ocupa un lugar dentro de dicha cantidad.

Definición de medir: Determinar la longitud, volumen, extensión, o capacidad de una cosa por comparación con una unidad de medida establecida que es utilizada como referencia, usualmente mediante algún instrumento graduado con dicha unidad.

Magnitudes fundamentales: Son aquellas que se miden directamente, con la longitud, la masa y el tiempo.

Magnitudes derivadas: Dependen de las fundamentales: área, volumen densidad, velocidad, etc.

Patrón: Es una base fija de comparación establecida de manera arbitraria y representa el tamaño de una unidad de medición. El patrón para medir longitudes o distancias es el metro; para la masa, el kilogramo; para el tiempo el segundo

¿Qué son las medidas de peso?

Las medidas de peso son las unidades empleadas convencionalmente para calcular el peso de un cuerpo, es decir, la cantidad de materia que hay en él. Aunque más comúnmente se conozca a esta magnitud como «peso», en realidad hablamos de masa; ya que el primero será la medida en que, bajo la acción de la gravedad, el objeto imprima una fuerza sobre la superficie en que repose y, por lo tanto, se mide en Newtons (N).

La masa, en cambio, responde a la cantidad de materia de un objeto y para medirla se emplean las medidas convencionales de gramo (g) y kilogramo (kg), entre otras. La medida de peso a usar, en todo caso, dependerá de muchas variables científicas y culturales, de modo que en algunas naciones se emplea un sistema y en otras se emplea otro. Para llevar a cabo mediciones de este tipo, en todo caso, se emplea una balanza: en un extremo o platillo se coloca el objeto y del otro lado cargas equivalentes a su peso.

De acuerdo al Sistema Internacional, la medida estándar de peso es el gramo (g), tomado del sistema métrico decimal junto a su extensa lista de múltiplos: decagramo (Dg), hectogramo (Hg) y kilogramo (Kg) que representan 10, 100 y 1000 gramos netos respectivamente. Por debajo, en cambio, hay también submúltiplos conocidos: decigramo (dg), centigramo (cg) y miligramo (mg).   Un gramo se definió alguna vez como la masa de un centímetro cúbico de agua a 3,98 °C de temperatura.

Unidad de medida. Por otro lado, dentro de lo que concierne al término medir, encontramos el concepto de unidad de medida. La unidad de medida es el patrón a seguir para realizar la medición. Debe cumplir ciertas condiciones, las cuales son:

• Una unidad debe de ser universal
• Una unidad debe ser de fácil reproducción
• Una unidad debe ser inalterable

 Medición de solidos:

• El área y el volumen de solidos regulares se pueden calcular tomando dimensiones lineales y aplicándolas a fórmulas matemáticas que existen para tal efecto.
• En el caso de polígonos irregulares se utiliza el método que consiste en descomponer el polígono en triángulos, calculando el área de cada uno y sumarlos.
• El volumen de solidos irregulares se pueden obtener por desplazamiento de un recipiente de volumen conocido. El volumen de agua desplazada corresponde al volumen del objeto que se quiere saber.
• El peso de solidos se obtiene utilizando dispositivos como la balanza y el dinamómetro.

Medición de líquidos:Los volúmenes de líquidos pueden determinarse utilizando una gran variedad de utensilios y recipientes que se fabrican actualmente para tal efecto, por ejemplo, los botes de litro empleados en las lecherías, probetas graduadas, pipetas, matraces, vasos de precipitados, etc.

Medición de gases:Los gases deben ser medidos en recipientes cerrados. Su peso varía de acuerdo con la presión que se ejerza sobre el gas y el volumen no puede ser constante por su capacidad de expansión.

Instrumentos de medición

Para medir longitud: Cinta métrica. Regla graduada. Calibre. vernier. micrómetro. reloj comparador. interferómetro. odómetro.

Actividad

Escribe en tu cuaderno el siguiente cuestionario, el cual lo responderás de la información que te proporcione.

1.- ¿Qué es una propiedad especifica de la materia?

2.- ¿Cuáles son los estados de agregación en que se encuentra la materia?

3.- ¿Describe densidad Absoluta?

4.- ¿Menciona las propiedades generales de la materia?

5.- ¿Menciona las propiedades particulares de la materia?

6.- Dibuja o imprime el instrumento que utilizarías en un laboratorio para pesar la masa de los cuerpos, el cual se emplea también para pesar las tortillas.

7.- ¿Qué es medir?

8.- ¿Qué son las medidas de peso?

