TEMA 6
LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES
La materia y sus propiedades
1. Materia, cuerpos y sustancias.
Todos los objetos que hay en el Universo son cuerpos. Así, la Tierra, es un cuerpo formado por un gran número de cuerpos.
Todos los cuerpos están hechos de materia. Y existen muchos tipos de materia. Cada tipo de materia es una sustancia diferente.
La materia está formado por una partículas muy pequeñas que se llaman átomos. Existen una variedad de cien tipos de átomos que, al combinarse unos con otros, forman todas las sustancias del Universo.

2. Las propiedades de la materia.
La materia tiene dos clases de propiedades:

• Las propiedades generales son comunes a todo lo que está hecho de materia. (Masa, volumen y temperatura)
  
• Las propiedades características son las que varían de unas sustancias a otras y nos permiten distinguirlas.(Color, dureza, densidad)
  

3. La masa y el volumen.
La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Se mide en kilos o en gramos.
Para saber la masa de un cuerpo se usa la balanza.
El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo. Se mide en litros o en mililitros.
Para medir el volumen se usan recipientes con las medidas marcadas.

4. La densidad.
La densidad de un cuerpo se sabe dividiendo su masa entre su volumen.
La densidad sirve para identificar sustancias, pues cada sustancia tiene la misma densidad si es pura.

5. Por qué flotan los cuerpos.
Cuando un cuerpo se sumerge en un líquido, su densidad es la que determina si flotará o se hundirá. Si la densidad del cuerpo es menor que la del agua , el cuerpo flota. Si la densidad es mayor el cuerpo se hunde.
La madera es menos densa que el agua, entonces flota. El acero es más denso, por lo que se hunde en el agua.

Las mezclas y las sustancias puras
1. Las sustancias puras.
Llamamos sustancia pura a la que está formada por un solo tipo de materia, y no se puede separar en otras sustancias por métodos sencillos.
Algunas sustancias puras son el agua, el oro, el hierro, la sal, el azúcar...

2. Las mezclas.
Al contrario que las anteriores, las mezclas están formadas por una o más sustancias puras diferentes. Existen dos tipos de mezclas:

• Mezclas heterogéneas. Son las que se pueden distinguir sus componentes (Una sopa de fideos).
• Mezclas homogéneas o disoluciones. Son las que no se pueden distinguir sus componentes. (El agua del mar o el aire).

Existe otro tipo especial de mezclas, las aleaciones, que son mezclas homogéneas en las que una o más de sus sustancias son metales. Como ejemplos tenemos:

• El bronce. Aleación de cobre y estaño. Da como resultado un material muy duro y resistente.
• El acero. Aleación entre el hierro y el carbono. Tiene gran cantidad de usos en la construcción y en la industria.

Aquí encontrareis más cosas sobre sustancias puras y mezclas.
3. La separación de mezclas.
Para separar las mezclas se utilizan algunos sistemas. Los más utilizados son:

• Filtración. Separa mezclas heterogéneas de un sólido con un líquido (arena y agua). También sirve para separar sólidos de diferente tamaño (piedras y arena).
• Decantación. Separa mezclas heterogéneas de sustancias con distinta densidad. Se reposa la mezcla hasta que la sustancia más densa se queda en el fondo (el agua y el aceite).
• Separación magnética. Cuando uno de los elementos de la mezcla es de hierro y el otro no (con un imán).
• Evaporación. Separa mezclas homogéneas. Se evapora la parte líquida y queda la sólida (separar la sal del agua del mar).

Mira este power point sobre la separación de mezclas.
Cambios de estado.
1. Tipos de cambio de estado.
Cuando la materia pasa de un estado a otro se llama cambio de estado. Suele pasar cuando aumenta o disminuye la temperatura. Los cambios de estado son:

• Fusión. Es el paso de sólido a líquido. Por ejemplo cuando se derrite el hielo.
• Solidificación. Es el paso de líquido a sólido. Ocurre a la misma temperatura que la fusión.
• Vaporización. Es el paso de líquido a gas. Puede pasar de dos formas:

- Ebullición. Ocurre rapidamente al alcanzar una temperatura que es fija para cada sustancia. Se produce cuando calentamos agua y rompe a hervir.
- Evaporación. Ocurre lentamente y a una temperatura inferior a la ebullición. Un ejemplo es cuando se seca la ropa tendida.

