2.CAMBIOS EN LA MATERIA

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2.CAMBIOS EN LA MATERIA

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Cambios en la materia

• Introducción
• Cambios físicos
• Cambios químicos

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• Introducción
• Todos los días ocurren cambios en la materia que
  nos rodea. Algunos hacen cambiar el aspecto, la
  forma, el estado otros incluso provocan
  modificaciones en la naturaleza de las sustancias
  .Los cambios de la materia se clasifican en dos
  grupos Transformaciones físicas y
  transformaciones químicas
• Fenómenos o Cambios Físicos Son procesos en los
  que no cambia la naturaleza de las sustancias ni
  se forman otras nuevas.
•  Ejemplos
• Cambios de estado Si aplicamos una fuente de
  calor de forma constante, el agua hierve y se
  transforma en vapor de agua. (En ambos casos, la
  sustancia implicada en el proceso es agua que, en
  un caso está líquida y en el otro está gaseosa)

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• Fenómenos o Cambios Químicos Son procesos en los
  que cambia la naturaleza de las sustancias,
  además de formarse otras nuevas.
•  Ejemplos
• Combustión Si quemamos un papel, se transforma
  en cenizas y, durante el proceso, se desprende
  humo. (Inicialmente, tendríamos papel y oxígeno,
  al concluir el cambio químico tenemos cenizas y
  dióxido de carbono, sustancias diferentes a las
  iniciales).
• Corrosión Si dejamos un trozo de hierro a la
  intemperie, se oxida y pierde sus propiedades
  iniciales. (Las sustancias iniciales serían
  hierro y oxígeno, la sustancia final es óxido de
  hierro, con unas propiedades totalmente
  diferentes a las de las sustancias iniciales).

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Cambios físicos cambios de estado
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• Fusión.Es la transformación de un sólido en
  líquido al aplicarle calor.Es importante hacer
  la diferencia con el punto de fusión, que es la
  temperatura a la cual ocurre la fusión. Esta
  temperatura es específica para cada sustancia que
  se funde.
• Ejemplos
• Cobre sólido calor cobre líquido.
• Cubo de hielo (sólido) calor agua (líquida).
• El calor acelera el movimiento de las partículas
  del hielo, se derrite y se convierte en agua
  líquida.

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• Evaporación.Es la transformación de las
  partículas de superficie de un líquido, en gas,
  por la acción del calor.Este cambio ocurre en
  forma normal, a temperatura ambiente, en algunas
  sustancias líquidas como agua, alcohol y otras.
• Ejemplo. Cuando te lavas las manos y las pones
  bajo la máquina que tira aire caliente, éstas se
  secan.
• Sin embargo si le aplicamos mayor temperatura la
  evaporación se transforma en ebullición

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• Ebullición.
• Es la transformación de todas las partículas del
  líquido en gas por la acción del calor aplicado.
• En este caso también hay una temperatura especial
  para cada sustancia a la cual se produce la
  ebullición y la conocemos como punto de
  ebullición.
• Ejemplos El agua tiene su punto de ebullición a
  los 100º C, alcohol a los 78º C. (el término
  hervir es una forma común de referirse a la
  ebullición).

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• Condensación.
• Es el cambio de estado de una sustancia en estado
  gaseoso a estado líquido.
• Ejemplo El vapor de agua al chocar con una
  superficie fría, se transforma en líquido. En
  invierno los vidrios se empañan y luego le
  corren "gotitas" es el vapor de agua que se ha
  condensado. En el baño de la casa cuando nos
  duchamos con agua muy caliente y se empaña el
  espejo, luego le corren las "gotitas " de agua.

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• Solidificación.
• Es el paso de una sustancia en estado líquido a
  sólido.
• Este cambio lo podemos verificar al poner en el
  congelador un vaso con agua, o los típicos
  cubitos de hielo.

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• Sublimación progresiva o directa
• Es la transformación directa, sin pasar por otro
  estado intermedio, de una materia en estado
  sólido a estado gaseoso al aplicarle calor.
• Ejemplo
• Naftalina(en estado sólido) calor naftalina(en
  estado gaseoso)

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• Sublimación regresiva o inversa
• Es el cambio de una sustancia de estado gaseoso a
  estado sólido, sin pasar por el estado líquido
• Por ejemplo el yodo cuando está en estado de
  vapor al enfriarlo con un objeto que está muy
  frío pasa a estado sólido

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Cambios químicoslas reacciones químicas

• .- Cómo sabemos cuándo se ha producido una
  reacción química?
• Cuando se produce una reacción química suelen
  producirse algunos indicios típicos
• - Cambio de coloración Indica la aparición de
  una o de varias sustancias nuevas distintas a las
  iniciales.

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• - Aparición de sedimento o precipitado Es señal
  de que una o algunas de las sustancias nuevas
  formadas son insolubles.

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• - Desprendimiento de gas Como resultado de la
  reacción aparece una nueva sustancia que se
  presenta en estado gaseoso a temperatura
  ambiente.

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• Absorción o liberación de calor Los cambios
  espontáneos de temperatura de la mezcla revelan
  que se está produciendo una reacción.
• - Cambios en otras propiedades La acidez, el
  olor, la aparición de propiedades ópticas frente
  a la luz, propiedades magnéticas o eléctricas,
  etc.

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• .- Cómo se representan las reacciones químicas?
• Una reacción química es un proceso en que, a
  partir de unas sustancias iniciales, llamadas
  reactivos, se obtienen unas sustancias finales
  distintas, llamadas productos.
• Reactivos Son las sustancias iniciales que, una
  vez mezcladas, reaccionan químicamente.
• Productos Son las sustancias nuevas que se
  forman como resultado de la reacción química
  entre los reactivos.