9.- Dibuja los instrumentos que comúnmente se emplean para medir el volumen de los líquidos.

Actividad: Midiendo el volumen de un solido

Para la siguiente actividad necesitaras los siguientes materiales, una regla, plastilina, una hoja de maquina o de tu cuaderno, y elabora con ayuda de tu regla figuras geométricas las cuales pueden ser triángulos, rectángulos, cuadrados, esferas.

1.- Investiga la fórmula para que obtengas el volumen de las figuras que realizaras con la plastilina y la hoja de papel.

Formula del cubo:

Formula del triángulo:

Formula del Rectángulo:

Formula de la esfera:

2.- Con la plastilina elabora 5 esferas, cada una de diferente tamaño y con su fórmula calcula su volumen y regístralo en la tabla.

3.- Con la hoja de papel realiza: 2 triángulos (uno de 3 x 5 cm y otro de 4 x 6 cm) 2 cubos (3 x 3 cm y 1.5 x 1.5 cm) 2 rectángulos (10 x 3cm y 15 x 5 cm) y con su fórmula calcula su volumen y regístralo en la tabla, no olvides hacer sus dibujos de cómo te quedaron las figuras geométricas

TABLA

FIGURA	FORMULA	VOLUMEN
Esfera  1
Esfera  2
Esfera  3
Esfera  4
Esfera  5
Triangulo  3 x 5 cm
Triangulo  4 x 6 cm
Cubo  3 x 3 cm
Cubo 1.5 x 1.5 cm
Rectángulo 10 x 3 cm
Rectángulo 15 x 5 cm

Dibujos de las imágenes y operaciones de las mismas. 

 Actividad contesta el siguiente crucigrama.

Ciencias 1 *Biología. Trabajo 3: La tecnología al servicio del conocimiento; (el microscopio papel estelar de la Biología). Una mirada a lo invisible.

Tema 2: La tecnología al servicio del conocimiento; (el microscopio papel estelar de la Biología). Una mirada a lo invisible.

Aprendizaje esperado: Identificarás cómo los cambios tecnológicos favorecen el avance en el conocimiento de los seres vivos.

Cambios tecnológicos en el avance del conocimiento de los seres vivos.

El microscopio hoy día es un instrumento que permite obtener una imagen agrandada de un objeto; imagen que o puede ser vista directamente, fotografiada, filmada o almacenada digitalmente, para posterior análisis. Dos conceptos básicos definen la potencia del microscopio: la llamada ampliación (o aumento total), el número de veces que el objeto de investigación aparece agrandado, y la resolución, la capacidad para discernir claramente dos puntos del objeto.

 El microscopio sencillo consistía en una sola lente sujetada por un anillo, incrustada en una placa o colocada en un cilindro, combinada con un dispositivo para sujetar el objeto de estudio y un mecanismo que permitiese enfocar. Por otra parte, el microscopio compuesto consistía en un tubo que se podía desplazar que contenía dos lentes (o sistemas de lentes), el objetivo que forma una imagen aumentada del objeto y el ocular que ampliaba ésta; además una base para sujetar el conjunto permitiendo los desplazamientos necesarios, y una placa perforada en la que depositar los especímenes. Los microscopios compuestos solían requerir una iluminación adicional que era proporcionada o bien por un espejo situada debajo de la placa y que permite reflejar la luz a través del espécimen y dentro del instrumento o, más modernamente por una fuente de luz artificial acoplada a la base.

Este instrumento fue inventado por Zacharias Janssen en el año 1590. El descubrimiento de este instrumento fue importantísimo, principalmente por sus aportes en la investigación médica. En 1665 apareció la investigación realizada por William Harvey sobre la circulación sanguínea, al analizar los capilares sanguíneos. En 1667, Marcello Malpighi, biólogo italiano, fue el primer investigador en estudiar tejidos vivos gracias a la observación a través del microscopio.

El holandés Anton van Leeuwenhoek, utilizó microscopios para describir por primera vez diversos organismos, protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos. Se lo puede considerar como el fundador de la ciencia que estudia el comportamiento de las bacterias, dio origen a la bacteriología. Lo innovador de su técnica es que él realizaba los estudios con sus propios microscopios, dedicaba gran parte de su tiempo en dar forma a lupas, dando a los cristales el espesor milimétrico que necesitaba.

De allí en más se ha avanzado técnicamente incrementando el nivel de ampliación de los microscopios, y esto a su vez posibilitando que la ciencia médica realice investigaciones cada vez más exhaustivas acerca del comportamiento de microorganismos y estudio de células. El avance gracias a la implementación y desarrollo del microscopio fue enorme en el siglo XVIII.

