Física y Química: Tema 1 – La Materia y sus Transformaciones

1. Materia y Cuerpo

– Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.

– Cuerpo es una porción limitada de materia.

2. Fenómenos Físicos y Químicos

– Fenómenos físicos: Son aquellos cambios que no alteran la composición de la materia. La materia conserva su estructura inicial después del cambio.

– Fenómenos químicos: Son aquellos cambios que sí alteran la composición de la materia. La estructura de la materia se modifica y no vuelve a su estado inicial.

3. Magnitudes

– Magnitud: Es una propiedad de los cuerpos que se puede medir. Ejemplos: peso, longitud, etc.

– Medir: Es comparar una magnitud con otra que se toma como unidad.

– Magnitudes fundamentales o directas: Se pueden medir directamente. Ejemplos: tiempo, grosor, volumen, etc.

– Magnitudes indirectas o derivadas: Se calculan mediante una operación matemática a partir de otras magnitudes.

Actividades:

1. Indica 5 cosas que se puedan medir de tu alrededor.
2. Entre las cosas puestas distingue su magnitud y medida.
3. Escribe 6 magnitudes e indica si son directas o indirectas.
4. Escribe 3 fenómenos físicos y 3 fenómenos químicos.

4. Notación Científica

Consiste en escribir cantidades en forma de potencias de base 10, con una sola cifra distinta de cero antes de la coma decimal.

5. La Investigación Científica

– Método científico: Son los procedimientos de trabajo de las disciplinas científicas.

– Etapas del método científico: OHERIC (Observación, Hipótesis, Experimentación, Resultados, Interpretación, Conclusión).

Actividades:

1. Define magnitud y medir.
2. ¿Por qué cualquier número consta de un número y una medida?
3. Rodea con un círculo los términos que sean magnitudes:
   COLOR SABOR LONGITUD VELOCIDAD AMOR DENSIDAD CANTIDAD DE MATERIA PAZ

4. Completa la siguiente tabla:

   MAGNITUD	UNIDAD
   Tiempo	segundo (s)
   Cantidad de sustancia	mol
   Longitud	metro (m)
   Temperatura	Kelvin (K)
   Intensidad luminosa	candela (cd)
   Masa	kilogramo (kg)

5. ¿Por qué el SI (Sistema Internacional de Unidades) es un sistema métrico decimal?
6. Pasa las siguientes unidades a segundos:
   1. 3,52 días
   2. 42 min
   3. 11 min y 24 s
   4. 1 hora y 5 min
   5. 30 min
   6. 1 semana
7. Expresa en m² las siguientes unidades:
   1. 1,23 hm²
   2. 885 dm²
   3. 0,000129 km²
8. Completa la tabla con el método científico:

   Km	1
   hm		2
   dam			15
   m				4,325
   dm					1,53

   Km2	4,2
   dam2		1,6
   m2			103
   dm2

Física y Química: Tema 1 – La Materia

Nombre:………….

Preguntas:

1. ¿Qué es la materia? ¿Cuáles son sus propiedades? Defínelas.
2. ¿Cuáles son los estados de agregación de la materia? Explica sus características.
3. ¿Cuáles son los cambios de estados? Realiza un esquema.
4. ¿Cuáles son los postulados de la teoría cinético-molecular?
5. Explica las propiedades de los sólidos, líquidos y gases.
6. Haz un esquema explicando las leyes de los gases.
7. ¿Cómo se produce un cambio de estado? ¿Qué quiere decir que son reversibles?
8. ¿Qué es la temperatura de cambio de estado?
9. ¿Qué influencia tiene la presión sobre un cambio de estado?
10. Realiza los siguientes problemas y operaciones:
    • Un globo contiene 10 L de un gas a presión atmosférica y 0 °C. Si el globo puede duplicar su volumen antes de estallar, ¿llegará a explotar si lo calentamos hasta 50 °C?
    • Un recipiente contiene gas a 5,25 atm y 25 °C. Si la presión no debe sobrepasar 9,75 atm, ¿hasta qué temperatura se podría calentar sin peligro?
    • Al comprimir un gas encerrado en un émbolo, su presión pasa de 2,3 atm a 8,5 atm. Si el volumen final es de 2 L, ¿cuál era el inicial?
    • ¿Cuál es la densidad de una roca de 450 g de masa si tiene un volumen de 110 cm³? Exprésalo en dos formas posibles.
11. Completa:

    	Densidad	Masa	Volumen
    Plomo	11,35	45
    Cinc	7,13		27
    Mercurio		217	16
    Estaño	7,31		42

