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Estados de la Materia

Estado sólido: un sólido es una sustancia formada por moléculas, que se encuentran muy unidas entre sí por una fuerza llamada Fuerza de Cohesión. Los sólidos son duros y difíciles de comprimir, porque las moléculas, que están muy unidas, no dejan espacio entre ellas.

Estado líquido: un líquido es una sustancia formada por moléculas que están en constante desplazamiento, y que se mueven unas sobre otras. Los líquidos son fluidos porque no tienen forma propia, sino que toman la del recipiente que los contiene.

Estado gaseoso: un gas es una sustancia formada por moléculas que se encuentran separadas entre sí. Los gases no tienen forma propia, ya que las moléculas que los forman se desplazan en varias direcciones y a gran velocidad. Por esta razón, ocupan grandes espacios.

Por fuerza de cohesión entendemos a la fuerza que une las moléculas

Cambio de estado

En física y química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados más estudiados y comunes en la tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común en nuestro universo es el plasma, material del que están compuestas las estrellas.

Cambios de la materia

Cambio Físico: es el cambio transitorio de las sustancias que no afecta a la naturaleza de la materia, aunque cambia su forma. Un cambio físico se produce por la acción de un agente externo a la naturaleza de la materia. En el caso del agua, el agente es el calor.

Cambios del estado del agua:

El paso del estado sólido a líquido recibe el nombre de fusión, lo que sucede por aumento de calor.

El paso de estado líquido a gaseoso se llama evaporación, lo que sucede por aumento de calor.

El paso del estado gaseoso a líquido se llama condensación o licuación, lo que sucede por pérdida de calor.

El paso de líquido a sólido recibe el nombre de solidificación, lo que sucede por pérdida de calor.

El paso de sólido a gas recibe el nombre de sublimación, Sucede por aumento de calor.

La cristalización es el cambio de gas a sólido.

.

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Clasificación de la materia

La materia la podemos encontrar en la naturaleza en forma de

sustancias puras y de mezclas.

* Las sustancias puras son aquéllas cuya naturaleza y

composición no varían sea cual sea su estado. Se dividen en dos

grandes grupos: Elementos y Compuestos.

- Elementos: Son sustancias puras que no pueden

descomponerse en otras sustancias puras más sencillas por

ningún procedimiento. Ejemplo: Todos los elementos de la

tabla periódica: Oxígeno, hierro, carbono, sodio, cloro, cobre,

etc. Se representan mediante su símbolo químico.

Compuestos: Son sustancias puras que están constituidas por 2

ó más elementos combinados en proporciones fijas. Los

compuestos se pueden descomponer mediante procedimientos

químicos en los elementos que los constituyen. Ejemplo: Agua,

de fórmula H2O, está constituida por los elementos hidrógeno

(H) y oxígeno (O) y se puede descomponer en ellos mediante la

acción de una corriente eléctrica (electrólisis). Los compuestos

se representan mediante fórmulas químicas en las que se

especifican los elementos que forman el compuesto y el número

de átomos de cada uno de ellos que compone la molécula.

Ejemplo: En el agua hay 2 átomos del elemento hidrógeno - y 1

átomo del elemento oxígeno formando la molécula H2O.

Cuando una sustancia pura está formada por un solo tipo de

elemento, se dice que es una sustancia simple. Esto ocurre

cuando la molécula contiene varios átomos pero todos son del

mismo elemento. Ejemplo: Oxígeno gaseoso (O2), ozono (O3),

etc. Están constituidas sus moléculas por varios átomos del

elemento oxígeno.

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* Las mezclas se encuentran formadas por 2 ó más sustancias

puras. Su composición es variable. Se distinguen dos grandes

grupos: Mezclas homogéneas y Mezclas heterogéneas.

- Mezclas homogéneas: También llamadas Disoluciones. Son

mezclas en las que no se pueden distinguir sus componentes a

simple vista. Ejemplo: Disolución de sal en agua, el aire, una

aleación de oro y cobre, etc.

Mezclas heterogéneas: Son mezclas en las que se pueden

distinguir a los componentes a simple vista. Ejemplo: Agua con

aceite, granito, arena en agua, etc.

Las disoluciones

Una disolución es una mezcla homogénea formada por 2 ó más

sustancias puras en proporción variable. Las disoluciones

pueden ser binarias (2 componentes), ternarias (3

componentes), etc. Ejemplo: Una mezcla de agua con sal es una

disolución.

El componente de la disolución que se encuentra en mayor

cantidad se llama disolvente y el o los que aparecen en menor

cantidad se llaman solutos. Ejemplo: En una disolución de sal

en agua, la sal es el soluto y el agua es el disolvente.

Cifras significativas

Las cifras significativas (o dígitos significativos) representan el uso de una escala de incertidumbre en determinadas aproximaciones.

El uso de éstas considera que el último dígito de aproximación es incierto,

En un trabajo o artículo científico siempre se debe tener cuidado con que dichas cifras sean adecuadas. Para conocer el número correcto de cifras significativas se siguen las siguientes normas:

Cualquier dígito diferente de cero es significativo, ya sea 643 (tiene tres cifras significativas) o 9,873 (que tiene cuatro).

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Los ceros situados en medio de números diferentes son significativos, ya sea 901 (que tiene tres cifras significativas) o 10.609 (teniendo cinco cifras significativas).

Los ceros a la izquierda del primer número distinto a cero no son significativos, ya sea 0,03 (que tiene una sola cifra significativa) ó 0,0000000000000395 (este tiene sólo tres), y así sucesivamente.

