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1.4. Cambios Físicos y Químicos de la Materia

Objetivos

OA15 Reconocer y analizar los cambios físicos y químicos que ocurren en la naturaleza.

Conocimiento previo

Observa las siguientes situaciones y a partir de ellas contesta las preguntas a continuación 

Preguntas

1) ¿Qué acción se está realizando sobre el papel en el caso A?

2) Una vez finalizada la acción, ¿podemos seguir considerando papel al producto obtenido en el caso A? ¿Por qué?

3) ¿Qué acción se está realizando sobre el papel en el caso B?

4) Una vez finalizada la acción, ¿podemos seguir considerando papel al producto obtenido en el caso B? ¿Por qué?

¿Por qué es importante estudiar las transformaciones de la materia? Los cuerpos que nos rodean experimentan múltiples cambios. Los seres humanos sacamos provecho de algunas de estas transformaciones, por ejemplo, al cocinar y al elaborar materiales de uso cotidiano. Además, muchos de estos cambios son esenciales para el desarrollo y la mantención de la vida.

El cambio de color de las hojas de los árboles durante el otoño, el encendido de un fósforo y el hervor del agua son algunos de los múltiples cambios que experimenta la materia. Estos cambios o transformaciones pueden ser de dos tipos: físicos o químicos.

Cambios físicos

En un cambio físico, la naturaleza química de la sustancia no se ve alterada, es decir, continúa siendo la misma sustancia. Durante un cambio físico, no se producen variaciones en la naturaleza de las partículas que conforman al cuerpo u objeto, sino que cambian sus posiciones relativas. Por ejemplo, si fundimos una barra de chocolate, la distancia que existe entre las partículas que la conforman aumenta, hasta que las fuerzas de atracción entre ellas son insuficientes para mantenerlas en una posición cercana y ordenada, característica de los sólidos. Diariamente ocurren diversos cambios físicos en nuestro alrededor. Estos cambios son siempre reversiblesA continuación, se indican algunos ejemplos.

1)  Cambio de forma: Esto sucede por la aplicación de una fuerza, la materia sigue siendo la misma a pesar de este cambio, por ejemplo, moldear plastilina. 

Cómo modelar Plastilina ⋆ Plastilina, jugando con creatividad

2) Dilatación o contracción térmica: Algunos objetos, al absorber calor aumentan su longitud o volumen (dilatación térmica). Por el contrario, si ceden calor, su volumen o longitud disminuye (Contracción térmica). Sin embargo, su composición no varía, tal como ocurre con el mercurio que podemos encontrar en algunos termómetros o en los rieles del tren cuando se doblan por la acción del calor. 

3) Los cambios de estado: Debido a la absorción o liberación de energía. Ejemplo, el cambios de estado del agua.

4) La formación de mezclas: Los distintos  componentes de una mezcla conservan sus propiedades, por ejemplo al mezclar sal de mesa (NaCl) disuelta en agua (H2O).   

Video resumen cambios físicos 


Cambios químicos

En un cambio químico, se forman sustancias diferentes con propiedades distintas a las que había en un inicio es decir,  cambia la naturaleza química de la sustancia, Estos cambios también son conocidos como reacciones químicas.  Los cambios químicos suelen presentar ciertos signos o evidencias que nos dicen que las sustancias se están transformando en otras. En un cambio químico puede haber uno o más de uno de estos signos simultáneamente. Estos cambios suelen ser irreversibles.

Por  ejemplo, al combustionar metano. 

El metano reacciona con el oxígeno, produciendo dióxido de carbono y agua. Esto ocurre porque se rompen los enlaces entre las partículas de los materiales, por lo tanto, estas se separan y experimentan nuevas combinaciones.

¿Cómo reconocer un cambio químico?

Los cambios químicos, generalmente, van acompañados de una serie de fenómenos que, al observarlos o medirlos, nos permiten comprobar que estamos presenciando este tipo de cambios. Algunos ejemplos de estos fenómenos son los siguientes.

Tipos de cambios químicos que encontramos en nuestra vida cotidiana  

1)  La descomposición: Se produce debido a la acción de microorganismos, los que, en condiciones adecuadas, degradan la materia orgánica de restos de plantas y animales, produciendo nuevas sustancias que son liberadas al ambiente.

2) La oxidación:  Reacción química que se produce cuando una sustancia entra en contacto con el oxígeno o cualquier otra sustancia oxidante.  El ejemplo más común es la corrosión (oxidación) de metales, en la que se forman nuevas sustancias, llamadas óxidos, con una coloración rojiza.

3)  La combustión: Reacción en que una sustancia combustible, bajo ciertas condiciones físicas, reacciona con oxígeno del aire, produciendo dióxido de carbono, agua y a veces cenizas. Además, se liberan luz y calor.

4) La fotosíntesis: Proceso químico que tiene lugar en las plantas con clorofila .Estos organismos, en presencia de la luz, fijan dióxido de carbono y producen sus propios nutrientes (glucosa), liberando oxigeno al entorno.

5) La respiración celular:  La respiración celular es una reacción química que ocurre en el interior de las células. Consiste en la oxidación (combinación con el oxígeno) de nutrientes como la glucosa con el fin de obtener de ellos la energía necesaria para vivir.

Video resumen de cambios químicos