Los átomos y las moléculas

1-La misma sustancia en los tres estados



Todos los cuerpos están formados por sustancias: las personas, los coches, los muebles,el aire etc.

Todas las sustancias están formadas por partículas muy pequeñas llamadas moléculas, que podemos ver a simple vista.

Una sustancia cambia de estado (solido, liquido o gaseoso) según se encuentran situadas las partículas que la forman.

Las sustancias pueden estar en estado sólido, líquido o gaseoso.

.En las sustancias sólidas las moléculas se encuentran situadas muy cerca unas de otras y no pueden moverse.

.En las sustancias liquidas las moléculas se encuentran situadas mas separadas que en las solidas y pueden moverse ligeramente.
Por eso, se colocan adoptando la forma del recipiente que las contiene.

.En las sustancias gaseosas las moléculas están muy separadas y se mueven libremente, ocupando todo el espacio posible, y pudiéndose comprimir ( "apretarse").

Las propiedades de una sustancias (su color, etc.) dependiendo del tipo de moléculas que la forman y de su disposición en el espacio.

. Contesta las siguientes preguntas:

¿ Qué es una molécula?

...............................................................

¿ En qué tres estados podemos encontrar las sustancias?

....................................................................

.Completa el siguiente cuadro sobre los tres estados físicos de una sustancia.

Estado físico	las moléculas se encuentran...	dibujo	ejemplo de una sustancia....
Solido
liquido
gaseoso

2. LAS MOLÉCULAS

Las diferentes sustancias están formadas por distintos tipos de moléculas, con diferente forma y disposición en el espacio.

Una sustancia pura está toda ella formada por un solo tipo de moléculas, y todas son iguales.

Por ejemplo, el agua pura esta formada únicamente por un tipo de moléculas. 

Una mezcla está formada por varios tipos distintos de moléculas.
Un ejemplo de mezcla el agua con azúcar

. Contesta las siguientes preguntas:

¿ Por qué están formadas las sustancias?

.................................................................................................


¿ Qué diferencia existe entre sustancias puras y mezclas ?

..................................................................................................



. De las siguientes sustancias, indica cuales son sustancias puras y cuales mezclas.

sustancias	sustancia pura	mezcla
Aire
vino
agua
hierro
agua marina
oxigeno
vinagre

Asocia cada letra con lo que representa.
. continua leyendo con atención.

3 .- LA MASA, EL VOLUMEN Y LAS MOLÉCULAS EN UN CAMBIO DE ESTADO


Cuando se produce en cambio de estado, la masa no varía,es decir, la cantidad de materia es siempre la misma, ya que el número de moléculas que forman la sustancia es siempre el mismo, solamente varia la distancia entre ellas.

Pero en un cambio de estado el volumen var a; esto es debido a que las moléculas se juntan o se separaran entre ellas, ocupando más o menos espacio.

4.- LAS MOLÉCULAS ESTÁN FORMADAS POR ÁTOMOS

Las moléculas están formadas por partículas más pequeñas

llamadas átomos.

En la actualidad se conocen 105 átomos distintos: átomos de hidrógenos, oxígenos, etc.

Las moléculas se diferencian unas de otras por el tipo de átomos que las forman y el número de ellos presentes en cada una.

Los átomos que forman una molécula pueden ser:
. Iguales: cuando forman sustancias puras.

. Distintos: formando así los compuestos.

Para dibujar y representar los átomos se utilizan modelos moleculares: éstos son esferas de colores y cada una de ellos representa un tipo de átomo.
. Dibuja la disposición de las moléculas en una...

Sustancia pura

Sustancia liquida
Sustancia gaseosa

. Contesta estas preguntas:


¿Por qué está formada la materia?

...............................................................................................

¿ Porqué partículas están formadas las moléculas?

................................................................................................


¿ Cuántos tipos de átomos se en la actualidad ?

................................................................................................


¿ Mediante que dibujamos y representamos los átomos ?

................................................................................................

. Completa:


Las moléculas están formadas por........................................................

Los átomos que forman una molécula pueden ser: .....................................................................
o.........................................................................................................

En la actualidad se conocen 105 tipos de ...........................................: átomos de .........................

......................................................................etc.

Las moléculas se diferencian unas de otras por...................................................................................

......................................................................................

Para representar los átomos se utilizan......................................................................................

. Continua con la lectura.

5.- ESTRUCTURA DE LOS ÁTOMOS

Los átomos constan de dos partes, el núcleo y la corteza.

El núcleo contiene partículas cargadas positiva mente, ( llamadasprotones ), y partículas sin carga, llamadas neutrones.

Rodeando al núcleo está la corteza, en la que se encuentran los electrones, partículas cargadas negativamente que giran entorno al núcleo .

Dibuja un átomo y señala: electrón, corteza, protón y núcleo.