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• Las reacciones químicas se escriben mediante
  ecuaciones químicas a la izquierda se escriben
  los reactivos que se mezclan, separados por
  signos de sumar () y, a la derecha, los
  productos que se obtienen, separados también por
  signos de sumar (). Entre reactivos y productos
  se coloca una flecha, que indica el sentido de la
  reacción.
• REACTIVOS ? PRODUCTOS
• A B----------?CD

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• Las reacciones químicas se pueden representar de
  dos modos con palabras o con fórmulas
• Con palabras
• nitrato de bario ácido sulfúrico ----gt sulfato
  de bario ácido nítrico
• Con fórmulas
• Ba(NO3)2 H2SO4 ---gt BaSO4 2(HNO3)

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• MetanoOxígeno---?Dióxido de carbono agua
• CH4 2 O2---------?CO2 2 H2O
• Hidrógeno Oxígeno?Agua
• 2H2     O2       2 H2 O    
• Hidrógeno Nitrógeno?Amoniaco
•        3 H2    N2           2 N H3

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• .- Leyes que cumplen las reacciones químicas
• La masa no cambia durante las reacciones
  químicas Ley de la conservación de la masa
• En una reacción química la masa se conserva.
  Esto quiere decir que la masa total de los
  productos obtenidos es igual a la masa total de
  los reactivos que han reaccionado.

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• Ley de las proporciones constantes Los reactivos
  que participan en una reacción química reaccionan
  siempre en proporciones fijas.
• Ejemplo Si reaccionan hidrógeno y oxígeno para
  formar agua, siempre reaccionan 1 g de hidrógeno
  por cada 8 g de oxígeno y esa siempre va a ser la
  proporción necesaria para que formen agua.

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• .- Un modelo para explicar las leyes los átomos
• En 1808, John Dalton ofreció una explicación de
  por qué las reacciones químicas cumplen la ley de
  conservación de la masa y la de las proporciones
  constantes. Se basa en las siguientes ideas
• - La materia está formada por átomos.
• - Todos los átomos de un elemento son iguales,
  pero distintos a los de otros elementos.
• - En una reacción química, los átomos presentes
  inicialmente se reorganizan de distinta manera
  formando sustancias diferentes. Sin embargo, los
  átomos siguen siendo los mismos

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• Desde el punto de vista atómico, en una reacción
  química los átomos de las sustancias reactivas se
  reorganizan de otra manera, dando lugar a nuevas
  sustancias que se denominan productos. Al no
  cambiar el número ni la clase de átomos, la masa
  no cambia en la reacción.

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• Ajuste de reacciones químicas
• Para ajustar ecuaciones químicas hay que tener en
  cuenta que en las reacciones ni se "ganan" ni se
  "pierden" átomos. Debe aparecer el mismo número
  de átomos de cada clase en los reactivos y en los
  productos. Esta es la condición de la
  conservación de la masa. sin embargo, no podemos
  cambiar a voluntad las fórmulas de las sustancias
  para igualar el número de átomos.

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• Ejemplo Cuando el hierro se oxida se origina un
  compuesto diferente llamado óxido de hierro (II).
  si escribimos la reacción simbólicamente,
  tendremos
• Fe O2 ? FeO
• Tal y como está escrita esta reacción 1 átomo de
  hierro reacciona con 2 átomos de oxígeno formando
  1 molécula con 1 átomo de hierro y 1 de oxígeno.
  Esto no puede ser, tiene que haber el mismo
  número de átomos en ambos lados.

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• Por tanto, habrá que emplear unos números
  llamados coeficientes que pondremos delante de
  cada fórmula o símbolo, indicando el número de
  átomos de cada especie que deben reaccionar para
  que se conserve la masa y el número de átomos

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• Es decir, se necesitan 2 átomos de hierro para
  reaccionar con una molécula de oxígeno y formar 2
  moléculas de FeO. Este proceso se llama ajustar
  una reacción química y consiste en anteponer los
  números enteros necesarios delante de los
  símbolos o fórmulas de las sustancias que
  intervienen en la reacción, de modo que se cumpla
  a escala atómica la ley de conservación de la
  masa.
• 2 Fe O2 ? 2 FeO

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• El amoniaco se puede descomponer en nitrógeno e
  hidrógeno
• Amonico--?Nitrógeno Hidrógeno
• NH3-------?N2 H2 la reacción no está equilibrada
• Comenzamos por igualar los átomos de nitrógeno
• 2NH3------?N2H2 falta igualar los átomos de
  hidrógeno.Como en la izquierda hay 6 átomos
  tenemos que conseguir 6 átomos en la derecha
• 2NH3-----?N2 3H2 Ahora la reacción está
  equilibrada

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• MAGNESIO OXÍGENO-?ÓXIDO DE MAGNESIO
• MgO2----?MgO
• Paso 1MgO2-?2MgO ESTÁ EQUILIBRADO EL OXÍGENO
• Paso 22MgO2-?2MgO AHORA ESTÁ TOTALMENTE
  EQUILIBRADA

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• ActividadIndica racciones químicas que se dan en
  la vida cotidiana(en los seres vivos,en el hogar
  etc)

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Transposición didáctica

•   CAMBIOS FÍSICOS
•   Producir cambios de estado en el agua
• Pueden hacer cubitos de hielo con las bandejas
  típicas del congelador.
• Resulta muy atractivo si se hacen cubitos con
  distintos colores y sabores añadiendo zumo de
  naranja o de limón.

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• CAMBIOS QUÍMICOS
• Producir cambios químicos cocinando
• Cocer huevos hasta que se endurecen (se producen
  cambios en la estructura de las proteínas)?
• Preparar masa de pan e introducir en el horno.
• Hacer yoghur a partir de leche

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• ActividadProponer actividades para realizar con
  los niños relacionadas con los cambios en la
  materia