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¿Que es una gráfica de calentamiento y diagrama de fase

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¿Que es una gráfica de calentamiento y diagrama de fase

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5.6. Cambios de estado - Diagramas de calentamiento - Diagramas de fase | Química general

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Video ¿Que son los cambios de estado de la materia y cuando se produce?

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Video ¿Que son los cambios de estado de la materia y cuando se produce?

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ESTADOS de agregación y CAMBIOS DE ESTADO de la materia | 2º ESO |

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Web ¿Que son los cambios de la materia y cuando se produce

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Web ¿Que son los cambios de la materia y cuando se produce

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¿Cuáles son los cambios de estado de la materia?: Los cambios de estado de la materia se refieren a las transformaciones que sufre la materia de un estado al...

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Y cuando se produce ?

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Cambios de estado físicos de la materia. Definición y ejemplos - Escolar - ABC Color

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Capacidad: Establece relación entre los estados y los cambios físicos de la materia a partir de experiencias sencillas.

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Web en qué estado podemos encontrar la materia

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Web en qué estado podemos encontrar la materia

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La materia en nuestro planeta

La materia es todo aquello que tiene masa e inercia y ocupa un lugar en el espacio. Todas las cosas están hechas de materia, las sólidas (como la piedra o el hierro), las líquidas (como el aceite o el mar) y las gaseosas (como el aire que respiramos).

Cada estado de la materia tiene particularidades diferentes:

Sólidos

Tienen volumen y forma definidos.

Sus partículas están ordenadas y muy próximas entre sí.

Forman una estructura firme.

Líquidos

Tienen un volumen fijo, pero varían su forma según su recipiente.

Sus partículas están en contacto, aunque pueden cambiar de posición.

Sus partículas se pueden mover con libertad.

Gaseosos

No tienen volumen fijo.

Sus partículas están muy separadas.

Se mueven con gran facilidad y llenan todo el espacio en el que se encuentran.

La materia tiene las siguientes propiedades:

Forma: depende del estado en que se encuentre la materia.

Masa: es la cantidad de materia que posee un cuerpo. Se mide en kilogramos, aunque también se emplean sus múltiplos o submúltiplos.

Volumen: es el espacio que ocupa la materia. Se mide en metros cúbicos, pero también se emplean sus múltiplos o submúltiplos.

Densidad: relaciona la cantidad de masa de la materia y el volumen que ocupa. Así, un metal y un trozo de corcho del mismo tamaño tienen el mismo volumen, pero su masa es diferente. La densidad se mide en unidades de masa respecto a unidades de volumen.

La materia cambia

La materia puede presentar más de un estado, en el caso del agua, los tres. Así, es líquida cuando se encuentra a temperaturas entre 0 y 100ºC, sólida, en forma de hielo, cuando se encuentra por debajo de los 0ºC, o gaseosa, en forma de vapor, cuando alcanza más de 100ºC.

El calor produce cambios de estado en la materia, que se denominan progresivos (cuando absorben calor) y regresivos (cuando desprenden calor). Los cambios que pueden darse son los siguientes:

Sólido a líquido: fusión.

Sólido a gas: sublimación.

Líquido a gas: vaporización.

Líquido a sólido: solidificación.

Gas a líquido: condensación o licuación.

Gas a sólido: sublimación inversa.

Por otra parte, dentro de la materia existen sustancias que son mezclas de más de un componente. Estas mezclas pueden ser homogéneas (disoluciones) como la leche, el agua del río o la mayonesa. Sus componentes no se pueden distinguir, y presentan composición y propiedades uniformes en todas sus partes. Pueden ser también heterogéneas como el cemento, el agua con aceite o la tierra con agua. Sus componentes se aprecian a simple vista o con ayuda de un microscopio, y las propiedades pueden variar en diferentes partes de la mezcla.

A pesar de lo que parece, los componentes de las mezclas no pierden sus propiedades (debido a que su combinación es aparente), pudiendo separarse por métodos físicos sencillos.

Los átomos y los elementos

La materia está compuesta por pequeñas partículas denominadas átomos. Los átomos no son esferas indivisibles e inmutables, sino que están formados por otras partículas más diminutas que se llaman partículas subatómicas. Las más importantes son protones, neutrones y electrones. Los protones y los neutrones se ubican en el núcleo del átomo, mientras que los electrones se sitúan en la corteza del núcleo y giran a gran velocidad en los orbitales.

