La materia en la naturaleza
Páginas: 41 (10243 palabras)
Publicado: 19 de enero de 2011
CAPÍTULO 1
PRIMERA PARTE
MANIFESTACIONES
DE LA MATERIA
I N T R O D U C C I Ó N
La materia en la naturaleza
C A P Í T U L O TEMARIO
CON ESCEPTICISMO: ¿Cambios físicos y químicos? 15 CONCEPTOS FUNDAMENTALES: LA MATERIA 17 Sustancias puras y mezclas 18 TE TOCA A TI: Sustancias puras y mezclas 19 PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS 19 Propiedades físicas intensivas 19 HERRAMIENTA: SistemaInternacional de Unidades 20 Solubilidad 20 Densidad 20 Punto de fusión (ebullición) 20 Capacidad calorífica específica 21 Viscosidad 21 TE TOCA A TI: Denso y viscoso 21 Propiedades químicas intensivas 21 TE TOCA A TI: Busca otras propiedades 22 MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS 22 Filtración 22 Destilación 22 DESCÚBRELO TÚ: contenido alcohólico en algunas bebidas 23 Cristalización 23 DESCÚBRELO TÚ:Cristalización fraccionada 24 Extracción 24 DESCÚBRELO TÚ: Cafeína en una bebida de cola 21 Cromatografía 21 DESCÚBRELO TÚ: Colorantes en la gelatina 26 TE TOCA A TI: Otros procesos de separación 26 DEL PASADO: Metales, elementos; gemas, mezclas 27 CTS Industrial: Destilación del petróleo 28 El proceso de formación del petróleo 28 Importancia económica del petróleo 29 Destilación del gas natural29 PROBLEMAS Y ACTIVIDADES 30 BIBLIOGRAFÍA 33
CON ESCEPTICISMO:
1
¿Cambios físicos y químicos?
Es bastante generalizada la tendencia a clasificar los fenómenos naturales en dos grandes bloques: uno que agrupa a los de carácter físico y en otro a los de naturaleza química. El libro clásico de Samuel Glasstone (1946) toca el tema con suma prudencia, al decir (ver el subrayado):
“Con elpropósito de su estudio, se ha encontrado conveniente dividir los fenómenos naturales en dos clases: Una consiste de cambios de naturaleza aparentemente permanente, que involucran la transformación de una forma de materia en otra (QUÍMICA); Otros son cambios temporales, generalmente resultantes de la alteración de las condiciones externas (FÍSICA)”.
Así, para Glasstone, el motivo de laclasificación era sólo de conveniencia para el estudio de los fenómenos. Dicha moderación se ha disipado posteriormente, cuando centenas de libros definen de manera formal e insisten en diferenciar tajantemente los fenómenos físicos de los químicos, a través de aseveraciones como las siguientes: • Un cambio físico es aquel en que no cambia la identidad química de la materia aunque, en todo caso, cambiesu forma. La transformación física no es permanente, ya que mediante un cambio en las condiciones externas puede volverse al estado inicial del sistema con un gasto menor de energía. Doblar una hoja de papel es un cambio físico. Otro ejemplo es un cambio de fase o de estado de agregación (cuando una sustancia pasa del estado líquido al sólido o al gaseoso, entre otros). En todo cambio físico lasustancia conserva su identidad química. Papel o papel doblado, son celulosa. Hielo y vapor de agua tienen 15
16 P R I M E R A PA R T E : M a n i f e s t a c i o n e s d e l a m a t e r i a algunas propiedades diferentes, pero ambos son muestras de agua que pueden reaccionar químicamente como tal. Un cambio químico es aquel en donde una clase de materia se transforma en otra, a través de unareacción química. Por ejemplo, el hierro, Fe, reacciona con el oxígeno, O2, para formar herrumbre u óxido de hierro (III), Fe2O3. Podemos asegurar que se trata de un cambio químico porque las propiedades de los reactivos (hierro: metal; oxígeno: gas incoloro) son notablemente diferentes a las del producto (óxido de hierro: sólido marrón quebradizo). Para que la herrumbre pueda convertirse otra vezen hierro y oxígeno gaseoso se necesita efectuar nuevamente un cambio químico. Los materiales originales, hierro y oxígeno, no pueden separarse de la herrumbre mediante ningún cambio físico.
•
Figura 1.1 Colisión de dos bolas de billar. Un fenómeno físico.
