Actividad 1: Lee el siguiente escrito y contestá las preguntas
LA MATERIA Y
LOS CUATRO ELEMENTOS TIERRA, AGUA, FUEGO y AIRE
¿QUE ES LA MATERIA?
La
naturaleza nos muestra una multitud de objetos distintos formados por
diferentes materiales y, a la vez, vemos la desintegración de muchos de estos
cuerpos: las montañas sufren la erosión del viento y del agua, que convierten
en polvo lo que fueron inmensas piedras, la materia orgánica que forma a los
seres vivos se degrada en componentes microscópicos por la acción de bacterias
y otros organismos. ¿Hasta qué punto puede llegar en la desintegración de un
objeto material?
Si
tomamos una hoja de papel y la rompemos una y otra vez obteniendo en cada corte
trozos más y más pequeños, ¿hasta dónde podrá continuar el proceso? Esta
pregunta la formularon los griegos (y probablemente también otras
civilizaciones) hace muchos siglos. Algunos, como Aristóteles, creían que el
proceso de división de algo material se podría realizar hasta la eternidad, o
dicho de otro modo: afirmaban que la materia era continua.
Aristóteles
afirmaba que el espacio está completamente lleno de sustancia y, por
consiguiente, que el vacío no existe.
Demócrito
afirmaba que “lo único que existe son los átomos y el vacío”.
A
lo largo de la historia, el atomismo pasó por largas etapas de olvido y
resurgió con fuerza en otros momentos. Inicialmente, mientras las ideas de
Aristóteles marcaban el camino del conocimiento, el concepto de átomo fue
dejado de lado. Pero a medida que la Física y la Química se fueron afirmando
como ciencias, la existencia del átomo salió del ámbito de la especulación
filosófica y surgió como necesaria a partir de la investigación de la materia,
pero con características diferentes de las que Demócrito le había asignado.
A principios del siglo XX la teoría atómica estaba en discusión y
eminentes científicos consideraban al átomo como una ficción muy poderosa, pues
explicaba muchos de los comportamientos macroscópicos de la materia, a la cual
no podían dar crédito.
a) ¿Qué son los átomos?
b) ¿Qué características de las montañas o del papel me permiten
suponer que existen los átomos?
c) ¿Los atomistas tuvieron éxito con su planteo? ¿por qué?
Átomo de Demócrito
El
átomo para Demócrito es una microscópica esfera sólida, indivisible, eterna e
inmutable.
Los primeros elementos: Tierra, Aire, Agua y
Fuego
Si
existen los átomos ¿Existe un solo tipo de átomos que forman, según su
disposición, todas las sustancias conocidas, o existen muchas variedades
diferentes? Y si hay muchas variedades, ¿cuántas son? ¿Y en qué se diferencian
los distintos átomos?
Así
como la enorme cantidad de palabras de un idioma se arma a partir de unas pocas
decenas de letras, todos los objetos que podemos conocer ¿estarán formados a
partir de unos pocos constituyentes
elementales?
Llegaron a una respuesta
similar en la mayoría de las civilizaciones: todos los cuerpos están compuestos
por sólo cuatro constituyentes elementales: agua, aire, tierra y fuego. De
acuerdo con esta concepción, las distintas sustancias que existen se
diferencian según la proporción en que está presente cada elemento.
Algunos
asociaban distintas formas y tamaños con los átomos de cada elemento: por
ejemplo, los átomos de agua serían esferitas perfectas que les permitirían
deslizarse unas sobre otras, mientras que los de tierra tendrían formas
irregulares que los ayudarían trabarse entre sí dando más rigidez a la sustancia
de la que participaran.
El
concepto de estos cuatro elementos primordiales fue mantenido durante siglos.
Los egipcios y los árabes experimentaban y manipulaban sustancias en busca de
combinaciones útiles para ramas tan diversas como la Medicina, los cosméticos,
la metalurgia o el embalsamamiento.
