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Recuerda que materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar
ar en el espacio.
esp
Todos los
cuerpos materiales poseen esas dos cualidades. Por ello decimos que la masa y el volumen
volu
son dos
propiedades generales de la materia.
Masa
Es la cantidad de materia que tiene un
cuerpo y para medirla utilizamos una
balanza.
La unidad fundamental es el kilogramo
(kg). Si queremos medir masas más pequeñas utilizamos el hectogramo (hg),
decagramo (dag), el gramo (g), decigramo (dg), centigramo (cg) o miligramo (mg). Para cantidades mayores utilizamos la tonelada (tm).
Volumen
Es el espacio que ocupa un cuerpo.
La unidad fundamental para medirlo es el m3. Para medir
volúmenes más pequeños que el m3 utilizamos sus submúltiplos: dm3, cm3 y mm3.
Para medir volúmenes mayores que el m3 la unidad más
utilizada es el hectómetro cúbico (hm3).
El volumen de los cuerpos líquidos lo podemos calcular
mediante recipientes medidores como la probeta, pipeta,
jeringa, bureta y matraz aforado. En el caso de los sólidos
procederíamos introduciendo el objeto en el interior del
líquido y observando el aumento de volumen experimentado en éste.
También podemos usar diferentes fórmulas matemáticas
cuando el cuerpo es un poliedro regular.
1. Relaciona, en tu cuaderno, las siguientes medidas con sus unidades y símbolos correspondientes.
El peso de un niño
El peso de un camión cargado de tierra
El agua que cabe en una piscina
La composición de un medicamento
El agua que sale de un grifo por minutos
El peso de un teléfono móvil
Cantidad de jarabe que debo tomarme
Toneladas
Gramos
Litros
Metros cúbicos
Centímetros cúbicos
Kilogramos
Gramos
kg
g
m3
cm3
tm
L
g
A
Aunque
en el lenguaje normal el peso y la masa puedan parecer conceptos iguales, desde
el punto de vista científi
í co son dos magnitudes diferentes y que no debemos confundir.
MASA
Masa es la cantidad
de materia que tiene
un cuerpo
cuerpo.
PESO
Peso es la fuerza con la que
la Tierra (gravedad) atrae u
un
cue
erpo.
MEDIDA DEL PESO
Como el peso es una
fuerza, se mide en unidades de fuerza. En el
Sistema Internacional
de Unidades, la unidad
de medida de fuerza es
el Newton que se representa con el símbolo N. También empleamos para su medida el
Kilopondio (kp), que
representa el peso de
una masa de 1 kg en
la superficie terrestre.
Para medirlo utilizamos
un aparato llamado dinamómetro.
Un cuerpo de un kilogramo tiene la misma masa en la Tierra y en la Luna, sin embargo su
peso es distinto pues la fuerza de gravedad en la Luna es menor que en la Tierra.
5. Si dejo caer una piedra desde una altura de 6.
diez metros en la Tierra y repito la experiencia a la misma altura en la Luna, ¿Cuál llegará más rápido? ¿Por qué? ¿Cuál llegaría al 7.
suelo con mayor velocidad?
¿Dónde crees que saltarías más alto, aquí en
la Tierra o en la Luna? Y ¿Dónde crees que
correrías más? Explícalo.
Investiga cuál es la gravedad de los diferentes planetas del sistema Solar.
La materia tiene unas propiedades específi
í cas que la caracterizan: dureza, solubilidad, conductividad, color, magnetismo, densidad… Vamos a centrar nuestra atención en la densidad y en algunas de
las consecuencias y principios asociados a ella: flotabilidad y Principio de Arquímedes.
La densidad es la relación que existe entre la cantidad de materia de un cuerpo y el espacio que ocupa, es decir, su volumen.
Relacionada directamente con la densidad, los cuerpos poseen una característica llamada flotabilidad.
La flotabilidad es la capacidad que tienen los cuerpos de mantenerse en la superficie de un líquido sin
hundirse.
Arquímedes
El agu
gua es más denso que el aceite, por eso al echar estos dos
líqui
uidos en un recipiente, el aceite se queda arriba. A mayor
densidad menos flotabilidad. La poca densidad del agua conde
gelada hace que el iceberg flote.
g
El principio de flotabilidad fue descubierto por
un sabio griego llamado
Arquímedes en el siglo
III a.C, que lo enunció de
la siguiente manera:«Un
cuerpo total o parcialmente sumergido en un
fluido en reposo, recibe
un empuje de abajo hacia arriba igual al peso
del volumen del fluido
que desaloja».
