objetivo: definir las propiedades fisicas de tres sustancias del suelo. (sustancias diferentes)
materiales: balanza, , probetas graduadas,, crisol,, pinzas para horno,, horno,, papel filtro,, 3 mayas de diferente tamaño.
sustancias: agua,, 3 muestras de suelo.
procedimiento:
densidad
sacar masa de las tres sustancias de suelo y registrarlas (m).
sacar volumen; llenar la probeta graduada hasta un punto especifico y en seguida agregar agua una por una a las muestras del suelo ((debera ser por separado)) y registra el aunmento de agua.
aplicar la formula d=m/v.
humedad
medir la masa de una muestra de suelo y registrala.
ponla en el crisol.
meterla al horno y espera a que se evapore.
terminada la evaporacion mide nuevamente su masa y registrala y el resultado restasela a la cantidad anterior.
la diferencia (8 el resultado de la resta de las masa)) es la cantidad de humedad que habia.
((repetir con las muestras restantes)).
aerosion
en una probeta graduada colocar la muestra del suelo.
en otra probeta graduada colocar agua, superando en la cantidad a la muestra anterior que hay en la probeta.
medir los volumenes de ambas sustancias
vaciar la tierra en la probeta con agua
registrar la cantidad aumentada
suma el registro de la probeta (( donde estaba el agua sola)9 y la probeta dos ((donde estaba la tierra sola))
resta a ese resultado lo que media el agua sola
al resultado va a ser lo que se le restara a la cantidad de tierra que habia en la probeta dos.
la diferencia es la cantiadad de aire que habia en el suelo.
((repite con las sustancias faltantes))
solubilidad
en una probeta mezcla la muestra de suelo con agua
Los seres vivos por su mayoria sino que hasta todos nos situamos en la capa terrestre, a la ese lugar de la tierra se la llama suelo. el cual pese a ser la capa mas paqueña de la tierra posee muchas mas y ademas de todos versatilidad, podemos admirar desde fabulosos paisajes verdes, pisos de asfelto, hasta enormes y calurosos deseiertos. Cada uno de ellos lo bastante versatil debido a sus factores como:
el agua (la humedad llega tanto a mejorar como a perjudicar debido a que logra un tipo de oxidacion (corrocion) al suelo), el viento el cual afecta de igual forma que el agua, la densidad que tenga, la porosidad, la zona en la que se encuentre, y si se ve afectado por la mano del hombre.
todos estos factores y mas determinan el tipo de suelo que hay en cada parte del mundo, ocasiona la deversida biologica entre especies, el cambio de ecosistemas, el crecimiento de la flora, nos provee de tierra fertil para cosechar, para habitar un espacio mas en esta tierra,de ahi mismo podemos adquirir las piedras presiosas con las que nos adornamos, gracias a los minerales que hay en ella.
el petroleo, nuestro amado oro negro, podria considerarse a gran escala mas valioso que el oro, la plata, o 20 puñados de rubies y tambien lo obtenemos del suelo. pese a ser la acomulacion de particulas organicas enterradas y animales ya desintegrados, esta maravillosa mezcla una vez pasada por una serie de procesos obtenemos; gasolina, cubetas, aceites, lubricantes, y la malloria de las cosas que actualmente observamos.
aunque por mi parte ni el oro, ni zafiros, ni petroleo son tan valiosos como lo que podemos adquirir del suelo como las plantas, los animales y nosotros mismos, todos y cada uno de los seres vivos formando parte de la misma cadena alimenticia.
nada es tan maravilloso como observar dedicadamente a la naturaleza verla crecer e inclusive estudiar la fotosintesis que nos proveee de oxigeno diariamente y como toda "raza avanzada" las destruye hasta obtener de ellas la ultima gota de provecho.
nuestro trabajo es cuidar todo esto todo lo que apreciamos, olemos, sentimos, escuchamos sobre la capa terrestre.
solo hay que dedicarnos a nacer, vivir, crecer, alimentarnos, amar, reproducirnos y morir...
es el desgaste del material metálico a consecuencia de algún ataque que haya sufrido su entorno.
