Secundaria. Tercer grado.

Ciencias 3 Química

Correo del Maestro

Identificación de las propiedades físicas de los materiales

Respuestas del libro

Página 24

1. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno o tu blog.

¿Cómo se pueden clasificar los materiales? 

Respuesta:

De acuerdo con sus propiedades físicas, como puede ser el estado de agregación, viscosidad, color u otras. Asimismo, pueden clasificarse por su composición química.


¿Qué propiedades tienen: el agua, un alambre de cobre y el aire?


Respuesta:

El agua es líquida, incolora, inodora, insípida, tiene un punto de ebullición de 100 °C y de fusión de 0 °C a 1 atm, con densidad de 1 g/mL, entre muchas otras.

Un alambre de cobre es sólido, rojizo, buen conductor de la electricidad, maleable, dúctil, con densidad de 8.96 g/mL etc.

El aire es un gas, mezcla de varios compuestos distintos, mal conductor del calor, con densidad de 0.001 g/mL a 25 °C, etc.


¿Cómo podrías medir las propiedades de los materiales anteriores?


Respuesta:

Mediante el uso de distintos instrumentos, como termómetros, multímetros, densímetros, etc.


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Página 26

Los objetos ilustrados están formados por los siguientes materiales, o los contienen:

Agua, metal, cera, aire (dentro del globo), hule látex, aceite, miel.

Imaginen que los tienen frente a ustedes y pueden tocarlos, olerlos, etcétera.

2. En equipo, hagan una lista con todas las propiedades que pueden percibir de cada uno de estos objetos (sin utilizar ningún instrumento de medición).


Respuesta:

Agua

·        Olor: Sin olor

·        Sabor: Sin sabor

·        Color: Sin color

·        Textura: N/A

·        Estado de agregación: Líquido

Tornillo de hierro

·        Olor: Sin olor

·        Sabor: N/A

·        Color: Plateado brillante

·        Textura: Lisa

·        Estado de agregación: Sólido

Vela

·        Olor: A cera

·        Sabor: N/A

·        Color: Blanco

·        Textura: Lisa y blanda

·        Estado de agregación: Sólido

Globo con aire

·        Olor: Sin olor (hule y aire)

·        Sabor: N/A

·        Color: Verde (hule) y sin color (aire)

·        Textura: Lisa (Hule)

·        Estado de agregación: Sólido (hule) y gas (aire)

Guantes de látex

·        Olor: Sin olor

·        Sabor: N/A

·        Color: Naranja

·        Textura: Lisa

·        Estado de agregación: Sólido

Aceite

·        Olor: Sin olor

·        Sabor: N/A

·        Color: Amarillento traslúcido

·        Textura: N/A

·        Estado de agregación: Líquido, el cual es más viscoso que el agua.

Miel

·        Olor: Floral

·        Sabor: Dulce

·        Color: Amarillo

·        Textura: N/A

·        Estado de agregación: Líquido, muy viscoso.


3. Comparen la lista de propiedades de cada uno de estos materiales con las que elaboraron sus compañeros de grupo y respondan.

¿Cuáles de ellas son cualitativas? 

Respuesta:

Todas, con excepción de la viscosidad.

¿Cuáles son cuantitativas? 

Respuesta:

Viscosidad.


Respondan lo siguiente:

¿Cuántas propiedades listaron para el aire?


Respuesta:

3 (inodoro, incoloro y gaseoso)


¿Fueron muchas o pocas las propiedades que pudieron encontrar para este material, en comparación con las que encontraron para los otros materiales?


Respuesta:

Pocas, eso si no se considera la ausencia de color y olor.


El tornillo que se muestra en la figura anterior es un tornillo común, hecho principalmente de hierro. Si el tomillo estuviese hecho de cobre, ¿cuáles de las propiedades que encontraron para describir este objeto serían distintas? 


Respuesta:

Principalmente el color.


¿A qué conclusión llegaron en relación con el uso de nuestros sentidos para describir y diferenciar los distintos materiales? ¿Son confiables nuestros sentidos? Argumenten

Respuesta:

No son del todo confiables para clasificar a los materiales, ya que nuestros sentidos dan muchas cosas por alto que se pueden medir con otros instrumentos.


Página 27

¿Qué ocurre con el estado de agregación al variar la temperatura? 

Respuesta:

Al disminuir la temperatura, el estado de agregación tiende a hacerse sólido y el material es líquido. Al aumentar la temperatura, el material tiende a hacerse líquido si es inicialmente sólido o gas si es inicialmente líquido.


¿Cuáles son los diversos estados de agregación que pudieron observar en este experimento?, ¿es fácil identificarlos y diferenciarlos?, ¿por qué?


Respuesta:

Sólido, líquido y gas. Si es sencillo identificarlos y diferenciarlos, ya que todos se comportan de manera distinta. El sólido no fluye, el líquido fluye pero no escapa del recipiente, mientras que el gas fluye y escapa del recipiente.


¿Cambiarán los estados de agregación de la misma forma para las muestras de la actividad anterior? Expliquen.


Respuesta:

Sí, en general esta tendencia es seguida por todos los materiales, ya que, al aumentar la temperatura de una sustancia, aumenta la energía cinética de las moléculas, las cuales tienden a moverse con mayor frecuencia y escapara de las fuerzas cohesivas. Lo inverso sucede al disminuir la temperatura.


Reflexionen en equipo acerca de qué pueden aprovechar de lo que aprendieron con este experimento. 

Respuesta:

Sujeto a la opinión del estudiante.


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¿Tienen la misma masa la rebanada y el pastel? 

Respuesta:

No

¿Tienen el mismo volumen? 

