SEMANA 1 MATERIA 3ro Son aquellas que no dependen de la cantidad de materia y se presentan sólo en algunos cuerpos. Entre ellas tenemos: DEFINICIÓN Es todo aquello que posee masa y volumen. Es todo aquello que se puede ver, tocar, percibir, ya que están formados por un conjunto de pequeñas partículas llamados átomos, moléculas o iones. Ejemplos: hilo de cobre, kerosene, gas doméstico, etc. PROPIEDADES DE LA MATERIA PROPIEDADES FÍSICAS Son aquellas que se pueden observar. Son las que describen el aspecto de un objeto de forma externa. Pueden ser: Propiedades generales o extensivas Dureza.- Es la resistencia de los cuerpos a ser rayados. Maleabilidad.- Capacidad de los metales de convertirse en láminas. Ductilidad.- Facilidad con que ciertos cuerpos (metales) pueden convertirse en hilos. Tenacidad.- Es la resistencia de los cuerpos a ser rotos por tracción. Expansibilidad.- Aumento del volumen de un cuerpo (gases) por el aumento de temperatura. Compresibilidad.- Propiedad de ciertos cuerpos (gases) de reducir sus dimensiones por efecto de presión. Son aquellas que dependen de la cantidad de materia y se presentan en todos los cuerpos. Entre ellas tenemos: Tensión superficial.- Fuerza necesaria para mantener en equilibrio una partícula de un líquido. División.- La materia se puede dividir en cuerpo (porción limitada de materia), luego en partículas por medios mecánicos, en moléculas por medios físicos, en átomos por medios químicos y en partículas sub-atómicas por medios nucleares. Viscosidad.- Es la resistencia que oponen los fluidos (líquido o gas) al desplazamiento de los cuerpos en su seno a causa de la fuerza de adhesión y cohesión. Masa.- Cantidad de materia contenida en un cuerpo. Peso.- Es la fuerza que la tierra ejerce sobre la masa de todos los cuerpos. Volumen.- Es el espacio que ocupa un cuerpo. Inercia.- Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento, mientras que no exista una causa (fuerza) que modifique dicho estado. Impenetrabilidad.- El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo a menos que lo desplace. Temperatura.- Es la medición del movimiento molecular de un cuerpo. Densidad.- Cantidad de masa contenida en una unidad de volumen. PROPIEDADES QUÍMICAS Son aquellas que para ser observadas y medidas, la materia debe experimentar cambios en su composición y estructura interna. Por ejemplo: la inflamabilidad, el poder oxidante, el poder reductor, la biodegradabilidad, etc. Elemento o sustancia simple.- Está constituida por una sola clase de átomos y no pueden descomponerse en otras sustancias por métodos físicos o químicos. Ejemplos: El cobre (Cu), oro (Au), oxígeno (O2), hidrógeno (H2), fósforo (P4), etc. Algunas sustancias simples presentan un fenómeno denominado alotropía. El carbono presenta dos alótropos llamados grafito y diamante, los cuales están formados por átomos de carbono, pero con disposición espacial diferente, razón por la cual poseen propiedades físicas y químicas diferentes. Entre otros casos, tenemos los alótropos del oxígeno: dioxígeno (O2) y ozono (O3); también del fósforo (blanco, rojo y negro) y del azufre (monoclínico y rómbico). Compuestos o sustancias compuestas.- Están constituidos por dos o más elementos en una proporción constante y definida. Son suceptibles a la descomposición en sustancias más sencillas, por métodos químicos como: pirrólisis, electrólisis, fotólisis, etc. Ejemplos: propano (C3H8), azúcar (C12H22O11), ácido sulfúrico (H2SO4). CAMBIOS DE ESTADO CAMBIOS DE LA MATERIA Cambio físico.- Es toda transformación de la materia sin cambiar su estructura interna. Ejemplo: los cambios de estado, la dilatación, etc. Cambio químico.- Es toda transformación de la materia donde SÍ cambia su estructura interna. Ejemplo: la oxidación, combustión, etc. Mezcla.- Es la unión de dos o más sustancias en proporción variable, en la que cada una de ellas conserva su identidad. Sus componentes se pueden separar por métodos físicos como: filtración, evaporación, destilación, etc. Cambio nuclear.- Es toda transformación que ocurre a nivel de núcleo atómico y de esta forma un elemento se puede transformar en otro elemento. Ejemplo: fisión nuclear, fusión nuclear, etc. Mezcla homogénea o solución.- Es aquella mezcla en la cual cada porción analizada presenta la misma característica y por lo tanto posee una sola fase. Son sistemas que a simple vista ni con el microscopio se pueden distinguir sus componentes. Ejemplos: Aire, agua potable, vinagre, acero, etc. ENERGÍA Mezcla heterogénea.- Es aquella mezcla en la cual a simple vista o con la ayuda de un microscopio se distinguen sus componentes. Son sistemas que presentan dos o más fases. Ejemplos: arena en agua, néctar de frutas, granito, etc. CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA Es una forma dispersada de materia. Es la capacidad para realizar trabajo. La materia se puede convertir en energía y viceversa. La relación materia – energía se da mediante la siguiente ecuación: E = mc2 E=Energía m= masa c= velocidad de la luz (3x108m/s) Una forma de energía es el CALOR (Q) y se calcula según la ecuación: ESTADOS DEFINIDOS DE LA MATERIA Porosidad.