8. Piensa y experimenta. Si introducimos dos objetos idénticamente iguales, uno de madera y otro
metálico en un recipiente lleno de agua hasta el borde, situado sobre un plato, al meter los objetos en el agua se derramará parte del líquido. ¿Cuál de los dos objetos derramará más agua?
¿Por qué?
9. Supón que has encontrado un tesoro en el fondo del mar y quieres poner una señal sobre el
agua, para encontrarlo cuando vuelvas. ¿Cómo lo harías y qué tipo de material utilizarías?
10. Si pones una superficie lisa inclinada y haces una carrera con varias gotas, una de agua, otra
de gel, otra de miel y otra de aceite, ¿Cuál sería la ganadora? ¿Cuál llegaría en última posición?
La materia, según las sustancias que la forman, puede clasificarse en dos categorías principales:
sustancias puras y mezclas.
Sustancia pura es aquella que tiene una composición fija.
Una sustancia pura puede ser:
Elemento
Compuesto
No puede descomponerse en otras más sencillas,
está constituida por una única sustancia.
Está constituida por más de un elemento, pero
con una composición fija.
ORO
ALUMINIO
AGUA
SAL
CLORO
GRAFITO
CUARZO
AMONIACO
HIERRO
11. Investigad de forma grupal los siguientes
aspectos sobre la materia. Para ello podéis
recurrir al enlace:
http://www.ptable.com.
– ¿Cuántos elementos distintos hay en la naturaleza? Escribe el nombre de los diez que más
te suenen. Escribe tres que no hayas escuchado nunca.
– Averigua de dónde vienen los nombres de
los siguientes elementos y por qué se le han
puesto: Einstenio, Polonio, Californio, Selenio,
Nobelio, Mendelevio, Fermio, Curio, Plutonio.
– De los siguientes compuestos, busca de qué
elementos están hechos: Gas propano, el agua,
la sosa cáustica, ácido sulfúrico, el nitrato de
plata y el dióxido de carbono.
– Si suponemos que unas bolas son piezas de
un puzzle y que las bolas rojas son hidrógeno,
las azules oxígeno, las verdes son carbono, y
sabemos que el agua es H2O, dibuja cómo formaríamos el agua.
Una mezcla es un compuesto de varias sustancias que puede variar su composición.
Las mezclas pueden ser de dos tipos: mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas. A continuación
las desarrollamos.
Heterogénea
Se diferencian distintos componentes a simple vista. En la
mezcla de la leche con las fresas podemos diferenciar perr
fectamente ambos elementos.
Homogénea
No pueden diferenciarse sus componentes a simple vista. Se
llaman disoluciones y en ellas el componente que se presenta en mayor cantidad se llama disolvente, mientras que los
demás son el soluto.
Una vuelta por el mundo
En mi cocina
Cuando cocinamos lo que hacemos es mezclar diferentes ingredientes para realizar los platos. A veces,
son mezclas heterogéneas, como las ensaladas; y otras homogéneas, como las salsas.
– Recuerda alguno de los platos que comes en tu casa y di si una vez realizados son mezclas heterogéneas.
– Busca en casa o recuerda alguna receta que consista en la realización de una mezcla homogénea.
12. Une con flechas, en tu cuaderno, las siguientes definiciones:
Su composición es variable y no distinguimos sus componentes.
Tiene una composición fija.
No pueden descomponerse en otras sustancias más simples.
Está formada por otras sustancias, pero su composición es fija.
Su composición no es fija.
Distinguimos los componentes a simple vista.
Mezcla
Mezcla heterogénea
Elemento
Compuesto
Sustancia pura
Mezcla homogénea
Heterogéneas
Decantación: se separan los componentes
Imantación: se separan los componentes porr
porque tienen diferente densidad. Consiste
en dejar en reposo la mezcla para que los
componentes más densos se vayan al fondo.
que uno de ellos puede ser atraído por un imán.
Tamización: se separan componentes de dife-
Filtración: se usa para separar los sólidos de
los líquidos. Consiste en hacer pasar la mezcla
a través de un filtro que deja pasar la sustancia
líquida y retiene la sólida.
rentes tamaños. Consiste en pasar la mezcla por
un tamiz o criba donde las partículas más pequeñas pasan y se quedan las más grandes.
13. Realiza en tu cuaderno un diseño de un ta- 15. Supón que se te ha roto el cuello de una bomiz, detalla los materiales que necesitarías y
explica el proceso que seguirías para construirlo. ¿Qué usos se le podrían dar?
14. Explica qué técnica de las que hemos estudiado usarías para separar las siguientes
mezclas: Arena y cantos rodados,vinagre y
aceite, agua y barro, latas de conserva y envases de plástico.
tella y han caído algunos cristales dentro.