Oxidación:
es el ataque del oxigeno (normalmente del aire o del agua) en un material que en el material provoca una corrosión (deterioro del material).
La sustancia que se crea producto de la oxidación es el orin.
La combustión es un tipo especial de oxidación.
Podemos considerarla como una oxidación rápida debido a la considerable cantidad desprendida de calor, en forma de fuego. Ocurre principalmente en hidrocarburos.
El fuego es una violenta oxidación de una materia combustible con desprendimiento de llamas, calor y gases.
La extracción final de las fracciones se realiza por tamizado para las arenas, mientras que la sedimentación en fase acuosa es el método normal de separación de los limos y de las arcillas. Si se necesita subfraccionar a la fracción arcilla se ha de recurrir a la centrifugación.
existe un método para calcular la textura de una manera aproximada en base a la plasticidad que presenta la fracción arcilla al añadirle agua. Se toma una pequeña cantidad de muestra en la palma de la mano, se le añade agua hasta saturación. Se frotan las manos para hacer un cilindrito y en función de la facilidad de formar un tubito delgado y según que se pueda o no doblar se establecen las texturas arcillosas, francoarcillosas y francas. En función de la aspereza (se frota la muestra junto al oído y se escucha el chirrido de los granos) se determina la importancia de los contenidos en arena.
determinación de la textura.
Las partículas no están sueltas sino que forman agregados y hemos de destruir la agregación para separar las partículas individuales. Por ello antes de proceder a la extracción de las diferentes fracciones hay una fase previa de preparación de la muestra. En esta fase previa existen diversos métodos para separar a las partículas del suelo, unos son métodos físicos (trituración suave, agitación lenta, agitación rápida, ultrasonidos, lavado y cocción) y otros son técnicas químicas (oxidación de la materia orgánica con agua oxigenada, ataque ácido de los carbonatos y compuestos de Fe con ClH, dispersión de las arcillas con hexametafosfato sódico o amoníaco). Como los agentes agregantes pueden ser muy distintos, normalmente no sirve uno sólo de estos métodos sino que se monta una cadena de tratamientos.
((hexametafosfato sódico: se utiliza principalmente para dos cosas; disolver las arcillas de nuestras muestras y para combatir los efectos de la acidez de otros ácidos tales como el Clorhídrico.))
Estabilidad de la estructura Representa la resistencia a toda modificación de los agregados. El agente destructor de la estructura es el agua. Hincha los materiales y dispersa los agregados. Los agregados que están en la superficie del suelo, son dispersados por el impacto de las gotas de lluvia. Por otra parte, al mojarse los peds el agua va entrando hacia el interior de los agregados, va comprimiendo el aire que había y llega un momento en el que el aire tiene que salir y resquebraja o rompe el agregado.
Porosidad Representa el porcentaje total de huecos que hay entre el material sólido de un suelo. Es un parámetro importante porque de él depende el comportamiento del suelo frente a las fases líquida y gaseosa, y por tanto vital para la actividad biológica que pueda soportar. Se estudia con la técnica micromorfológica y se cuantifica de una manera indirecta en las medidas de pF y de densidad aparente.
Densidad aparente
El suelo como todo cuerpo poroso tiene dos densidades. La densidad real (densidad media de sus partículas sólidas) y la densidad aparente (teniendo en cuenta el volumen de poros).
La densidad aparente refleja el contenido total de porosidad en un suelo y es importante para el manejo de los suelos (refleja la compactación y facilidad de circulación de agua y aire). También es un dato necesario para transformar muchos de los resultados de los análisis de los suelos en el laboratorio (expresados en % en peso) a valores de % en volumen en el campo.
Empezó a formarse hace aproximadamente 430 millones de años, a partir de grandes cantidades de materia orgánica (animales y plantas que murieron) sepultada por toneladas de arena y rocas. La presión y el calor registrados por largos periodos dentro de esos depósitos, también conocidos como yacimientos, transformaron esa materia orgánica en petróleo.
Cómo se transforma?
