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1.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE Las Claves sobre... Mezclas y materiales Tu cuaderno interactivo para entenderlo todo de esta Unidad Didáctica
2.
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- Elesapiens Learning & Fun, S.L. 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 Encuentra las palabras subrayadas así en el glosario de esta unidad. Descarga este documento para poder navegar a través del índice interactivo
3.
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- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 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.
4.
VOLVER AL ÍNDICE ©
Copyright 2016 - Elesapiens Learning & Fun, S.L. 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
5.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. 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…
6.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 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 propiedades Cuando 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.
7.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. 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 © Copyright 2016 - Elesapiens Learning & Fun, S.L.
8.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 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” © Copyright 2016 - Elesapiens Learning & Fun, S.L.
9.
VOLVER AL ÍNDICE 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 © Copyright 2016 - Elesapiens Learning & Fun, S.L.
10.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 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 naturales Son 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.
11.
Materiales artificiales Son 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” © Copyright 2016 - Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE
12.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 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 Magnetismo Color
13.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 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. TRANSPARENCIA Es 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 PLASTICIDAD Comportamiento ante las deformaciones. • Flexible: puede doblarse sin romperse. • Rígido: no puede doblarse sin romperse. • Elástico: recupera su forma. • Moldeable: fácil de deformar. PERMEABILIDAD Comportamiento 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
14.
7. Tipos de
materiales Los materiales pueden clasificarse en grupos por algunas propiedades que tienen en común. METALES Son 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). CERÁMICOS Están 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. PÉTREOS son 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. © Copyright 2016 - Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE
15.
MADERA Es un material
natural que procede de los árboles. Es resistente, flexible, y un excelente aislante térmico, eléctrico y acústico. TEJIDOS Los 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. PLÁSTICOS Los 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? © Copyright 2016 - Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 7. Tipos de materiales
16.
© Copyright 2016
- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 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)
17.
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- Elesapiens Learning & Fun, S.L. VOLVER AL ÍNDICE 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.
18.
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