En
Europa, durante la Edad Media, los alquimistas fueron los herederos de esta
tradición. La idea básica que manejaban era la de la transmutación. Esto
implicaba la alteración de las proporciones de los cuatro elementos
fundamentales presentes en una sustancia para obtener otra diferente.
Si
bien la Alquimia, con su dosis de magia y sus métodos primitivos, estaba muy
lejos de poder lograr su objetivo, permitió la producción y el reconocimiento
de muchas nuevas sustancias (arsénico, cinc, bismuto, fósforo; los ácidos
sulfúrico, nítrico y clorhídrico; las sales carbonato de sodio, sulfato de
amonio y sulfato de sodio; etc.) y sentó las bases de lo que sería más tarde la
experimentación química.
¿Qué son los elementos? ¿qué elementos conoces?
Actividad
2:
Ver el siguiente video:
https://www.youtube.com/watch?v=CrxRPstOT1M
¿Qué
nos aporta la mirada microscópica? (hasta el min 3.05)
¿Qué
son las moléculas? ¿cuál es la diferencia con los átomos?
(hasta el min 6.05)
Actividad
3:
a) Lee los siguientes textos y realizá
el ejercicio.
Los distintos tipos de materia: Las
sustancias
No
toda la materia es idéntica y, a simple vista, podemos ver como el pupitre
tiene patas de metal, rematadas en plástico y una base de madera que se fija a
las patas mediante tornillos metálicos. En casa, la sal que se emplea para
cocinar o el azúcar que añades al café son ambas materia, pero de distinto tipo
y con distintas propiedades que puedes distinguir.
Llamamos
sustancia a cada una de las
distintas formas de materia.
Las
sustancias se clasifican en puras o impuras. Las sustancias puras están
formadas por átomos o moléculas todas iguales, y no pueden separarse en otras
sustancias por procedimientos físicos. Las sustancias puras se clasifican en
elementos y compuestos.
Elemento
Los
elementos también pueden llamarse sustancias puras simples y están formados por
una sola clase de átomos. Los elementos no pueden descomponerse en otras
sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento. Son sustancias puras
simples todos los elementos químicos de la tabla periódica. A las sustancias
formadas por moléculas compuestas por átomos iguales también se les considera
elementos, por ejemplo el oxígeno gaseoso (O2).
Compuesto
Los compuestos son
sustancias formadas por la unión de dos o más elementos distintos.Una característica de los compuestos es que poseen una fórmula química que describe los diferentes elementos que forman al compuesto y su cantidad. Los métodos físicos no pueden separar un compuesto, éstos solo pueden ser separados en sustancias más simples por métodos químicos, es decir, mediante reacciones.
Mezcla o sustancias impuras
Una mezcla resulta
de la combinación de dos o más sustancias donde la identidad básica de cada una
no se altera, es decir, no pierden sus propiedades y características por el
hecho de mezclarse, porque al hacerlo no ocurre ninguna reacción química.Por ejemplo, si se mezcla limadura de hierro con azufre, cada sustancia conserva sus propiedades. La composición de las mezclas es variable, las sustancias que componen a una mezcla pueden presentarse en mayor o menor cantidad. Otra característica de las mezclas es que pueden separarse por métodos físicos.
En la mezcla de hierro y azufre puede utilizarse la propiedad de magnetismo que presenta el hierro para ser separado del azufre.
Los
elementos se encuentran ordenados en la tabla periódica.
Ejercicios
De la siguiente
lista, determiná cuáles son sustancias simples y cuáles mezclas. Dentro de las
sustancias simples, cuáles son sustancias elementales y cuáles compuestos.
Aluminio (Al)
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Agua y arena
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Dióxido de carbono
(CO2)
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Colorante y algodón
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Monóxido de carbono
(CO)
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Cemento
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Agua (H20)
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Ozono (O3)
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Nitrógeno (N2)
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Helio (He)
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Sal de mesa o
cloruro de sodio (NaCl)
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Aire
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