El crudo que no se lleva a los buques-tanque para su exportación es conducido a las refinerías, donde los diferentes tipos de hidrocarburos que lo componen son separados con el fin de que puedan ser aprovechados.
Ahí, el petróleo se introduce en torres o recipientes alargados de acero (columnas de destilación) en cuyo interior hay compartimentos que permiten la separación de los diferentes hidrocarburos, según su densidad.
La torre se calienta hasta alcanzar 400 °C y hace que los vapores suban a través de las diferentes secciones, donde las sustancias se van condensando de acuerdo con sus características.
Es unaactividad económica primaria(pues los minerales se toman directamente de la Naturaleza)que se refiere a la exploración, explotación y aprovechamiento de minerales.
Existe una amplia variedad deminerales en la Tierra. Los haysólidos(oro y níquel),líquidos(mercurio o el petróleo),quebradizos(yeso o cal)y gaseosos(gas natural). La naturaleza los presenta acumulados en lugares conocidos como yacimientos, los cuales se encuentran al aire libre o en el subsuelo a diferentes niveles de profundidad.
Minerales metálicos
Tienen brillo propio y son buenos conductores de calor y electricidad.Los más comunes en México son: oro, plata, plomo, cobre, zinc y fierro.
En su estado natural se encuentran mezclados entre sí, por ejemplo: el oro con cobre o el plomo con zinc; para separarlos, se recurre a una serie de procedimientos mecánicos y químicos que permiten obtener el metal afinado.
Minerales no metálicos:
No tienen brillo propio ni conducen electricidad. En este grupo se ubican: arena sílica, azufre, barita, caolín, celestita, diatomita, dolomita, fluorita, feldespato, fosforita, fluorita, grafito, sal, sulfato de sodio, sulfato de magnesio, wollastonita y yeso, entre otros.
• Hidrocarburos
En México, cerca de 88% de la energía que se consume proviene del petróleo. Es la principal fuente de insumos que permite producir combustibles para el transporte y la industria, así como para generar energía eléctrica.
• Carbón térmico
Se utiliza como combustible en centrales carboeléctricas; las dos principales se ubican en el municipio de Nava, Coahuila y generan 5.21% de la electricidad que se consume en México.
• Uranio
Mineral radiactivo. Es de color plateado, muy pesado, dúctil y maleable, fácilmente inflamable y muy tóxico. Se usa como combustible nuclear. En México tenemos la central nucleoeléctrica Laguna Verde, ubicada en la localidad Punta Limón, municipio de Alto Lucero, Veracruz; la cual genera 2.73% de la electricidad que se consume en el país.
El suelo cubre un cuerto de la superficie terrestre y es además un agregado de minerales no consolidados y de partículas organicas que son producidas por la acción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración organica.
Los suelos son inestable, debido al movimiento continuo pero lento de las placas tectónicas de las tierra. La descomposición química y su estructura física de este, en un lugar asignado, esta determinado por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta de flora, y el tiempo en que se ha actuado la meteorización, la topografía y por los cambios artificiales que ha realizado el hombre a lo largo de su existencia.
En caso de ocurrir desastres naturales (terremotos, sismos, etc.) el cambio que se efectuara en el suelo será rápido, devastador, agresivo y drástico.
El cultivo de la tierra evita consideradamente el daño al suelo, como por ejemplo la erocion. Los agricultores ha desarrollado nuevas técnicas para prevenir la alteración perjudicial del suelo debido al cultivo excesivo y para reconstruir los que ya han sido dañados.
La composicion del suelo esta hecha de arcilla y limo en un porcentaje adecuado. Retiene la humedad y favorece la aireación. Un suelo muy arcilloso no es apto para cultivos.
La arena y grava ayuda a que las raíces de las plantas tengan mas aire. Por el contrario el suelo arido no retiene nada por lo cual es seco.
Los elementos químicos son indispensables para el buen desarrollo vegetal= nitrógeno, fosforo y potasio en una proporción adecuada.