Cuando se unen dos o más átomos se forma una molécula. Si las sustancias están formadas por átomos de dos o más elementos diferentes en proporciones definidas, se conocen como compuestos químicos. En cambio, si los átomos de una molécula son iguales se habla de elemento químico.

Todo lo que existe en la Tierra está formado por la combinación de uno o varios de los 109 elementos que existen, desde el agua o los seres vivos hasta cualquier mineral o vegetal, y están clasificados en la llamada tabla periódica de los elementos. En esta tabla los elementos se presentan en orden creciente de masa atómica, y se distribuyen en columnas o grupos y en filas o períodos.

Cada elemento se representa por medio de un símbolo, que casi siempre es la inicial o iniciales de su nombre. Por ejemplo, O para el oxígeno o N para el nitrógeno. Otros, en cambio, llevan las letras de su nombre pero en latín, como la plata (Ag).

Los compuestos

Los compuestos son dos o más tipos de elementos diferentes unidos entre sí mediante enlaces químicos. Toda la materia está formada por sustancias compuestas (formadas por diferentes átomos) y sustancias simples (formadas por átomos iguales). Por ejemplo, el agua es un compuesto de dos elementos que son el hidrógeno (H) y el oxígeno (O), en una proporción fija del 11% de hidrógeno y 89% de oxígeno.

La unión de dos sustancias diferentes puede dar origen a una nueva sustancia. Así, si juntamos el hierro y el azufre, la unión de sus átomos da como resultado el sulfuro de hierro. ¡Y este compuesto es totalmente diferente a cualquiera de las dos sustancias que lo originaron!

Los principales grupos de compuestos inorgánicos son cuatro:

Ácidos. En su estructura poseen átomos de hidrógeno. Tienen sabor ácido parecido al del limón y neutralizan a las bases.

Bases. Poseen en su estructura el grupo funcional OH (hidroxilo). Tienen sabor amargo y neutralizan a los ácidos.

Sales. Se obtienen a partir de la reacción entre un ácido y un hidróxido.

Óxidos. Son combinaciones del oxígeno con los metales.

Propiedades de la materia

Para identificar las sustancias y determinar para qué pueden servir, hay que definir las propiedades de la materia que hacen que una sustancia y otra sean diferentes.

En la siguiente tabla se describen algunas de estas propiedades.

Maleabilidad y ductilidad

La materia es dúctil cuando se puede estirar en hilos o alambres.

La materia es maleable cuando se puede extender en planchas o láminas. Se puede moldear.

Viscosidad

Una sustancia viscosa es aquella que fluye o se desliza con dificultad. Por ejemplo, la miel es muy viscosa y en cambio el agua no.

Densidad

Aunque dos objetos tengan el mismo tamaño no tienen por qué tener la misma masa y por eso no pesarán lo mismo. El que sea más denso pesará más porque tiene más cantidad de materia en el mismo volumen. Un trozo de hierro y otro de esponja del mismo tamaño no pesan lo mismo porque tienen diferente densidad.

Elasticidad

La materia que es elástica puede deformarse y volver de nuevo a su estado original cuando cesa la fuerza que provocó la deformación. El chicle, por ejemplo, es un material muy elástico.

Conductividad

La conductividad es la propiedad de conducir el calor o la electricidad. Los metales son muy buenos conductores de la electricidad, la madera no.

Las propiedades específicas de la materia son, entre otras, el color, el olor, el sabor, el estado físico, el brillo, la dureza y el punto de ebullición, esto es, la temperatura a la que hierve una sustancia.

Los materiales. El petróleo

La especie humana siempre ha aprovechado los materiales que se encontraban disponibles en la naturaleza y ha buscado sus diversas aplicaciones. La madera o el hierro, por ejemplo, son algunos de los más usados. Desde hace relativamente poco, un material se ha hecho imprescindible en nuestras vidas: el petróleo. Aunque es líquido, está considerado como una roca sedimentaria de origen orgánico. Se forma por acumulación de microorganismos marinos en cuencas de sedimentación que sufren importantes transformaciones químicas.

¿Sabías, por ejemplo, que el plástico proviene del petróleo? Son innumerables los productos que proceden del llamado "oro negro", cuyas reservas son limitadas (recurso natural no renovable), por lo que su consumo debe ser lo más racional posible para evitar que se agote. Se calcula que ya han sido descubiertas aproximadamente el 90 % de las reservas mundiales y en los últimos años están disminuyendo vertiginosamente.

Esta materia está compuesta sobre todo por hidrógeno y carbono y, por eso, también recibe el nombre de hidrocarburo. En su extracción se obtienen dos tipos básicos o principales de productos que generarán energía: el petróleo líquido, también llamado "crudo", y la fase gaseosa asociada, que es el gas natural.

