las claves sobre...mezclamos agua (líquido) y tierra (sólido) obtenemos barro, que se comporta...
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Las Claves sobre...
Mezclas y materialesTu cuaderno interactivo para entenderlo
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1. La materia, el ingrediente de todas las cosas
2. Los tipos de materia: sustancias puras y mezclas
3. Mezclas y disoluciones
4. Separaciones de mezclas
5. Los materiales
6. Propiedades de los materiales
7. Tipos de materiales
8. Materiales y usos
Índice
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1. La materia: el ingrediente de todas las cosas
Tus células, tus huesos, el aire que respiras, el agua, la ropa, los helados, las montañas, las nubes y las estrellas tienen algo en común: la materia.
La materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Todas las cosas en el universo que tienen masa y volumen están compuestas de materia.
¿Qué NO es materia? Los sentimientos, la música, el calor, el movimiento… No tienen masa ni volumen, y por lo tanto no son materia, son inmateriales.
¿De qué está hecha la materia?
La porción de materia más
básica que existe son los
átomos. Los átomos son
partículas diminutas que se
unen formando moléculas de diferentes
tipos, como Ben, que es una molécula
de benceno, y Glub, que es una
molécula de agua. Toda la materia está
hecha de moléculas y átomos.
Aprende más sobre átomos y moléculas en nuestras unidades sobre QUÍMICA.
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Hay dos grandes tipos de materia: las sustancias puras y las mezclas.
2. Los tipos de materia: sustancias puras y mezclas
Los elementos tienen átomos de
una sola clase, como el oro, el
hierro y el oxígeno.
Tienen distintos elementos combinados de forma que no pueden separarse sin transformarse en otra sustancia. Como la sal, que se compone de cloro y sodio, y el agua pura, que contiene hidrógeno y oxígeno.
Son las que están hechas de un solo tipo de materia, con una composición fija. Pueden ser elementos, o compuestos, y son difíciles de encontrar aisladas en la naturaleza.
Las sustancias puras
Elementos Compuestos
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VOLVER AL ÍNDICE 2. Los tipos de materia: sustancias puras y mezclas
Están formadas por dos o más sustancias puras, y su composición es variable. El agua de mar es una mezcla de agua y sal, con una proporción variable de agua y sal.
En las mezclas, los componentes mantienen su identidad y propiedades porque a diferencia de
los compuestos, se mezclan físicamente, no químicamente.
Las mezclas
Aprende más sobre esto en la unidad “LA MATERIA, PROPIEDADES Y CAMBIOS”
Probando la ley de conservación de la materia
La cantidad de materia de una mezcla (es decir:
su masa) es igual a la cantidad de materia de
sus componentes. ¿Quieres comprobarlo? Pesa
una cantidad de azúcar y un vaso de agua por
separado. Después mézclalos hasta que el azúcar
se haya disuelto en el agua y pesa la mezcla.
¿Funcionará la ley de conservación si congelas la
mezcla? ¡Compruébalo!
Casi todas las cosas que nos rodean son mezclas. Mezclas de minerales, como las rocas, mezclas de metales como las aleaciones, mezclas de gases, como el aire…
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3. Mezclas y disoluciones
Mezclas hETEROGÉNEAS
Son mezclas en las que los
componentes pueden distinguirse a
simple vista o con un microscopio.
Su composición no es uniforme,
varía de una parte a otra de la
mezcla. Como en una ensalada, en
los cereales del desayuno o en rocas como el granito.
Mezclas hOMOGÉNEAS Son mezclas que tienen una composición uniforme, es decir: que es igual en todas sus partes, y en las que los componentes no pueden distinguirse a simple vista. El aire que respiramos, la mayonesa, el agua de mar, el agua del grifo y las aleaciones metálicas como las monedas son mezclas homogéneas.
Combinando propiedadesCuando mezclamos o combinamos sustancias obtenemos nuevas sustancias con propiedades diferentes a las propiedades que tenían los componentes que las formaron. Por ejemplo, cuando mezclamos agua (líquido) y tierra (sólido) obtenemos barro, que se comporta como un líquido porque fluye, pero cuando lo moldeamos se convierte en un sólido. Cuanta más agua tenga la mezcla, más fluido es el barro, y cuanta más tierra, más espeso.