Y cito: ”Cuando los suelos desbordados que contienen sulfuros ferruginosos (piritas) se exponen al aire, como por ejemplo, durante la construcción de estanques, éstos pueden convertirse ensuelos ácido-sulfáticos de agua dulcelo que provoca la oxidación de las piritas y la acidificación del suelo. El agua del estanque puede entonces hacerse demasiado ácida para la piscicultura.”
Propiedades químicas del suelo.
Algunas sustancias químicas del sueloen las capas inferiores del suelo donde se juntan , mientras otras sustancias químicas, que son menos solubles, quedan en las capas superiores del suelo.los cloruros y sulfatos hacen que se eliminen con mayor rapidez las sustancias químicas. De igual forma pero menos efectivo lo logran sustancias como: calcio, sodio, magnesio y potasio.
El suelo vegetal
1)El suelo posee elementos químicos necesarios para el desarrollo de seres vivos, como la flora y la fauna.
2)Los seres autótrofos son capaces de producir materia organica, a través de la fotosíntesis, captando del aire: CO2; del suelo: H2O y sales minerales.
3)Y la meteria organica de los seres vivos al morir.
Características del suelo fértil.
Los elementos que componen indispensablemente para un buen crecimiento en las plantas son:
Aniones:
1)nitrato (NO3)
2)Cloruro (Cl-)
3)sulfato (SO2- 4)
4) fosforo (PO3-4)
Cationes:
1)sodio (NA+)
2)potasio (k+)
3)Mg (Mg+)
4)aluminio (Al+)
5)calcio (Ca2+)
Factores Pasivos que intervienen en la formación del suelo.
Roca madre. La roca madre disuelta formala mayor parte del suelo, y que va a proporcionar una serie de características. Pero va a experimentar fuertes transformaciones químicas, quedando reducida a partículas muy pequeñas: coloides inorgánicos.
Relieve y topografía.se logra distinguir ente la pendiente y orientación. Las zonas llanas (planas) desarrollan un tipo de suelo distinto dependiendo de la altitud a la que se encuentren. Cuando la pendiente es acusada aumenta la erosión por esconrrentía y penetra menos cantidad de agua al interior del suelo. Sin embargo, en zonas llanas se forma un suelo más grueso. En áreas llanas de altitudes bajas el humus se va acumulando y se produce una lixiviación más constante pero menos brusca. Las condiciones ideales serían unas pendientes suaves donde se da una erosión lenta y continuada que es compensada por el suelo que se forma por parte de la roca madre. También se diferencian dependiendo de su orientacion, es decir, si se encuentran en zona de solana o en zona de umbría. En solana los contrastes de temperatura son mayores, en umbría la oscilación es menor y la formación del suelo se da en condiciones más uniformes
¿Por qué ES IMPORTANTE EL SUELO?
El ser humano nace, crece, se alimenta, se reproduce y muere.
Pero todo esto no seria posible a no ser por el suelo, la tierra que pisamos dia a dia, en la cual podemos cultivar para poder subsistir, en la que construimos nuestras casas , en la que podemos conducir nuestros autos, en la que construimos los hopitales donde nacemos, las escuelas donde estudiamos, las oficinas en las que obramos dia con dia. ¿Por qué es importante el suelo? No poseemos alas para poder volar por los cielos, ni escamas para sumergirnos en el inmenso mar, por el hecho de ser una especie desarrollada vivimos sobre el suelo, para cosechar nuestros propios alimentos, porque gracias a eso nos demostramos superiores a cualquier otro tipo de especie (leones, elefantes, tiburones, etc.)por que somos seres pensantes y sabemos como aprovechar el suelo…aunque en algunas ocasiones ((las mayoría de las veces la sobre explotamos).
existe una diferencia entre los compuestos orgánicos e inorgánicos; por ejemplo los orgánicos son inflamables, algunos mas que otros. por otro lado los inorgánicos no son inflamables. pero en algunos casos se usa el agua (H2O), el bicarbonato de sodio (NaHCO3) PARA COMBATIR LOS INCENDIOS.
cuando una sustancia se quema produce energía a eso se le llama combustión.
combustion es la combinacion de una sustancia con oxigeno, a ese tipo de reaccion quimica se le llama oxidacion rapida. la sustancia que se quema es el combustible y el oxigeno el comburente (el que favorece la combustion) .
es una reaccion exotermica.