¿Qué utensilio podrías utilizar para filtrar el
líquido y estar totalmente seguro que no cae
ningún resto de cristal?
16. Los buscadores de oro en el antiguo oeste americano, ¿qué método utilizaban para
separar las partículas de oro del resto de la
arena y del agua?
Homogéneas
Vaporización: La vaporización es el nombre que recibe
el proceso en el cual un fluido pasa del estado líquido al
gaseoso como consecuencia de la acción del calor sobre
el mismo. Existen dos tipos de vaporización: la ebullición y
la evaporación. Un ejemplo de ello es la producción de las
pastillas de caldo concentrado.
Cristalización: La cristalización es un proceso por el cual
ciertas sustancias adoptan la forma cristalina; y se utiliza en
las mezclas homogéneas conformadas por un sólido (soluto) disuelto en agua (disolvente) para separar la sustancia
sólida, eliminando la líquida que no interesa recuperar, por
evaporación. Un ejemplo de ello es el proceso de la obtención de la sal en las salinas.
Destilación: es la operación de separar, mediante evaporación y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disultos en líquidos o gases licuados de una
mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición
de cada una de las sustancias. El agua del mar, por ejemplo, puede purificarse fácilmente evaporando el agua, y
condensando después el vapor para recoger agua destilada.
17. El trabajo de una depuradora consiste en 19. Investiga sobre cuál es la mezcla que utiliza
retirar del agua todos los componentes que
hemos vertido para poder reutilizar ese agua.
¿Qué métodos utilizarías para separar los siguientes vertidos: jabones, papeles, aceites,
plásticos que se han podido escapar?
como mortero cualquier persona que trabaje
o haya trabajado en el sector de la construcción. Para ello puedes consultar el enlace:
18. Investiga sobre otros fenómenos de crista-
Realiza en tu cuaderno a continuación las siguientes anotaciones:
– Qué elementos se mezclan.
– Qué cantidad aproximada de cada elemento
se utiliza para la mezcla.
lización que se producen en la naturaleza y
qué formas producen en algunas materias.
http://links.edebe.com/pgvfu4
Es aquel en el que se modifica la naturaleza de una sustancia convirtiéndose en otra u otras nuevas.
Generalmente esos cambios no son reversibles. Algunos de los cambios químicos más habituales en
la naturaleza son:
Descomposición
Fermentación
La descomposición de la materia es un proceso que llevan a cabo unos microorganismos que
transforman la materia orgánica en inorgánica.
La fermentación es un proceso que realizan los
microorganismos, en su nutrición, y transforman
unos componentes naturales en otros.
Oxidación
Combustión
La oxidación: es un proceso en el que algunos metales en contacto con el aire o el agua, reaccionan
con el oxígeno y se oxidan.
La combustión: es una reacción entre un material
(combustible) y el oxígeno en el que una sustancia
arde o se quema y generalmente desprende luz y
calor.
La reacción química es aquel proceso químico en el cual dos sustancias o más, denominados reactivos, por la acción de un factor energético, se convierten en otras sustancias designadas como
productos. Por ejemplo, el hierro combinado con el oxígeno reacciona produciendo óxido de hierro.
O
Fe
Hierro
(Reactivo)
+
O
Oxígeno
(Reactivo)
O
=
Fe
O
Óxido de hierro
Producto
Alguna de las aplicaciones más habituales de los cambios químicos
ímicos son la producción
prod
de alimentos,
al
la obtención de compost y la fabricación de materiales aislantes.
El ser humano ha aprendido a utilizar la fermentación que realizan algunas bacterias para la
producción industrial de alimentos como el queso y el yogur. Así mismo, la fermentación producida por un tipo de hongos microscópicos, las
levaduras, es utilizada para la elaboración del
pan.
La aplicación de los cambios químicos en la industria permite la fabricación de materiales con nuevas propiedades. Es el caso de los materiales aislantes que conducen el calor con dificultad. Estos
materiales se usan, por ejemplo, en la confección
de trajes para bomberos (aíslan del calor) y para
submarinistas (aíslan del frio).
El compostt es un abono agrícola obtenido a partir de la descomposición de residuos orgánicos. La
actividad de organismos descomponedores como
bacterias y hongos transforma los residuos en sustancias útiles para las plantas.
20. Existen algunas características que nos in- 22. De los siguientes cambios, copia en tu cuadican que se ha producido un cambio químico. Escribe en tu cuaderno las que sean
ciertas:
– La aparición de un olor, es señal de que algún material nuevo acaba de aparecer debido a la transformación química de los materiales que había al principio.
derno sólo los que sean químicos:
– Corrosión del hierro.