Para los números mayores que uno, los ceros escritos a la derecha de la coma decimal también cuentan como cifras significativas, ya sea 2,0 (tiene dos cifras significativas) o 10,093 cm (que tiene cinco cifras).

En los números enteros, los ceros situados después de un dígito distinto de cero, pueden ser o no cifras significativas, ya sea como 600, puede tener una cifra significativa (el numero 6), tal vez dos (60), o puede tener los tres (600). Para saber en este caso cual es el número correcto de cifras significativas necesitamos más datos acerca del procedimiento con que se obtuvo la medida o bien podemos utilizar la notación científica, indicando el número 600 como 6·102 (seis multiplicado por diez elevado a dos) teniendo solo una cifra significativa (el numero 6)

En adición y sustracción las cifras decimales no deben superar el menor número de cifras decimales que tengan los sumandos. Si por ejemplo hacemos la suma 92,396 + 2,1 = 94,496 el resultado deberá expresarse como 94,5, es decir, con una sola cifra decimal como la cantidad 2,1.

ejemplo:

102,061 - (1,03) <------- Tenemos dos cifras después de la coma decimal

= 101,031 <------- esto se redondeará a 101,03

3,66 × 8,45 = 30,93 30,93 × 2,11 = 65,3

“cuando un número se expresa con sus cifras

significativas, la última cifra es siempre

incierta”.

“Los números exactos tienen un número infinito de cifras

significativas.”

Las reglas que emplearemos en el redondeo de números son las siguientes:

Si la cifra que se omite es menor que 5, se elimina sin más.

Si la cifra eliminada es mayor que 5, se aumenta en una unidad la última cifra retenida.

Si la cifra eliminada es 5, se toma como última cifra el número par más próximo; es decir, si la cifra retenida es par se deja, y si es impar se toma la cifra superior.

Cuando los números a redondear sean grandes, las cifras eliminadas se sustituyen por ceros. Por ejemplo, el número 3875 redondeado a una cifra significativa resulta 4000. En este

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caso suele preferirse la notación exponencial, puesto que si escribimos ``4000'' puede no estar claro si los ceros son cifras significativas o no. En efecto, al escribir 4 103 queda claro que sólo la cifra ``4'' es significativa,

Sistema Internacional de Medidas

Unidades básicas.

Magnitud Nombre Símbolo

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Intensidad de

corriente eléctrica

ampere A

Temperatura

termodinámica

kelvin K

Cantidad de

sustancia

mol mol

Intensidad

luminosa

candela cd

Múltiplos y submúltiplos decimales

Factor Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo

1024 yotta Y 10-1 deci d

1021 zeta Z 10-2 centi c

1018 exa E 10-3 mili m

1015 peta P 10-6 micro μ

1012 tera T 10-9 nano n

109 giga G 10-12 pico p

106 mega M 10-15 femto f

103 kilo k 10-18 atto a

102 hecto h 10-21 zepto z

101 deca da 10-24 yocto y

Escritura de los símbolos

Los símbolos no van seguidos de punto, ni toman la s para el plural. Por ejemplo, se escribe 5 kg, no 5 kgs.

Cuando el símbolo de un múltiplo o de un submúltiplo de una unidad lleva exponente, ésta afecta no solamente a la parte del símbolo que designa la unidad, sino al conjunto del símbolo. Por ejemplo, km2 significa (km)2, área de un cuadrado que tiene un km de lado, o sea 106 metros cuadrados y nunca k(m2), lo que correspondería a 1000 metros cuadrados.

El símbolo de la unidad sigue al símbolo del prefijo, sin espacio. Por ejemplo, cm, mm, etc.

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El producto de los símbolos de de dos o más unidades se indica con preferencia por medio de un punto, como símbolo de multiplicación. Por ejemplo, newton-metro se puede escribir N·m Nm, nunca mN, que significa milinewton.

Cuando una unidad derivada sea el cociente de otras dos, se puede utilizar la barra oblicua (/), la barra horizontal o bien potencias negativas, para evitar el denominador.

No se debe introducir en una misma línea más de una barra oblicua, a menos que se añadan paréntesis, a fin de evitar toda ambigüedad. En los casos complejos pueden utilizarse paréntesis o potencias negativas.

m/s2 o bien m·s-2 pero no m/s/s. (Pa·s)/(kg/m3) pero no Pa·s/kg/m3

Los nombres de las unidades debidos a nombres propios de científicos eminentes deben de escribirse con idéntica ortografía que el nombre de éstos, pero con minúscula inicial. No obstante, serán igualmente aceptables sus denominaciones castellanizadas de uso habitual, siempre que estén reconocidas por la Real Academia de la Lengua. Por ejemplo, amperio, voltio, faradio, culombio, julio, ohmio, voltio, watio, weberio.

Los nombres de las unidades toman una s en el plural (ejemplo 10 newtons) excepto las que terminan en s, x ó z.

En los números, la coma se utiliza solamente para separar la parte entera de la decimal. Para facilitar la lectura, los

números pueden estar divididos en grupos de tres cifras (a partir de la coma, si hay alguna) estos grupos no se separan por puntos ni comas. La separación en grupos no se utiliza para los números de cuatro cifras que designan un año.

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Tablas de conversión

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De Fahrenheit a Celsius

De Celsius a Fahrenheit

De Kelvin a Celsius

De Celsius a Kelvin

De Fahrenheit a Kelvin

De Kelvin a Rankine

De Rankine a Fahrenheit

De Fahrenheit a Rankine

De Rankine a Kelvin

De Rankine a Celsius

De Celsius a Rankine