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AGUA SALADA(disolución)
Las disoluciones Disolver significa desunir las partículas de una sustancia hasta que se mezclan perfectamente en otra. Las DISOLUCIONES (o soluciones) son un tipo de mezcla homogénea en la que uno o varios componentes (o solutos) se disuelven en otro (llamado disolvente). El disolvente generalmente es la sustancia que está presente en mayor cantidad en la mezcla. El agua de mar y el aire son disoluciones.
Las sustancias que pueden disolverse en otras se dice que son solubles.
AGUA(disolvente)
SAL(soluto)
+
VOLVER AL ÍNDICE 3. Mezclas y disoluciones
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La DECANTACIÓN utiliza la
diferencia de densidad de
líquidos no miscibles (no
solubles entre ellos, como
el agua y el aceite)
La FILTRACIÓN aprovecha su estado, y se utiliza para separar sólidos de líquidos.
4. Separaciones de mezclas
Ya hemos visto que en las mezclas las sustancias se combinan físicamente, y por eso sus propiedades y características se conservan.
Por esta razón, las mezclas pueden separarse en sus componentes. Los métodos para separar las mezclas aprovechan las propiedades físicas de las sustancias que las componen.
Aprende más en la lámina “SEPARACIÓN DE MEZCLAS”
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La TAMIZACIÓN se
basa en la diferencia de
tamaño de los sólidos de
una mezcla.
La EVAPORACIÓN y la DESTILACIÓN aprovechan los diferentes puntos de ebullición (la temperatura de evaporación) de las sustancias.
4. Separaciones de mezclas
¡A SEPARAR!Si ya has visto la lámina “Separación de mezclas” sabrás qué método es más adecuado para separar estas mezclas:
Arroz y harina ~ Agua y sal ~ Aceite y vinagre ~ Garbanzos y arena
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5. Los materiales
Llamamos materiales a los tipos de materia que utilizamos para cubrir nuestras necesidades y fabricar cosas. Según su origen, los materiales pueden clasificarse en naturales y artificiales.
Materiales naturalesSon los que se obtienen directamente de la naturaleza. Pueden ser:
• De origen vegetal, como el algodón o la madera.
• De origen animal, como la lana, el cuero o la seda.
• De origen mineral, como el oro, los diamantes o el hierro.
Los materiales naturales que se utilizan para fabricar otros se llaman materias primas.
El petróleo ¿animal, vegetal o mineral?
El petróleo es una roca líquida formada a lo largo de millones de años por la acumulación de microorganismos. Aunque algunos científicos no están de acuerdo con su origen animal y creen que el origen del petróleo es solamente mineral.
Materiales artificialesSon los materiales fabricados por el ser humano a partir de las materias primas. Por ejemplo:
• El papel se fabrica a partir de la madera
• El plástico procede del petróleo• El vidrio, que se fabrica a partir de
arena de cuarzo
5. Los materiales
Los materiales reciclados
El uso y la fabricación de materiales, sean naturales o artificiales, puede ocasionar problemas al medio ambiente, como el agotamiento de materias primas (que un material deje de estar disponible) y la contaminación. Reciclar es recuperar materiales de un objeto para fabricar uno nuevo. Hay materiales que pueden reciclarse, como el papel, el vidrio y el plástico. De esta forma podemos reducir el impacto que tiene en el medio ambiente su uso y fabricación.
Aprende más sobre esto en las unidades “MUNDO SOSTENIBLE” y “CUIDEMOS EL AGUA”
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6. Las propiedades de los materiales
Las propiedades de los materiales (o de la materia) son características que nos permiten diferenciar unos tipos de materia de otros. A las propiedades que podemos observar o medir en una sustancia sin alterar su composición le llamamos propiedades físicas de la materia.
La densidad, el estado de agregación, el punto de fusión y de ebullición son algunas propiedades que se pueden observar en la materia y los materiales.
Propiedades medibles y no medibles
Algunas propiedades no son medibles ni se pueden expresar de una forma exacta, porque dependen de nuestros sentidos. Son propiedades sensoriales, como el sabor, el olor, la textura o la suavidad.
Transparencia
Estado
Densidad
Conductividad
Dureza
MagnetismoColor
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Otras propiedades expresan el comportamiento de los materiales ante diversas fuerzas y fenómenos. Conocerlas nos ayuda a elegir el material más apropiado para cada uso.
