Clasificación de la materia
Sustancias puras: son aquellos materiales cuya naturaleza y composición no varían.
Sustancias puras: Elementos y compuestos
- Elementos: Son sustancias formadas por un solo tipo de átomo. Ej.: oro, plata, hierro.
- Compuestos: Son sustancias puras formadas por la combinación química de dos o más elementos; sus propiedades son diferentes de las de los elementos que los forman. Ej.: sal (cloruro de sodio), cal viva, leche de magnesia.
Mezclas
Una mezcla es la unión de dos o más sustancias en cantidades variables y sin que estén químicamente combinadas; sus componentes se pueden separar por métodos sencillos.
Mezclas heterogéneas
Están formadas por partículas que no se distribuyen de manera uniforme. Ej.: agua y aceite, fresco de frutas, pinturas.
Mezclas homogéneas
Están formadas por partículas que se distribuyen uniformemente; sus componentes no se pueden identificar a simple vista. Ej.: el aire, el agua con azúcar, agua de mar, bronce (aleación).
Separación de mezclas
Los componentes de cualquier mezcla pueden separarse mediante diversas técnicas sencillas:
- Filtración: Sirve para separar sustancias sólidas de un líquido mediante un filtro.
- Evaporación: Separa un soluto disuelto en un líquido al evaporar el solvente.
- Atracción magnética: Se utiliza para separar mezclas de sólidos que contienen ciertos metales ferromagnéticos.
- Decantación: Se emplea para separar dos sustancias líquidas cuando son inmiscibles (una no se disuelve en la otra), o para separar un sólido sedimentado de un líquido.
- Disolución: Se emplea para separar mezclas de dos sólidos cuando uno se disuelve en agua y el otro no.
Mezclas en diferentes áreas
Las mezclas y su separación tienen aplicaciones en:
- Industria química
- Agricultura
- Industria alimentaria
- Medicina
Cambios de la materia
Cambios físicos
Los cambios físicos no alteran la composición de las sustancias; solo modifican su forma, tamaño, volumen o estado de agregación.
Los materiales pueden sufrir transformaciones físicas si se ejerce una fuerza o si varían las condiciones de temperatura o presión.
Algunas modificaciones físicas
- Expansión o dilatación: Aumento en el volumen de un cuerpo debido a un incremento de su temperatura.
- Contracción: Disminución en el volumen de un objeto causada por una disminución de la temperatura.
Cambios químicos
Los cambios químicos alteran la composición de una sustancia: durante estos cambios ocurren reacciones químicas.
Las sustancias iniciales reciben el nombre de reactivos y las finales de productos. En un cambio químico, la materia no se crea ni se destruye; solo se transforma.
Signos de un cambio químico
- Cambio de color
- Desprendimiento de olores
- Libertad (emisión) de gases
- Liberación o absorción de calor
Cambios de estado
Los cambios de estado son las modificaciones en las que una sustancia pasa de un estado de agregación a otro. Son procesos de tipo físico.
Cambios de estado progresivos (por aumento de temperatura)
Se deben a un incremento de la energía térmica de las sustancias; ocurren cuando estas absorben calor.
- Fusión: Proceso en que un cuerpo en estado sólido pasa al estado líquido.
- Sublimación: Proceso mediante el cual un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Ej.: yodo, naftalina.
- Vaporización: Proceso en el cual un líquido pasa al estado gaseoso. Tiene dos formas:
- Evaporación: Solo las partículas de la superficie del líquido alcanzan la energía cinética necesaria para pasar al estado gaseoso.
- Ebullición: Participan todas las partículas del líquido; la temperatura de ebullición es específica para cada sustancia.
Cambios de estado regresivos (por disminución de temperatura)
Se deben a la liberación de calor; ocurren cuando la temperatura de los cuerpos disminuye. También son procesos físicos.
- Solidificación: Proceso en el cual un líquido pasa al estado sólido (inverso a la fusión).
- Deposición: Proceso por el cual un gas pasa directamente al estado sólido (inverso a la sublimación).
- Condensación: Proceso en el cual un gas pasa al estado líquido (inverso a la vaporización).
El ser humano y el uso del entorno
Recursos materiales
Materia prima: Es toda sustancia o material básico que se extrae de la naturaleza y se utiliza para elaborar productos.
Materia prima de origen animal
De los animales se obtienen materiales utilizados en la elaboración de muchos productos: cuero (para zapatos y fajas), pelo (para cepillos), fibras textiles como la lana, etc.
Materia prima de origen vegetal
A partir de los vegetales se obtiene una gran cantidad de materias primas empleadas en la fabricación de productos: madera, celulosa (para fabricar papel y cartón), fibras textiles como algodón y lino.
Materia prima de origen mineral
Del suelo se obtienen materiales como arena, piedras y petróleo.
Recursos energéticos
Los recursos energéticos son todas las formas de energía presentes en la naturaleza que el ser humano puede aprovechar para realizar trabajo.
Recursos no renovables
Son aquellos que se consumen más rápido de lo que se regeneran y, por tanto, sus reservas tienden a disminuir con el uso. Ej.: combustibles fósiles (carbón mineral, petróleo y gas natural).
Recursos renovables
Son fuentes de energía que se renuevan en periodos cortos y, en general, son más limpias. Ej.: sol, viento, agua, biomasa.
Carbón mineral
Se formó cuando grandes restos vegetales quedaron enterrados en zonas poco profundas, como pantanos o lagos. Se usa en calefacción y cocina.
Otras fuentes de energía
- Petróleo
- Gas natural
- Sol
- Viento
- Agua (hidráulica)
- Biomasa
Consecuencias de la explotación irracional
La explotación irracional de los recursos naturales tiene diversas consecuencias, entre ellas:
- Acumulación de basura y contaminación
- Destrucción del hábitat
- Aumento de costos y agotamiento de recursos
- Problemas ambientales (pérdida de biodiversidad, contaminación del aire y del agua)