En otro libro de la época, Linus Pauling (1947) define como propiedades químicas de las sustancias a “aquellas que se refieren a su...
PRIMERA PARTE
MANIFESTACIONES
DE LA MATERIA
I N T R O D U C C I Ó N
La materia en la naturaleza
C A P Í T U L O TEMARIO
CON ESCEPTICISMO: ¿Cambios físicos y químicos? 15 CONCEPTOS FUNDAMENTALES: LA MATERIA 17 Sustancias puras y mezclas 18 TE TOCA A TI: Sustancias puras y mezclas 19 PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS 19 Propiedades físicas intensivas 19 HERRAMIENTA: SistemaInternacional de Unidades 20 Solubilidad 20 Densidad 20 Punto de fusión (ebullición) 20 Capacidad calorífica específica 21 Viscosidad 21 TE TOCA A TI: Denso y viscoso 21 Propiedades químicas intensivas 21 TE TOCA A TI: Busca otras propiedades 22 MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS 22 Filtración 22 Destilación 22 DESCÚBRELO TÚ: contenido alcohólico en algunas bebidas 23 Cristalización 23 DESCÚBRELO TÚ:Cristalización fraccionada 24 Extracción 24 DESCÚBRELO TÚ: Cafeína en una bebida de cola 21 Cromatografía 21 DESCÚBRELO TÚ: Colorantes en la gelatina 26 TE TOCA A TI: Otros procesos de separación 26 DEL PASADO: Metales, elementos; gemas, mezclas 27 CTS Industrial: Destilación del petróleo 28 El proceso de formación del petróleo 28 Importancia económica del petróleo 29 Destilación del gas natural29 PROBLEMAS Y ACTIVIDADES 30 BIBLIOGRAFÍA 33
CON ESCEPTICISMO:
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¿Cambios físicos y químicos?
Es bastante generalizada la tendencia a clasificar los fenómenos naturales en dos grandes bloques: uno que agrupa a los de carácter físico y en otro a los de naturaleza química. El libro clásico de Samuel Glasstone (1946) toca el tema con suma prudencia, al decir (ver el subrayado):
“Con elpropósito de su estudio, se ha encontrado conveniente dividir los fenómenos naturales en dos clases: Una consiste de cambios de naturaleza aparentemente permanente, que involucran la transformación de una forma de materia en otra (QUÍMICA); Otros son cambios temporales, generalmente resultantes de la alteración de las condiciones externas (FÍSICA)”.
Así, para Glasstone, el motivo de laclasificación era sólo de conveniencia para el estudio de los fenómenos. Dicha moderación se ha disipado posteriormente, cuando centenas de libros definen de manera formal e insisten en diferenciar tajantemente los fenómenos físicos de los químicos, a través de aseveraciones como las siguientes: • Un cambio físico es aquel en que no cambia la identidad química de la materia aunque, en todo caso, cambiesu forma. La transformación física no es permanente, ya que mediante un cambio en las condiciones externas puede volverse al estado inicial del sistema con un gasto menor de energía. Doblar una hoja de papel es un cambio físico. Otro ejemplo es un cambio de fase o de estado de agregación (cuando una sustancia pasa del estado líquido al sólido o al gaseoso, entre otros). En todo cambio físico lasustancia conserva su identidad química. Papel o papel doblado, son celulosa. Hielo y vapor de agua tienen 15
16 P R I M E R A PA R T E : M a n i f e s t a c i o n e s d e l a m a t e r i a algunas propiedades diferentes, pero ambos son muestras de agua que pueden reaccionar químicamente como tal. Un cambio químico es aquel en donde una clase de materia se transforma en otra, a través de unareacción química. Por ejemplo, el hierro, Fe, reacciona con el oxígeno, O2, para formar herrumbre u óxido de hierro (III), Fe2O3. Podemos asegurar que se trata de un cambio químico porque las propiedades de los reactivos (hierro: metal; oxígeno: gas incoloro) son notablemente diferentes a las del producto (óxido de hierro: sólido marrón quebradizo). Para que la herrumbre pueda convertirse otra vezen hierro y oxígeno gaseoso se necesita efectuar nuevamente un cambio químico. Los materiales originales, hierro y oxígeno, no pueden separarse de la herrumbre mediante ningún cambio físico.
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Figura 1.1 Colisión de dos bolas de billar. Un fenómeno físico.
En otro libro de la época, Linus Pauling (1947) define como propiedades químicas de las sustancias a “aquellas que se refieren a su...
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