TRANSPARENCIAEs el comportamiento de los materiales ante la luz. • Transparente: deja pasar la luz• Opaco: no deja pasar la luz• Translúcido: deja pasar parte de la luz
PLASTICIDADComportamiento ante las deformaciones. • Flexible: puede doblarse sin romperse.• Rígido: no puede doblarse sin romperse.• Elástico: recupera su forma.• Moldeable: fácil de deformar.
PERMEABILIDADComportamiento ante los líquidos y los gases.• Impermeable: no deja pasar líquidos o gases• Permeable: deja pasar líquidos/gases
CONDUCTIVIDAD Comportamiento ante formas de energía como el calor o la electricidad• Conductor: deja pasar el calor o la electricidad• Aislante: no deja pasar el calor o la electricidad
Aprende más en la lámina “PROPIEDADES DE LOS MATERIALES”
6. Propiedades de los materiales
7. Tipos de materiales
Los materiales pueden clasificarse en grupos por algunas propiedades que tienen en común.
METALESSon los únicos materiales
que conducen el calor, la electricidad, y muchos de ellos pueden ser atraídos
por imanes. Además se les puede dar forma de láminas
(son maleables) o de hilos (dúctiles).
CERÁMICOSEstán fabricados a partir de materias primas fundidas o cocidas. Son moldeables (en caliente) y después duros e impermeables, pero frágiles. La loza y el vidrio son materiales cerámicos.
PÉTREOSson las rocas que se extraen de la corteza terrestre. Son materiales muy duros, rígidos y aislantes térmicos. El granito y el mármol son materiales pétreos.
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MADERAEs un material natural que procede de los árboles. Es resistente, flexible, y un excelente aislante térmico, eléctrico y acústico.
TEJIDOSLos tejidos están hechos de hilos o fibras naturales o artificiales. Son
flexibles y resistentes. Suelen ser opacos y
absorbentes (permeables), aunque hay tejidos que son lo contrario.
PLÁSTICOSLos plásticos habituales de
envases, carcasas y juguetes se fabrican a partir de petróleo, pero también hay plásticos de origen
vegetal, como el látex y el caucho. Los plásticos se caracterizan por
su plasticidad: pueden adoptar
cualquier forma. Además son impermeables, resistentes y aislantes de la
electricidad y del calor.
Imagina un material
¿Qué propiedades crees que debe
tener el material para fabricar
unas botas de agua? ¿Y una goma
para el cabello? ¿Qué propiedad
debe tener el material que hay dentro
de los cables eléctricos? ¿Y el cacao del
desayuno?
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VOLVER AL ÍNDICE 7. Tipos de materiales
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8. Materiales y usos
Conocer las propiedades de la materia y los materiales nos permite fabricar materiales nuevos o cambiar las propiedades de los que conocemos. Mezclamos y transformamos materiales para hacerlos más duros, más aislantes, más impermeables o más flexibles. Algunos materiales impresionantes...
SUPERCONDUCTORES : Son materiales por los que la electricidad puede moverse a gran velocidad. Se utilizan en aparatos de telecomunicaciones y en trenes de levitación magnética. El aluminio y el estaño son sustancias puras y metales superconductores.
ACERO INOXIDABLE: El acero inoxidable es una aleación (una mezcla homogénea, ¿recuerdas?) de hierro y otros metales que le aportan dureza y resistencia a la corrosión. Por sus propiedades es el material idóneo para fabricar útiles de cocina y cubiertos.
GRAFENO: Es el material más fino, flexible y resistente que existe. Además es muy buen
conductor del calor y la electricidad, y tiene muchas propiedades que todavía se están
descubriendo. Se utiliza para pantallas táctiles y productos electrónicos.
Image by Trevor Prentice - Flick-r- (CC BY-SA 2.0)
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BAQUELITA: El primer plástico se fabricó en 1907 por Leo Baekeland, y revolucionó la industria por su resistencia, impermeabilidad y propiedades aislantes del calor y la electricidad. Lo verás en los mangos y empuñaduras de sartenes y cazuelas. ¿Sabes por qué?
AEROGEL: Es el material más ligero que existe porque es un sólido con una densidad tan baja como el humo. Se utiliza como aislante térmico de ventanas en edificios de oficinas.
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Este recurso forma parte de una Unidad Didáctica Elesapiens compuesta por videos, experimentos, juegos interactivos, proyectos, actividades...
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