. Dibuja un átomo formada por:

_ Núcleo con 4 protones y 1 neutrón.

_ Corteza con 4 electrones.

. Completa las siguientes frases:

Un átomo está formado por partículas mas pequeñas llamadas...........................................................-,

..................................y ....................................



En la parte central de los átomos se encuentran situados los..................................y los..........................

, esta zona recibe el nombre de.............................................................

En la parte más externa del átomo se encuentran situados los....................................


.......................esta zona recibe el nombre de ..............................................................................



. Sigue leyendo con atención.

6. EL SISTEMA PERIÓDICO ( O TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS ) .

Para ordenar y clasificar los átomos se realizó la tabla periódica, en la que se encuentran presentados de forma ordenada todos los tipos de átomos que existen, y que son unos 105.

Cada tipo de átomo construye un

elemento químico diferente.

Cada elemento químico tiene un nombre, pero pero para representarlo de forma más sencilla se utiliza un símbolo.

En cada casilla de la tabla periódica se encuentran escritos datos del elemento como la densidad, la masa o su numero atómico.

Los elementos químicos que forman la tabla periódica se dividen en varios grupos: los metales, los semimetales, los no metales y los gases noble

. Fijándote en la tabla periódica, completa:

elemento	símbolo	elemento	símbolo

sigue leyendo.

7.- REPRESENTAR MOLÉCULAS POR MEDIO DE FÓRMULAS.


Para representar las moléculas que forman la materia se utilizan las fórmulas.

Una formula indica de forma resumida:

. El o los tipos de átomos que forman la molécula.
. El número de átomos de cada tipo que la forman.


Para escribir una fórmula se escribe el símbolo de cada uno de los átomos que forman la molécula y al lado derecho de cada símbolo y situado un poco más bajo el número de átomos de este tipo que forman parte de la molécula.

por ejemplo:  

-El agua.

Está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

-El dióxido de carbono 

Está formada por un átomo de carbono y dos de oxígeno

La molécula de gas oxígeno se representa así.

Cuántos átomos de oxígeno tiene la molécula de gas oxígeno? 

.............................................................................................

La molécula de metano se representa así:

¿ Cuantos átomos de carbono forman la molécula?

.......................................................................

¿ Cuántos átomos de hidrógeno forman la molécula? 

.........................................................................



. Las moléculas de gas butano que se utilizan en las cocinas de las casas están formadas por: 4 átomos de carbono y 10 átomos de hidrógeno. Representarla.

. sigue leyendo atentamente.

8.- LAS MOLÉCULAS PUEDEN CAMBIAR

Cuando se produce un cambio den estado o una disolución, las moléculas no cambian, simplemente se alejan, se acercan o se mezclan.

Este tipo de cambio en el cual las moléculas no resultan alteradas recibe el nombre de cambio físico.

Sin embargo, también se pueden producir transformaciones en las moléculas
en las cuales los átomos se reagrupan formando moléculas nuevas, diferentes a las que teníamos al principio.

Este tipo de transformaciones recibe el nombre de cambio químico o reacción química.

9.- CÓMO SE REPRESENTA UNA REACCIÓN QUÍMICA

En una reacción química las sustancias iniciales reciben el nombre de reactivos, y las sustancias finales, productos.

Para resumir de forma resumida una reacción química, se escriben las fórmulas de los productos que reaccionan y a continuación las fórmulas de los productos que se obtienen.
Por ejemplo, la combustión del carbón:


El carbón y el gas oxígeno reaccionan y dan lugar al dióxido de carbono.

En una reacción química el número de átomos se mantiene.

En una reacción química se cumple la ley de la conservación de la materia: la masa de las sustancias que reacciona es igual a la masa de las sustancias que se obtienen.


IDEAS PRINCIPALES DE UNA UNIDAD

. La materia está formada por pequeñas partículas llamadas moléculas.

. En las sustancias puras, las moléculas todas son iguales.

. En las mezclas hay moléculas de distintos tipos.

. Las moléculas están formadas por partículas mas pequeñas llamadas átomos.

. Los átomos están constituidos por un núcleo ( donde están los protones y los neutrones) y una corteza (donde se encuentras los electrones).

. Se conocen 105 átomos diferentes.

. Los átomos se agrupan y clasifican formando el sistema periódico o tabla periódica.

. Las moléculas se representan mediante formulas.

. En los cambios químicos o reacciones químicas, las moléculas representan al principio ( reactivos) se transforman en otras moléculas distintas ( productos).

Movimiento rectilíneo.

Los movimientos rectilíneos, que siguen una linea recta, son los movimientos mas sencillos.