Disolventes (para pinturas, cera, caucho...)

Ceras parafínicas (para velas, cerillas...)

Polietileno (materia prima para la industria del plástico)

El reciclaje de los materiales

Las sociedades desarrolladas generan cada día un mayor volumen de residuos sólidos urbanos, cuya acumulación, tratamiento y eliminación plantea gran controversia y graves problemas medioambientales. Resulta imprescindible aplicar la estrategia de las "tres erres": reducir la cantidad de residuos, reutilizar la mayor parte y reciclar todo lo que sea posible.

Cada vez es más necesario e importante reciclar los materiales que desechamos. Muchos objetos que consideramos inservibles se pueden transformar y aprovechar para convertirse en otros perfectamente utilizables (incluso rehacer los mismos). Si nos acostumbramos a reciclar materiales preservaremos el buen funcionamiento de nuestro entorno natural. Por ejemplo, si reciclamos papel no será necesario talar tantos bosques.

¿Pero cuáles son los materiales que se pueden reciclar?

El papel y los productos derivados se obtienen de las fibras de celulosa que forman parte de la madera.

El vidrio es un material 100% reciclable, que se puede usar una y otra vez para hacer nuevos envases. Los envases de vidrio pueden ser recuperados aun cuando estén rotos o en pedazos.

Los envases de plástico son fácilmente recuperables en su fuente de origen. Por otro lado su gran estabilidad química explica la resistencia de sus residuos en los vertederos lo que constituye un grave problema medioambiental.

El aluminio es un metal que se extrae de un mineral llamado bauxita mediante un proceso eléctrico. Al reciclarlo se ahorra el 95% de la energía necesaria para producir aluminio utilizando como materia prima la bauxita.

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La materia es todo aquello que tiene masa e inercia y ocupa un lugar en el espacio. Todas las cosas están hechas de materia, las sólidas (como la piedra o el hierro), las líquidas (como el aceite o el mar) y las gaseosas (como el aire que respiramos).

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Ya conoces la nueva fase de la materia?, es sólida y líquida al ...

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Video ¿En qué estado podemos encontrar la materia?

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Video ¿En qué estado podemos encontrar la materia?

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Estados de la materia para niños - ¿Cuáles son los estados de la materia? Sólido, Líquido y Gaseoso

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La materia puede llegar a ser encontrada en diferentes formas o fases, éstas se conocen con el nombre de estados de agregación de la materia y están expuestas a la vez a varios tipos de cambios que pueden presentarse de forma natural o humana. Encontramos tres diferentes estados de agregación, el líquido, el gaseoso y el sólido. Cuando éstos están expuestos a ciertos procesos, se produce un cambio de estado, pero no sufren ningún tipo de modificación en su composición.

Definición de cambio de estado

En el campo de la y la es común escuchar la palabra cambio de estado. Ésta se refiere a los diferentes cambios en la evolución que puede llegar a sufrir la materia en sus estados de agregación (físico, líquido o sólido) pero sin que se presente ningún tipo de cambio en su composición química, en otras palabras, es un cambio que se presenta en las características físicas de un determinado elemento.

Cuándo se produce un cambio de estado

Por lo general, los cambios de estado de la materia se producen cuando se presenta un aumento o una disminución importante en la temperatura a la que el elemento se encuentra expuesto. En este punto es importante entender y conocer el término calor latente el cual se refiere al calor que se necesita para poder llegar a provocar un cambio en el estado completo de un elemento. Todos los calores latentes de las sustancias o elementos son un parámetro característico de cada sustancia y su valor siempre va a depender de la presión.

Existen varios tipos de cambios de estado que pueden llegar a presentarse. Debido al aumento en la temperatura se pueden producir los siguientes:

Fusión: consiste en el paso que se da en una sustancia que pasa de un estado sólido a uno líquido. La temperatura que se presenta para que la fusión pueda generarse se conoce con el nombre de punto de fusión. En este proceso, existe un momento en el que, luego de calentar un determinado sólido, éste termina transformándose en líquido. Todas las sustancias tienen su punto de fusión determinado.

Vaporización: el término se refiere al cambio que se da del estado líquido al gaseoso. La vaporización puede producirse por medio de dos proceso distintos, la ebullición y la evaporación. La evaporación se da en la superficie de los líquidos y la ebullición es un proceso que se da en todo el líquido. La temperatura en la cual se puede producir este cambio se conoce con el nombre de punto de ebullición.