SUSTANCIAS ORGANICAS
La química orgánica es el conjunto de conocimientos relativos a las propiedades químicas y,tambien abarca una parte de fisicas, de los compuestos que contienen al elemento carbono. Su importancia puede ser considerando cómo afecta la química orgánica a numerosos aspectos de nuestra vida cotidiana.
nuestros cuerpos, las vitaminas y toda la comida que ingerimos vienen a ser sustancias organicas, abarcan la rama de la biologia , la medicina, etc.
Algunos ejemplos son:
1) el empleo de la madera en la construcción,
2)la fermentación de azúcares naturales para preparar bebidas alcohólicas,
3)la preparación de material de escritura por los antiguos egipcios a partir de la médula de la planta del papiro,
4) la preparación de colorantes a partir de diferentes plantas
5) la de medicamentos de origen vegetal y animal.
Las sustancias orgánicas pueden separarse de materias primas que se presentan en la naturaleza o prepararse a partir de otras sustancias.
La conversión de un compuesto en otro mediante reacciones químicas correctas constituye otro origen importante de sustancias orgánicas específicas. Tales transformaciones pueden implicar la construcción de una molécula grande por la combinación de dos o más moléculas más pequeñas o la ruptura de una molecula mayor a una menor. Para ambos casos se emplea el término “síntesis orgánica”.
21 de noviembre de 2011
obtener sustancias puras: compuestos como el agua o elementos como el oxígeno.
Observe la siguiente actividad.
¿Qué líquido apareció en la pared exterior del recipiente?
¿Dé donde proviene?
Si alguien vive en un lugar muy seco y caluroso, tal vez no se deposite ningún líquido en las paredes del recipiente. En ese caso, ¿qué es lo que falta en el aire de su comunidad que hace que esté tan “seco”?
Lea las respuestas a sus compañeros y compañeras.
Estados de agregación de la materia
En la cocina tenemos ejemplos de sustancias que se ven y se comportan de manera muy distinta, de acuerdo a su estructura y propiedades. Observe las figuras de la derecha.
Esta actividad funciona mejor en lugares húmedos. ¿Por qué?
¿En qué forma o estado físico se encuentra el agua en cada figura?
¿Tiene eso algo que ver con la temperatura? ¿Por qué?
Toda la materia está formada por pequeñas partículas llamadas átomos y moléculas, que se unen entre sí a través de fuerzas. A estas fuerzas se las conoce como fuerzas de cohesión, y a medida que las fuerzas son mayores, más cerca se encuentran las partículas unas de otras. Cuando las partículas se compactan, se tiene una sustancia en estado sólido, por ejemplo, un trozo de metal o un cristal de azúcar. Cuando la temperatura aumenta, la movilidad entre las partículas es mayor y disminuyen las fuerzas de cohesión, por lo que la materia se transforma en estado líquido y, si la temperatura sigue aumentando, finalmente en gaseoso. Si coloca un vaso con hielo, puede observar el agua presente en el aire condensarse sobre el vidrio. Al bajar la temperatura, hay un cambio de fase de vapor a líquido. Cada estado de la materia tiene propiedades distintas que lo caracterizan. Los sólidos tienen forma propia, volumen fijo y no fluyen.
Los líquidos tienen volumen fijo, pero su forma depende del recipiente que los contiene y prácticamente no se pueden comprimir. Los gases no tienen forma ni volumen fijos, ya que las fuerzas de cohesión molecular son pequeñas y permiten que las moléculas se encuentren separadas, desordenadas y con gran movimiento.
El azufre, el alcohol y el gas butano son ejemplos de sustancias puras en los tres estados de agregación.
Ponga a prueba sus conocimientos
Arrastre cada dibujo según el estado de agregación que corresponda. Anote un ejemplo de sustancia que pudiera ser representada por cada ilustración, a temperatura ambiente.