Movimiento rectilínea, sigue una linea recta
Movimientos mas complicadas pueden ser estudiadas como

la composición de movimientos rectilíneos elementales. Tal es el caso, por ejemplo, de los movimientos de proyectiles.
El movimiento rectilíneo puede expresarse o representar se como
Movimiento rectilíneo uniforme, o como

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Este ultimo puede, a su vez, presentarse como de caída libre o de subida vertical.

Movimiento rectilíneo uniforme


El movimiento rectilíneo uniforme ( MRU) fue definido, por primera vez, por Galileo en los siguientes términos: " Por movimiento igual o uniforme entiendo aquel en el que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, se tomen como se tomen, resultan iguales entre sí ", o, dicho de otro modo, es un movimiento de velocidad v constante.

El MRU se caracteriza por:
a ) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.
b )Velocidad constante; implica magnitud, sentido y dirección inalterables.
c ) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no representa aceleración ( aceleración = 0).

Concepto de rapidez y de velocidad.

rapidez fantástica.

Muy fáciles de confundir, son usados a menudo como equivalentes para referirse a uno u otro.

Pero la rapidez (r )representa un valor numérico, una magnitud: por ejemplo, 30 km/h.

En cambio la velocidad representa un vector que incluye un valor numérico (30 km/h ) y que además posee un sentido y una dirección.

Cuando hablemos de rapidez habrá dos elementos muy importantes que considerar: la distancia (d) y el tiempo (t), intinamente relacionados.

Si dos móviles demoran el mismo tiempo en recorrer distancias distintas, tiene mayor rapidez aquel que recorre la mayor de ellas.

Si dos recorren la misma distancia en dos tiempos distintos, tiene mayor rapidez aquel que lo hace en menor tiempo.

Significa físico de la rapidez.

La rapidez se calcula o se expresa en relación a la distancia recorrida en cierta unidad de tiempo y su formula general es la siguiente:





Usamos v para representar la rapidez, la cual es igual al cociente entre la distancia (d) recorrida y el tiempo (t) empleado para hacerlo.
Como corolario, la distancia estará dada por la formula:

d = v - t

Según esta, la distancia recorrida por un móvil se obtiene multiplicar su rapidez por el tiempo (t) empleado para hacerlo.

A su vez, si se quiere calcular el tiempo empleado en recorrer cierta distancia usamos.


El tiempo esta dado por el cociente entre la distancia recorrida y la rapidez con que se hace.




En este ejemplo, el móvil recorre 8 metros cada 2 segundos y se mantiene constante.
Problemas o ejercicios sobre el movimiento rectilíneo uniforme:

Ejercicio 1

Un automóvil se desplaza con una rapidez de 30 m por segundo, con movimiento rectilíneo uniforme.
Analicemos los datos que nos dan:



Apliquemos la fórmula conocido:



y reemplacemos con los datos conocidos:





¿ Qué hicimos? Para calcular la distancia ( d ) valor conocido, multiplicamos la rapidez ( v ) por el tiempo (t), simplificamos la unidad segundos y nos queda el resultado final en metros recorridos en 12 segundos: 360 metros.

Ejercicio 2



El automóvil de la figura se desplaza con movimiento rectilíneo uniforme ¿ cuanto demorara en recorrer 258 km si se mueve con una rapidez de 86 km por hora?
Analicemos los datos que nos dan:


y reemplacemos con los datos conocidos:

Apliquemos la fórmula conocida para calcular el tiempo:

y reemplacemos con los datos que tenemos:



¿ Qué hicimos? Para calcular el tiempo ( +), valor desconocido, dividimos la distancia (d) por la rapidez (v), simplificamos la unidad km y nos queda el resultado final en horas: 3 horas para recorrer 258 km con una rapidez de 86 km a la hora.

Ejercicio 3

¿ Con qué rapidez se desplaza un móvil que recorre 774 metros en 59 segundos?
Analicemos los datos conocidos:

t = 59 seg

d = 774 m

v = x

Aplicamos la formula para calcular la rapidez:

¿ Qué hicimos? Para calcular la rapidez ( v ), valor desconocido, dividimos la distancia (d) por el tiempo (t), y nos queda el
resultado final: la rapidez del móvil para recorrer 774 metros en 59 segundos: 13,11, metros por segundo:

Ejercicio 4

Los dos automóviles de la figura parten desde un mismo punto, con movimiento rectilíneo uniforme. El amarillo ( móvil A ) se desplaza hacia el norte a 90 km por hora, y el rojo ( móvil B ), hacia el sur a 80 km por hora. Calcular la distancia que los separa al cabo de 2 horas.

Veamos los datos que tenemos:

Para el móvil A:



Para el móvil B :

Calculamos la distancia que recorre el móvil A:


Calculamos la distancia que recorre el móvil B:



Sumamos ambas distancias y nos da 340 km como la distancia que separa a ambos automóviles luego de 2 horas de marcha.