Sublimación: en este cambio de estado se presente el paso del estado sólido al estado gaseoso, sin que se tenga que pasar por el estado líquido durante el proceso.

Cuando disminuye la temperatura considerablemente, se pueden presentar los siguientes tipos de cambios de estado:

Solidificación: la solidificación es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento. Este tipo de proceso es considerado exotérmico y el punto en el que puede llegar a presentarse se conoce con el nombre de punto de solidificación o congelamiento.

Condensación: la condensación es un cambio que se da en los elementos cuando éstos pasan de un estado gaseoso a uno líquido. La temperatura en la que este fenómeno puede presentarse se conoce con el nombre de punto de condensación.

Sublimación inversa: es el cambio de la materia que está en estado gaseoso cuando logra pasar al estado sólido sin tener que pasar primero por el estado líquido. Es conocida también con el nombre de cristalización inversa.

Aplicaciones

Son muchas las aplicaciones en las que se pueden utilizar los cambios de estados. Algunos ejemplos se mencionan a continuación:

Trabajos en los laboratorios para diferentes aplicaciones industriales por medio del proceso de destilación, el cual necesita de la condensación.

Por medio de la fusión y de la solidificación se pueden fabricar diferentes tipos de objetos cuando se funden los materiales de los cuales están hechos y se vierten en un molde determinado.

La evaporación del agua es utilizada para realizar la extracción de sal en las salinas.

Para la obtención de cobre por medio de fundición y para posteriormente fundirlo.

Son usados por las industrias metalúrgicas para derretir metales y lograr diferentes aleaciones.

En procesos de soldaduras que usan un metal a altas temperaturas que les permite unir otras piezas de metal.

Fabricación de materiales de construcción como por ejemplo, los ladrillos y bloques de cemento.

Importancia

Los cambios de estado de la materia son importantes porque hacen posible el separar y unir diferentes tipos de sustancias. Resultan además fundamentales para poder comprender y realizar el transporte de algunos fluidos, pues gracias a los cambios de estado es posible almacenar algunos compuestos o elementos y con ello, facilitar su transporte. Son también importantes para el campo de la industria y muchos de estos procesos resultan ser parte fundamental de los seres vivos y de todo lo que les rodea.

Algunos de los cambios de estado de la materia incluso son tilizados en la vida cotidiana, éstos los podemos observar por ejemplo cuando congelamos agua o cuando hervimos algún líquido. Son comunes e importante en prácticamente todas las actividades diarias.

Ejemplos de cambio de estado

Cambio de estado del agua

El agua tiene la gran capacidad de poder cambiar de un estado a otro simplemente con la variación de la temperatura a la cual se encuentra expuesto. Además, puede hacer sus cambios de estado por medio de diferentes métodos, como por ejemplo:

Evaporación: cuando el agua pasa del estado líquido al gaseoso en el momento en el que su temperatura se aumenta a los 100°C.

Condensación: se da cuando el agua se transforma del estado gaseoso al líquido cuando se produce una pérdida de calor. Lo podemos observar cuando luego de una ducha, el vapor de agua se condensa en el espejo del baño por la superficie de ésta se encuentra más fría.

Congelación: el paso del agua del estado líquido al sólido cuando la temperatura desciende por debajo de los 0° C.

Derretimiento: es un proceso en el cual el agua pasa del estado sólido al líquido en el momento en el que se le agrega calor al hielo.

Sublimación: es un proceso por el cual el agua puede pasar del estado gaseoso al sólido. Es lo que conocemos comúnmente como vapor de agua y para que se presente, la temperatura y la presión del agua deben ser específicas.

Cambio de estado del chocolate

El chocolate puede también sufrir varios tipos de cambios en el estado de la materia. Por ejemplo, cuando se caliente a los 68° C puede alcanzar una fase cristalina permitiendo que el chocolate se haga líquido sin que se cambien sus componentes. El chocolate puede también enfriarse hasta el punto de alcanzar el congelamiento y si se le aplica calor suficiente, puede llegar a derretirse con facilidad, incluso, luego de enfriarse, volverá por sí solo a su fase sólida.

Escrito por Gabriela Briceño V.

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Cambio de estado | Qué es, definición, cuándo se produce, tipos, ejemplos

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El cambio de estado es un tipo de evolución que sufre una sustancia en los estados de agregación pero sin que se registre ningún tipo de modificación en cuanto a su composición. Es un cambio que se da entonces solamente en las características físicas de los elementos.

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