Sobre como influyen la presión y la temperatura en las transformaciones física de la materia. Lea en su Antología, "Transformaciones del estado físico de la materia".
Mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas
En su cocina se pueden encontrar y preparar sustancias con aspecto y textura muy distintos. Por ejemplo: en la siguiente imagen tenemos diferentes recipientes uno con agua de tamarindo, otro con vinagreta para ensalada y otro con un poco de leche de magnesia. Observe las tres sustancias. ¿Cómo son cada una?
Ejemplo de mezclas heterogéneas.
Mezcla heterogénea
Semejanza
Diferencia
Agua de tamarindo
Vinagreta
Leche de magnesia
Intercambie sus respuestas con sus compañeros y compañeras y enriquezca su lista de semejanzas y diferencias.
COMUNIDAD
Las mezclas existen en abundancia a nuestro alrededor. Si se ponen en contacto dos o más sustancias distintas y entre ellas no ocurren cambios químicos, se tiene una mezcla. Hay mezclas en todos los estados de agregación, por ejemplo, el aire es una mezcla en estado gaseoso; el agua potable lleva disuelto aire y sales, es una mezcla; una roca formada por distintos minerales es un ejemplo de mezcla en estado sólido. Según su aspecto y propiedades, las mezclas se separan en homogéneas y heterogéneas. La palabra homogéneo indica que la mezcla es uniforme en todas sus partes, o que se ve igual en toda la muestra, como ocurre con el agua que lleva sal o azúcar disueltas. Una mezcla es heterogénea si se puede distinguir una separación entre sus componentes, como ocurre con una emulsión de aceite en agua.
Sobre este tema, revise en su Antología la lectura:“Tipos de mezclas y métodos físicos de separación” (III.5).
Realice el experimento 10, de su Manual de experimentos.
El aire, una mezcla invisible
El aire es una mezcla de gases cuyos componentes no podemos distinguir mediante los sentidos. Entre los distintos tipos de gases que forman el aire puro, ¿cree que haya alguno que sea tóxico para los seres vivos? Justifique su respuesta.
Lea la respuesta a sus compañeras y compañeros, a su asesor o asesora y comenten qué entienden por aire puro y por aire contaminado. Lleguen juntos a una conclusión y anótela.
La atmósfera es la capa de gases que rodea la Tierra, de ella depende toda la vida en el planeta, incluso la acuática. Los seres humanos podemos vivir cerca de un mes sin comida; sobrevivimos sin agua unos pocos días, pero sin aire morimos en minutos. A nivel del mar, los principales componentes del aire puro son 78.1% de nitrógeno (N2), 20.9% de oxígeno (O2), 0.9% de argón (Ar) y 0.03% de dióxido de carbono (CO2).
El aire es la disolución de varios gases en nitrógeno. La composición porcentual de cada componente se observa en esta gráfica.
En los incendios forestales, naturales o provocados, se liberan enormes cantidades de dióxido de carbono que enrarecen el aire.
Hoy en día nos parece muy fácil reconocer que el aire es una mezcla de gases transparentes, inodoros e incoloros, pero a los filósofos y científicos les costó gran trabajo demostrarlo. Mientras que en Mesoamérica, en el territorio que hoy en día conocemos como México, el Imperio Azteca llegaba a un periodo de gran esplendor previo a la conquista española, en Europa, el artista y filósofo italiano Leonardo da Vinci (1452-1519) fue el primero en sugerir que el aire contenía por lo menos dos gases. Él encontró que “algo” en el aire era responsable de mantener la viveza de una hoguera y daba también la posibilidad de vida a los animales y a los seres humanos: “Donde la flama no puede vivir, ningún animal con aliento lo hará”, dijo. Esto sembró la inquietud y la búsqueda de otros científicos, pero fue hasta 1772, pocos años antes de la Revolución Francesa y en los años finales de la Colonia Española en América, que el científico sueco Carl Wilheim Sheele (1742-1786) publicó un libro en el que describía cómo podía separarse el aire en distintos gases, y que sólo uno de los gases mantenía encendida la flama de una vela. Hoy sabemos que ese gas es el oxígeno.