Ejercicio 5

el corredor de la figura trota de un extremo a otro de la pista en linea recta 300m en 2,5 min, luego se devuelve y trota 100 m hacia el punto de partida en otro minuto.

Preguntas: Cual es la rapidez promedio de la atleta al correr ambas distancias? Cual es la rapidez media del atleta al recorrer los 400 metros?


Veamos los datos que tenemos:

Para el primer tramo:



Calculamos su rapidez:



Para el segundo tramo:

Calculamos su rapidez:



Rapidez promedio:


La rapidez media del atleta fue de 110 metros por minuto.

Veamos ahora cual fue la velocidad media ( Vm) para recorrer los 400 metros:



La rapidez media del atleta fue de 114,29 metros por minuto.

LA MATERIA

Materia es todo que que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. La materia tiene una serie de propiedades ,algunas comunes a todo tipo de materia, otras en cambio espicíficas para casa tipo de materia.

1- Propiedades de la materia

1.1 -La masa

Es la cantidad de materia de un cuerpo. En el Sistema Internacional , las unidad de masa es kilogramo. Además ,se utilizan habitual mente otros múltiplos y submúltiplos:

1 kili gramo (kg)= 1000 gramos
1 miligramo (mg) = una milésima de gramo

Hablando con propiedad hay que distinguir entre masa y peso .Masa es una medida de la cantidad de la materia de un objeto peso es un a medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre el objeto.

1.2 -El volumen.

Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo.

El volumen es una magnitud física derivada. La unidad para medir volúmenes en el sistema Internacional es el metro cúbocp que corresponde al espacio que hay en el interiorde un cubo de 1 m de lado .Sin embargo , se utilizan más sus submúltiplos , el decímetro cúbico y el centímetro cubico. Sus equivalencias con el metro cúbico son:

1 m = 1000
1 m = 1000000

Para medir el volumen de los líquidos y los gases también podemos fijarnos en la capacidad del recipiente que los contiene, utilizando las unidades de capacidad especialmente el litro y el milimetro. Existe una equivalencias entre las unidades de volumen y las de capacidad :

1 = 1 dm
1ml = 1cm

  1.3 La densidad

La densidad de una sustancia es el cociente entre la masa y el volumen ,o sea ,la cantidad de materia que hay en un espacio determinado:

densidad :masa volumen
La masa y el volumen son propiedades generales o extensivas de la materia, es decir son comunes a todos los cuerpos materiales y además dependen de característica ,ya que nos permite identificar distintas sustancias.Por ejemplo , miestras de cobre de diferentes pesos 1,00 g 10,5 g , 264 g ,...

Cada tipo de sustancia pura tiene un valor determinado de densidad , característico de esa sustancia. En la siguiente tabla tienes algunos ejemplos .

Sustancia	densidad en kg	densidad en g/cm
agua	1000	1
aceite	920	0,92
gasolina	680	0,68
plomo	11300	11,3
acero	7800	7,8
mercurio	13600	13,6
madera	900	0,9
aire	1,3	0,0013
butano	2,6	0,026
dióxido de carbono	1,8	0,018

La densidad se puede calcular de forma directa midiendo ,independientemente , la masa y el volumen de una muestra.

1.4 -La Temperatura

Es una medida de la intensidad de calor, aunque tenga una estrecha relación , no debemos confundir la temperatura con el calor.

Cuando dos cuerpos , que se encuentran a distinta temperatura , se ponen en contacto, se produce una

transferencia de energía ,en forma de calor ,desde el cuerpo caliente al frío ,este ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan . En este sentido ,la temperatura es un indicador de la dirección que toma la energía en su tránsito de unos cuerpos a otros. En el sistema internacional la unidad de temperatura es el grado kelvin.

Actualmente se utilizan tres escalas para medir la temperatura, la escala Celsius es la que todos estamos acostumbrados a usar , fahrenheit
se usa en los países anglosajones y la escala kelvin de usa cientifico.

Nombre	Símbolo	Temperatura de referencia	Equivalencia
escala Celsius	° C	Puntos de congelación 0°C y ebullición del agua 100°C
Escala fahrenhit	°F	Puntó de congelación de una mezcla anticongelante de agua y sal y temperatura del cuerpo humano	°F = 1,8 °C + 32
Escala kelvin	K	cero absoluto temperatura más baja posible y punto de congelación 273 °C y ebullición 373 °c del agua	K = °C + 273

El punto 0 de la escala Kelvin es el estado en que las partículas no tienen agitación térmica y a partir de ahí cada grado tiene el mismo tamaño que en la escala cersius.El hielo se funde a 273k y el agua ebulle a 373 k.











2 .- Clasificación de la materia

La materia puede clasificarse en dos categorías principales :
Sustancia puras ,casa una de las cuales tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades.
Mezclas ,compuestas de dos o más sustancias puras.