    Cantidad	Pasar a	Resultado
    8 kg	g
    7 g	kg
    200 m	km
    2 cm	m
    20 km	m
    8 cl.	l
    10 ml	l
    10 l	cl.
    20 l	ml
    10 m3	dm3
    10 cm3	dm3
    10 m3	cm3
    8 dm3	m3
    10 cm3	m3
    10 m3	l
    10 dm3	l
    10 ml	dm3
    20 cm3	ml
    200 ml	m3
    1,3 kg / l	kg / m3
    6 g / cm3	kg / m3
    980 g / l	kg / m3
    20 km / h	m / s
    20 m / s	km / h
    20 cm / s	km / h

Soluciones:

1. Materia: Es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Sus propiedades son:
   • Masa: Indica la cantidad de materia que compone un objeto. Se mide con balanzas y en el SI se expresa en kg.
   • Volumen: Es el espacio que ocupa la materia. En el SI se expresa en m³.
   • Densidad: Es la relación que hay entre la masa y el volumen. En el SI se expresa en kg/m³.
2. Estados de agregación de la materia:
   • Sólido: Tienen forma propia, su volumen es constante y si se calienta su volumen aumenta un poco (se dilata). Su fuerza de cohesión es fuerte.
   • Líquido: No tienen forma propia, se adaptan al recipiente que los contiene. Su volumen es constante. Cuando se calientan, se dilatan más que los sólidos. Su fuerza de cohesión es débil.
   • Gas: No tienen forma propia, tienden a ocupar todo el espacio que los contiene. Su volumen no es constante. Cuando se calientan se dilatan mucho. Su fuerza de cohesión es nula.

3. Cambios de estado:

4. Postulados de la teoría cinético-molecular:
   • La materia está constituida por partículas muy pequeñas, prácticamente invisibles.
   • Las partículas ejercen entre sí fuerzas de atracción que las mantiene unidas.
   • Las partículas están en constante movimiento.
5. Propiedades de los estados de agregación y su explicación:

   Propiedades de los sólidos	Explicación
   Son rígidos y mantienen su forma.	Las fuerzas entre sus partículas son tan fuertes que impiden su desplazamiento. El único movimiento que tienen es el de vibración.
   Su volumen es constante, no pueden comprimirse.	Apenas hay espacio libre entre las partículas, por lo que es casi imposible que puedan juntarse más.
   Al calentarse se dilatan un poco.	La energía suministrada mediante calor provoca que las partículas aumenten su vibración. De esta forma tienden a ocupar más espacio.
   Líquidos
   Son fluidos y adoptan la forma del recipiente que los contiene.	La fuerza entre sus partículas es bastante débil, de modo que pueden resbalar entre ellas y adoptar la forma del recipiente.
   Su volumen es prácticamente constante, apenas pueden comprimirse.	Hay poco espacio libre entre las partículas. Se comprimen algo porque, como resbalan unas sobre otras, pueden encajarse un poco.
   Al calentarse se dilatan bastante.	La energía suministrada mediante calor provoca que las partículas aumenten su velocidad, se muevan más y ocupen más espacio.
   Gases
   Son fluidos y adoptan la forma del recipiente, ocupando todo el espacio disponible.	La fuerza entre las partículas es tan débil que cada una se mueve de modo independiente, muy rápido y al azar.
   Su volumen no es constante. Puede comprimirse fácilmente.	Hay mucho espacio entre las partículas, por lo que podrán juntarse más, reduciendo su volumen.
   Al calentarse se dilatan mucho.	La energía suministrada mediante calor provoca que las partículas aumenten su velocidad.

6. Leyes de los gases:

   Ley	Descripción	Fórmula
   Boyle y Mariotte	A temperatura constante, el volumen y la presión son inversamente proporcionales.	P1 ·V1= P2 · V2
   Charles y Gay-Lussac	A presión constante, el volumen y la temperatura son directamente proporcionales.
   	A volumen constante, la presión y la temperatura son directamente proporcionales.
   Ley general de los gases	Combina las leyes anteriores.

7. Un cambio de estado se produce cuando se producen variaciones en la temperatura y/o la presión. Se dice que son reversibles porque una sustancia puede cambiar de un estado a otro y regresar al estado inicial modificando las condiciones de temperatura y/o presión. Por ejemplo, una sustancia puede cambiar de sólido a líquido calentándola, y regresar de nuevo a sólido enfriándola.
8. La temperatura de cambio de estado es la temperatura a la que se produce un cambio de estado. La temperatura permanece constante durante el cambio de estado. La evaporación es el proceso de cambio de estado de líquido a gas sin llegar a la temperatura de ebullición.
9. La presión influye en la temperatura de cambio de estado. Si la presión es mayor, las partículas tendrán mayores dificultades para separarse y, en consecuencia, la temperatura de cambio de estado será mayor. Y viceversa.
10. *RECUERDA: Completar los problemas y operaciones de la sección 10.