Ponga a prueba sus conocimientos
La contaminación del aire es un problema que puede afectar tanto a comunidades urbanas como a rurales. Averigüe las acciones que se han tomado en las grandes ciudades y en las comunidades rurales para reducir la emisión de agentes contaminantes en el aire. Basándose en esta información, elabore un cuestionario y aplíquelo entre sus vecinos y familiares en donde les pregunte de qué manera están colaborando para reducir la contaminación del aire en su comunidad. (Recuerde que la tala de árboles es nociva porque se reduce la aportación de oxígeno al aire, y que la quema de madera y de todo tipo de combustibles genera dióxido de carbono que se libera al ambiente y lo contamina.) Al término, comente las respuestas con sus compañeros y compañeras y a continuación anote una conclusión.
El agua, un compuesto extraordinario
Si colocamos un cubo de hielo en un vaso casi lleno de agua, pero evite que se derrame. ¿Qué cree que sucederá cuando el hielo se derrita? ¿Se derramará el agua o no?
Espere media hora y vuelva a observar el vaso. ¿Se derramó el agua?
¿Cómo explica lo sucedido?
Comente con sus compañeros y compañeras, asesor o asesora lo que observó y escriba un texto de conclusión.
Durante siglos se pensó que el agua era un elemento químico, ya que ningún método químico de transformación lograba separar al agua en los que, hoy sabemos, son sus dos componentes: hidrógeno y oxígeno. El agua no se descompone, salvo a temperaturas mayores de 2 500°C; sin embargo, el descubrimiento de la electricidad hizo posible que con el paso de corriente continua, y en condiciones especiales, el agua se separara en los dos gases que la forman. Esto parece fácil hoy en día, pero hace tan sólo 250 años era imposible de realizar. El agua es, sin duda alguna, el líquido más importante sobre el planeta, ya que constituye entre el 60% y el 90% del peso de los organismos vivientes y cubre tres cuartas partes de la superficie terrestre. Desde siempre ha tenido una gran importancia para la vida es indispensable para cultivar y preparar alimentos, para la higiene y con ella la salud; la industria la utiliza como medio de enfriamiento y de generación de vapor; para el drenaje de desperdicios y para el control de los incendios, entre otras muchas aplicaciones.
El agua es indispensable para llevar a cabo todas nuestras actividades.
Es una sustancia que conocemos en sus tres estados de agregación (sólido en hielo, líquido y gas en el vapor). Su densidad es menor en el estado sólido que en el líquido, por lo que el hielo, contrariamente a lo que podría esperarse, flota en el agua. Las temperaturas de fusión y de ebullición son muy altas; otra característica muy particular es su alta capacidad calorífica, una propiedad que le permite almacenar grandes cantidades de calor sin aumentar mucho su temperatura, por eso se puede usar agua caliente para mantener calientes otras cosas. Como forma disoluciones con muchas sustancias, al agua se le llama “disolvente".
El agua, por sus propiedades, disuelve el detergente, el azúcar y el limón, y mantiene calientes los alimentos.
Sobre los compuestos que se disuelven en el agua, revise en la Antología la lectura:“Solubilidad y concentración” (III.6).
El oxígeno, un elemento vital
¿Qué pasa con el aire de un lugar cerrado y con mucha gente?
¿Qué componente indispensable del aire se empieza a agotar transcurrido algún tiempo?
¿Por qué?
COMUNIDAD
Lea las respuestas a sus compañeras y compañeros, y escriban alguna experiencia que hayan tenido relacionada con este tema.