- Todo cuerpo presenta espacios vacíos entre sus partículas y moléculas. Estado sólido.- Predomina las fuerzas de atracción. Posee forma y volumen definido. Estado líquido.- Las fuerzas de atracción y repulsión están en equilibrio. Posee forma variable pero volumen definido. Propiedades particulares o intensivas Estado gaseoso.- Predomina las fuerzas de repulsión. Posee forma y volumen variable. Q=m.Ce.∆T m=masa Ce=calor específico ∆T=variación de temperatura ∆T=Tfinal - Tinicial PROBLEMAS DE APLICACIÓN 1. 2. 3. 4. 5. 6. NO es materia: A) Tiza B) Cuaderno D) Luz E) Smog E) La sublimación de una bola de naftalina es un proceso endotérmico. C) Aire Indique si es verdadero (V) o falso (F) cada una de las siguientes proposiciones: I. Todo compuesto químico es sustancia. II. Toda sustancia es un elemento químico. III. Todas las sustancias están constituidas por moléculas. A) VFF B) FVF C) FVV D) VFV E) VVF 7. 8. La obtención de los elementos componentes del agua (H2O) solo se puede lograr por: A) Métodos mecánicos. B) Métodos físicos. C) Métodos térmicos. D) Métodos químicos. E) Métodos nucleares. Es una propiedad intensiva: A) Viscosidad B) Peso C) Volumen D) Inercia E) División Es una propiedad extensiva: A) Ductilidad B) Dureza C) Reactividad D) Oxidación E) Color Respecto a los cambios de estado, marque lo INCORRECTO: A) El cambio de estado sólido a gaseoso se denomina sublimación directa. B) El cambio de estado líquido a sólido se denomina condensación. C) La fusión del hielo es un proceso endotérmico. D) La licuación del gas propano es un proceso exotérmico. 9. De los siguientes fenómenos: I. Combustión del papel. II. Fusión del hielo. III. Digestión de los alimentos. IV. La respiración. ¿Cuántos son físicos y cuántos son químicos, respectivamente? A) 1 y 3 B) 2 y 2 C) 4 y 0 D) 3 y 1 E) 0 y 4 UNMSM 2012-II: Las siguientes sustancias químicas: aire, agua, titanio y acero se clasifican respectivamente como: A) Mezcla, compuesto, elemento y aleación. B) Mezcla, elemento, átomo y aleación. C) Compuesto, elemento, átomo y aleación. D) Mezcla, compuesto, átomo y elemento. E) Compuesto, mezcla, átomo y elemento. Si se tiene un 1,0x10-10kg de mineral de pechblenda que en un proceso nuclear libera 7,2MJ de energía. Determine el porcentaje que no reaccionó. A) 2,0% B) 20% C) 30% D) 12% E) 25% 10. Al calentar una lámina de zinc en agua desde 500oC hasta 1000oC se absorbe una energía de 500calorías. Determine la masa de zinc en miligramos si se sabe que el calor específico del agua es 1 cal/g.oC. A) 50,0 B) 500,0 C) 250 D) 100 E) 1000 PROBLEMAS PROPUESTOS 11. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Materia es todo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio. II. Si un cuerpo posee las propiedades de inercia y extensión, se dice que es materia. III. Según su estado de agregación, la materia puede ser sólido, líquido, gas o coloide. A) VVV B) FVF C) FFF D) VVF E) FFV 12. Es una propiedad intensiva: A) Inercia B) Elasticidad C) Maleabilidad D) Gravedad E) Impenetrabilidad 13. Es una propiedad extensiva: A) Densidad B) Tenacidad C) Temperatura D) Presión E) Expansibilidad 14. ¿Cuál de los siguientes fenómenos es físico? A) Combustión de la gasolina. B) Fermentación de la glucosa. C) Electrólisis del agua. D) Fotosíntesis de las plantas. E) Descomposición de la luz. 15. ¿Cuál de los siguientes fenómenos es químico? A) Evaporación del agua. B) Inflamabilidad del alcohol. C) Volatilización del éter de petróleo. D) Dilatación del filamento de un foco eléctrico. E) Cocción de los alimentos. 16. De las siguientes sustancias: I. Carbono. II. Dióxido de azufre. III. Hierro. IV. Sacarosa. Son sustancias simples: A) I y III B) II y IV C) I, II y III D) I, III y I V E) I y IV 17. Con respecto al agua potable, indique si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F): I. Se trata de una mezcla homogénea. II. Su estado de agregación es líquido. III. Responde a la fórmula H2O. A) VVV B) VFV C) VVF D) FFV E) FFF 18. UNMSM 2013-II: Establezca la correspondencia materia – tipo de materia y marque la secuencia correcta: a.- Cloruro de sodio 1.- elemento b.- Silicio 2.- compuesto c.- Azúcar 3.- mezcla homogénea d.- Gasolina 4.- mezcla heterogénea A) a-3, b-1, c-2, d-4 B) a-2, b-1, c-3, d-3 C) a-3, b-2, c-4, d-3 D) a-4, b-1, c-2, d-3 E) a-2, b-1, c-2, d-3 19. Cierta sustancia radiactiva posee una masa de 5kg. Determine la energía en calorías, que libera en un proceso nuclear. Dato: 1J=4,18cal. A) 1,9x1020 B) 6,3x1017 C) 1,9x1016 D) 6,3x1021 E) 5,2x1017 20. Se agrega 3kg de agua caliente de temperatura igual a 90oC a un recipiente que contiene 5kg de agua fría con una temperatura de 10oC. Determine la temperatura final en grados Celsius. Dato: Ceagua = 1 cal/g.oC. A) 10 B) 15 C) 20 D) 35 E) 40