– Combustión de la gasolina en el motor de
un coche.
– La formación del arco iris.
– Cuando un cubito de hielo se funde.
– La rotura de una copa de cristal
– El hecho de que una sustancia cambie de 23. Investiga qué material se utiliza para hacer
los trajes de los submarinistas y busca inforr
estado quiere decir que una transformación
mación sobre dónde se obtiene dicho matequímica ha ocurrido.
rial.
– El cambio de color en una manzana indica
24. En el proceso de la digestión, la comida la
que se han formado nuevas sustancias.
convertimos en alimentos para las células.
21. En una depuradora de agua de una localiExplica si es, por lo tanto, un cambio físico o
dad, ¿qué podríamos hacer con los restos
químico. Justifica tu respuesta.
de materia orgánica que se obtienen?
25. Copia en tu cuaderno este mapa conceptual, complétalo añadiendo los conceptos y las palabras
enlace que faltan.
LA MATERIA
tiene
se clasifica en
Volumen
si tiene composición fija
..................................
Mezcla
se mide con la se mide en
se mide con
su unidad es
puede ser
si no p
puede descompo- .......................
nerse en otros
KG
Probeta
Compuesto
p
si se diferencian
componentes
..................
Homogénea
26. Con ayuda de una balanza y de una probeta, y sabiendo que para calcular la densidad de una
sustancia hay que dividir la masa entre el volumen, explica cómo calcularías la densidad de los
siguientes cuerpos:
27. Si mezclamos agua y aceite, ¿Qué tipo de mezcla obtenemos? ¿Qué técnica de separación
podemos utilizar para separarlos?
28. Si mezclamos agua con azúcar, ¿Qué tipo de mezcla obtenemos? ¿Cuál es el soluto? ¿Y el disolvente?
29. Busca una canción muy conocida e intenta cambiarle la letra por algunas de las definiciones que
hemos dado en esta unidad. Es posible que salga algún estribillo que te ayude a estudiar algunos
de los contenidos de la unidad.
30. Busca información del trabajo que hace una persona
en unas salinas.
– ¿Qué tipo de fenómeno se produce en las salinas?
– Describe el proceso completo de obtención de la sal.
– ¿Cuál es la salina más cercana a tu localidad?
31. Fíjate en las imágenes que tienes debajo.
– Colócalas en el orden correcto en función del proceso que se describe.
– ¿Qué tipo de fenómeno se produce? Justifica tu respuesta.
A
B
C
32. Cuál es la diferencia entre ebullición y evaporación? Justifica tu respuesta.
33. Mediante la técnica de trabajo cooperativo «1-2-4» confecciona una prueba de evaluación
que sirva para repasar los contenidos de la unidad.
34. Qué método utilizarías para separar las siguientes mezclas:
agua y aceite, agua y sal, agua y arena, agua y
alcohol,limaduras de hierro, serrín y agua,
arena y grava.
35. De los siguientes compuestos, ¿Cuáles son mezclas homogéneas y cuáles heterogéneas?
sopa de verduras, granito, agua salada, batido de
chocolate, agua azucarada, mortero.
36. ¿Con qué elementos de los que puedas encontrar en casa podrías realizar compost? Investiga
sobre el proceso de realización del mismo y el beneficio que proporciona a las plantas.
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QUÍ
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RÓN
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1.
Después de leer atentamente el texto responde a las siguientes preguntas:
– ¿Por qué crees que Arquímedes realizó el experimento? ¿ Por qué no los pesó? El oro que
utilizó Arquímedes, ¿Era sólido o líquido?
2. Mira atentamente la imagen. En ella se describe una de las ideas de Arquímedes. Describe
en tu cuaderno lo que ocurre en cada uno de los pasos del experimento.
A
B
C
3. Investiga y profundiza sobre las siguientes profesiones: orfebre, panadero, enólogo y un fabricante de quesos. Expón tu trabajo a los compañeros explicando la implicación de estas
profesiones con el tema que hemos visto.
4. En la época de Arquímedes se atribuía la fermentación del vino, según la mitología clásica,
a Dionisio, dios griego. En la actualidad ¿Pensamos lo mismo? ¿A quién se lo atribuimos
ahora? Justifica tu respuesta teniendo en cuenta los contenidos abordados en la unidad.
5. Accede a la wikipedia y toma nota en tu cuaderno de todos los descubrimientos e inventos
realizados por Arquímedes. ¿Cuáles de ellos son de uso actual?
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