Luego advino el microscopio electrónico, desarrollado en Alemania en el año 1931 por dos investigadores Max Knoll y Ernst Ruska. Esto posibilitó que se logre un aumento de 100.000X, un salto inmenso para la técnica.

 

Actividad 1: En tu cuaderno escribe las partes que componen el microscopio, así como también su descripción. Puedes imprimir la inf y pegarla en tu cuaderno.

Principales componentes de los microscopios, descripción general y usos
Componente	Descripción
Base	Parte de metal o plástico sobre la cual descansa el resto de las partes del microscopio.
Brazo	Columna en forma de “C” que se proyecta de la base y que sostiene la platina y los componentes ópticos.
Platina	Plataforma plana unida a la parte inferior del brazo sobre la cual se colocan los portaobjetos o muestras a observar.
Cierre del Diafragma o Condensador	Manija debajo de la abertura de la platina que consiste de un grupo de piezas de metal a manera de obturador que regula la cantidad de luz que atraviesa al portaobjetos colocado en la platina.
Condensador	No está presente en todos los microscopios - colecta los rayos de luz del iluminador y los enfoca - incrementa la resolución, aumenta el contraste de la muestra.
Botón de ajuste del condensador knob	Sube y baja el condensador.
Cabezal	Parte cilíndrica / vertical unida en la parte superior del brazo que sostiene el sistema óptico.
Revólver	Platón giratorio que sostiene los objetivos (lentes), unido a la parte inferior del cabezal, puede dársele la vuelta para cambiar los objetivos (objetivos).
Ajuste del macro métrico	Botón grande que mueve el cabezal hacia arriba y abajo para observar la muestra en el enfoque macro métrico.
Ajuste del micrométrico	Botón pequeño que mueve el cabezal a distancias más cortas, de manera más lenta y es usado para observar a la muestra con un enfoque más nítido.
Iluminador, Fuente lumínica	Controla la cantidad de luz que se transfiere a la muestra.
Oculares	Tubo de metal corto, removible que contiene lentes ubicados en la parte superior del tubo, generalmente de 10X -15X de aumento.
Ajuste de Dioptría	Ajuste usado para compensar la diferencia de observación de los ojos.
Objetivos (lentes)	Tubos de metal pequeños, atornillados dentro del revólver que incrementan el aumento de la muestra (a menudo se refería sólo como objetivos).
Espejo	Usado para reflejar la luz a través de la muestra.
Eje giratorio del espejo	Usado para ajustar el espejo para que refleje la luz a través de la muestra.
Lentes auxiliares	También se les refiere como lentes suplementarios, pueden ser encontrados en microscopios de disección en la base de la cubierta de los objetivos o cabezal.

Actividad 2: Ahora responde las siguientes preguntas en tu cuaderno de ciencias:

 

• ¿Por qué sigues algunas recomendaciones para no ser contagiado por COVID19? ¿Por qué no hacen caso a otras?

• ¿A qué se debe que en la actualidad se cuenta con conocimientos para hacer sugerencias como las anteriores?

• ¿A qué se debe que los profesionistas, como médicos, ingenieros en alimentos, genetistas, etcétera, saben cómo atender las enfermedades o envasar los alimentos?

¿Por qué es importante el uso de cubre bocas?

¿Por qué te debes de lavar las manos con agua y jabón?

 

Actividad 3:Lee la siguiente información que se presenta en la imagen.

        En relación con el texto anterior reflexiona y anota en tu cuaderno

• ¿A qué crees que se debe el título del texto “El primer cazador de microbios”?

• Si en la actualidad te dijeran que una infección que padeciste en la piel se debió a que alguien te mandó un “espíritu maligno”, ¿qué le dirías? ¿Crees que aún exista gente que cree en ello?

• ¿Qué habilidades y actitudes consideras que llevaron a Leeuwenhoek a ser el primero en asomarse al mundo de los microorganismos?

• ¿En qué conocimiento sobre los seres vivos se avanzó con la aportación de Anton van Leeuwenhoek y en qué impactó ese descubrimiento?

• ¿Qué avances tecnológicos conoces que hayan contribuido al estudio de los seres vivos?

 

https://drive.google.com/drive/mobile/folders/1uqeyj_GaflAviPoXYJMpQZKT5hxSTnCe/1kicNvzY2zEQLxghFh_byMSHKAzf8I5Pi?sort=13&direction=a