El oxígeno es un elemento muy importante que se encuentra tanto en la atmósfera como en la corteza terrestre. Se trata de un elemento, ya que es una sustancia básica de la materia que no se puede descomponer en otras más simples por métodos físicos o químicos. Participa en miles de cambios químicos y bioquímicos que suceden constantemente a nuestro alrededor, desde la indispensable respiración de los seres vivos, como la oxidación y corrosión de los metales, hasta la quema de combustibles, entre otros. Forma una gran cantidad de compuestos, tanto con metales como el hierro, el aluminio o el calcio, como con no metales como el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno. El oxígeno existe en el aire en forma de molécula diatómica, es decir, como O2, y también hay otra forma física en la que se encuentra este elemento: el O3, llamado gas ozono. El ozono es un alótropo del oxígeno, en este caso, en lugar de tener dos átomos unidos formando una molécula, ahora tenemos tres con lo que sus propiedades físicas y químicas son diferentes, aunque, afortunadamente, en mucha menor cantidad, ya que es nocivo para los seres vivos.
Durante muchos siglos, los estudiosos no tenían los conocimientos, instrumentos ni procedimientos adecuados para contestar a la pregunta: ¿Qué pasa cuando algo se quema? Una de las explicaciones erróneas más aceptada establecía que las cosas se quemaban porque contenían una sustancia que llamaban “flogisto”. Según sus seguidores, el “flogisto” no se podía ver, pero se desprendía misteriosamente de la materia durante la combustión. Fue el científico Antoine de Lavoisier, después de haber medido la masa de metales limpios y bien pulidos, y luego de repetir la operación con metales oxidados, quien notó que los metales oxidados pesaban más. Él interpretó este hecho como si algo del aire se depositara sobre los metales y pensó que algo equivalente debía pasar en el fenómeno de la combustión de la madera u otros materiales que se quemaban. Así descubrió que uno de los gases del aire, el oxígeno, era necesario para reaccionar con los materiales combustibles y formar nuevas sustancias, con la consecuente liberación de luz y calor de una combustión.
Sobre los óxidos metálicos y no metálicos, así como sobre algunos efectos de la combustión, entre al menú y en la Antología lea “Productos derivados del oxígeno y de la combustión” (III.7).
Como casi todo ser vivo, los peces necesitan oxígeno para respirar; pero dentro del agua, ¿de dónde lo toman?, ¿cómo lo hacen? El oxígeno que respiran no es el que forma parte de la molécula de agua. El oxígeno se encuentra disuelto en el agua en concentraciones variables y de la misma manera que podría estar disuelto el dióxido de carbono en un refresco, y los peces lo toman a través de sus branquias. Los factores que determinan la formación de la mezcla líquido-gas son la superficie de contacto del agua con el aire y la temperatura del agua, ya que los gases se disuelven mejor en los líquidos a bajas temperaturas.
Sobre las diferencias entre los elementos, los compuestos y las mezclas, entre al menú y en la Antología lea “Sustancias puras” (III.8).
La materia se presenta principalmente en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Cada uno de ellos depende de qué tan grandes son las fuerzas de cohesión entre las moléculas o átomos que los conforman. Los cambios de fase o estado de sólido a líquido y de líquido a gas, ocurren cuando la temperatura aumenta hasta un punto donde el movimiento de las partículas es tal que las fuerzas de cohesión se rompen.
La mayoría de los materiales del planeta no se encuentran en estado puro, es decir casi siempre se tienen dos o más componentes; en algunos casos la apariencia es la de una sola substancia, como en el agua potable, entonces es una mezcla homogénea, cuando los componentes son distinguibles se trata de una mezcla heterogénea.
El aire es un ejemplo de mezcla gaseosa homogénea necesaria para los seres vivos. En los últimos tiempos, la quema de combustibles en cantidades crecientes ha contaminado de tal manera la atmósfera que está provocando un cambio climático.
El agua es un compuesto con propiedades físicas extraordinarias: altos -para su composición química- puntos de fusión y ebullición, una alta capacidad calorífica y el hielo flota en el agua líquida. La solubilidad de una substancia en otra depende principalmente de la temperatura. La concentración es la medida de la cantidad de solvente en cierta cantidad de soluto, y puede expresarse en porcentaje de masa o de volumen.
El oxígeno que respiramos es un ejemplo de elemento químico. Es muy abundante en la corteza terrestre y forma numerosos compuestos, de los cuales destacan los óxidos básicos y los óxidos ácidos. Estos últimos forman ácidos cuando se combinan con agua, por lo que producen la lluvia ácida.