• Condensación. Es el paso de gas a líquido. Un ejemplo es el vapor de agua de la ducha se condensa en el espejo.
• Sublimación. Es el paso de sólido a gas sin pasar por líquido. Se ve bien en el yodo o la naftalina.
• Sublimación inversa. Es el paso de gas a sólido sin pasar por líquido.
  

2. Las temperaturas de fusión y ebullición.
Cada una de las sustancias puras tiene una temperatura fija a la que pasa de sólido a líquido. A esta temperatura se le llama temperatura de fusión. Algunos ejemplos son:

• El agua. Su temperatura de fusión es 0º centígrados.
• El oro. Su temperatura de fusión es 1.064º centígrados.
• El mercurio. Su temperatura de fusión es -39º bajo cero.

La temperatura de ebullición es la temperatura a la que una sustancia entra en ebullición. Algunos ejemplos son:

• El agua. Su temperatura de ebullición es de 100º.
• El alcohol. Su temperatura de ebullición es 78º.
• El mercurio. Su temperatura de ebullición es de 657º.
  

3. ¿Cómo ocurren los cambios de estado?.
Los cambios de estado tienen una característica: mientras ocurre un cambio de estado de una sustancia pura, su temperatura no varía.

4. Aplicaciones de los cambios de estado.
Algunos ejemplos de su utilidad son:

• La fusión y la solidificación se emplean para fabricar muchos objetos. Algunos plásticos y metales se calientan hasta fundirse y pasan a estado líquido. Entonces se vierten en moldes y se dejan solidificar. Así es como creamos objetos con la forma del molde.
• En los lugares muy frios, emplean la solidificación para hacer carrteras. Lo que hacen es que vierten agua sobre el suelo para que se solidifique y así se forma una superficie sólida y plana.
• Se utiliza la evaporación del agua del mar para extraer la sal en las salinas.
  

Cambios quimicos.
1. Que son los cambios químicos.
Los cambios químicos también son conocidos como reacciones químicas. Son aquellos en los que unas sustancias se transforman en otras diferentes. Dos ejemplos:

• Cuando se quema la madera, se transforma en ceniza.
• Los objetos de hierro cuando pasan mucho tiempo a la intemperie se van transformando en óxido de hierro.

Estas transformaciones pasan porque los átomos (esas partículas pequeñísimas) que forman las sustancias, al reaccionar, se combinan de modo diferente. Esto no ocurre en los cambios de estado (sólido, líquido y gaseoso).

2. La oxidación.
La oxidación es una reacción química que se produce cuando una sustancia se combina con el oxígeno. Así se forma el óxido. El hierro, al oxidarse, da lugar a otra sustancia que es el óxido de hierro.
Además del hierro, otras sustancias que se pueden oxidar son: el aluminio o el cromo.

3. La combustión.
La combustión es un tipo especial de oxidación (reacción química que se produce al contacto con el oxígeno), ya que ocurre muy rápidamente y desprende mucho calor. Las combustiones, al ser un tipo de oxidación, necesitan oxígeno y se suele producir dióxido de carbono, que va a la atmósfera.
Las sustancias que sufren una combustión se llaman combustibles. Existen muchos tipos de combustibles. Algunos ejemplos:

• La madera de los árboles.
• El carbón.
• Derivados del petróleo (gasolina y gasóleo).

4. Las reacciones químicas de la vida.
En el interior de los seres vivos ocurren muchas reacciones químicas. Vamos a conocer un par de ejemplos:

• La fotosíntesis. Reacción química mediante la cual las plantas obtienen su alimento a partir de agua, dióxido de carbono, sales minerales, la luz del sol y la clorofila.
• La respiración celular. Ocurre dentro de las células (tanto animales como vegetales). Los alimentos que tomamos se combinan con el oxígeno que del aire y producen dióxido de carbono. Así las células consiguen la energia que tienen los alimentos.

5. Las reacciones químicas en la industria.
En la industria también se realizan reacciones químicas. Así es como se convierte la materia prima en otras sustancias diferentes como plásticos, detergente, medicamentos, pinturas...
La industria química sin embargo puede llegar a ser muy contaminante, por eso es preciso que extremen las medidas de precaución para no dañar el medio ambiente.