Respuesta:

No

¿Tienen la misma densidad? 

Respuesta:

Si

¿Tienen la misma temperatura? 

Respuesta:

Si

¿Qué propiedades se conservan, aunque el tamaño de la rebanada sea diferente del tamaño del pastel? 

Respuesta:

La densidad y la temperatura.


¿Qué propiedades cambian al variar el tamaño de la rebanada? 

Respuesta:

La masa y el volumen.


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¿Cómo explican lo que observaron en ambos casos? 

Respuesta:

El jabón se hunde hasta el fondo ya que es más denso que el agua, mientras que el aceite flota ya que es menos denso que el agua.


¿Cuál de los líquidos es más denso?, ¿cuál el menos denso?


Respuesta:

Jabón>Agua>Aceite


¿En qué líquido se hunde más? 

Respuesta:

En el aceite


¿Cómo relacionan el hundimiento del popote con la densidad del líquido? 

Respuesta:

Entre más se hunda el popote, menos empuje genera el líquido, por lo que el líquido es menos denso y viceversa.


¿Se hunde igual que en el agua (H2O) sin sal (NaCl)? ¿Cómo lo explican?

Respuesta:

No, ya que el agua con sal es más densa porque aumenta la masa sin aumentar demasiado el volumen.


¿Se hunde igual que en los casos anteriores? ¿Cómo lo explican?

Respuesta:

No, se hunde una menor cantidad en este caso.


¿Qué ocurre con la densidad del agua (H2O) cuando disuelven sal (NaCl)? 

Respuesta:

Aumenta.


¿La densidad de la mezcla depende de la cantidad de sal disuelta? ¿Cómo? 

Respuesta:

Sí, entre más materia se encuentre disuelta, la masa total de la disolución aumentará sin que lo haga significativamente el volumen.


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Página 33

Respondan lo siguiente en su cuaderno o su blog:

¿La temperatura de ebullición del agua (H2O) se modifica dependiendo de la altitud del lugar en el que viven? 

Respuesta:

si

¿Las temperaturas de fusión y de ebullición del agua (H2O) se modifican con el tamaño de la muestra? 

Respuesta:

Si

2. Planteen una hipótesis, es decir, una posible respuesta a las preguntas anteriores.


Respuesta:

Las temperaturas de fusión y de ebullición del agua se modifican con la altitud (presión) a la cual se lleva a cabo el cambio.


Discutan en equipos cómo pueden conocer la temperatura de fusión del agua (H2O).


Respuesta:

En un balo frío de hielos y sal es posible posicionar una pequeña muestra de agua en un tubo de ensayo y monitorear la temperatura a la cual ocurre el cambio de fase.


¿El tiempo que les toma a las muestras hervir o congelarse es el mismo? 

Respuesta:

No


¿La velocidad de enfriamiento y calentamiento es igual en las muestras que contienen más agua que en las que tienen menos? 

Respuesta:

No, en las muestras con mayor cantidad de agua la velocidad es más lenta.


¿A qué temperatura se congela y hierve el agua en los recipientes con mayor cantidad de este líquido? 

Respuesta:

A la misma temperatura que el resto de las muestras.

¿A qué temperatura se congela y a cuál hierve el agua en los recipientes con menor cantidad de líquido? 

Respuesta:

A la misma temperatura que el resto de las muestras.


¿Las temperaturas de fusión y ebullición dependen del tamaño de la muestra? Argumenten. 

Respuesta:

No, son constantes para cada sustancia en particular, dada la presión. Esto se debe a que se requiere del mismo estado energético de las moléculas para llevar a cabo el cambio de fase.

¿Cómo clasificarían las temperaturas de fusión y ebullición: como propiedades intensivas o extensivas? ¿Por qué? 

Respuesta:

? Intensivas, ya que no son dependientes de la cantidad de materia en la muestra.


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¿En qué líquido tarda más en desplazarse la burbuja? 

Respuesta:

En la miel


¿cómo se relaciona esto con la viscosidad?

Respuesta:

Entre más viscosa una sustancia, mas tiempo se tardará en fluir a través de ella la burbuja, ya que la viscosidad denota la resistencia al flujo que tiene un fluido.


¿La viscosidad de una sustancia depende de la cantidad de sustancia que se use? 

Respuesta:

No


¿Cómo se llaman las propiedades que no dependen de la cantidad de materia? 

Respuesta:

Intensivas


¿La viscosidad es una propiedad cuantitativa o cualitativa? 

Respuesta:

Cuantitativa


¿Qué líquido es más viscoso? Contrasten sus resultados con la hipótesis que plantearon al inicio

Respuesta:

La miel es el líquido más viscoso

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¿El valor de la solubilidad se modifica con la cantidad de H2O utilizada?

Respuesta:

No

¿Cómo clasificarían la solubilidad de una sustancia en H2O: como una propiedad intensiva o extensiva? 

Respuesta:

Intensiva

¿Qué sólido es más soluble? 

Respuesta:

El NaCl


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Página 39

Completa el siguiente mapa conceptual sobre las propiedades de los materiales

Respuesta:

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2. ¿Qué caracteriza a las propiedades cualitativas? Nombra cinco propiedades cualitativas. 

Respuesta:

No son medibles, por ejemplo, el olor, sabor, textura, estado de agregación y color.

3. Imagina que tu maestro de química te pide el siguiente material: una hoja de papel, tijeras, lápices de colores y plumones. Desde el punto de vista químico, ¿es correcto llamarlos materiales? Explica por qué si o por qué no. 

Respuesta:

No, ya que los materiales serían el plástico, los tintes o la madera.


4. Imagina que te encuentras con un amigo y observas que en su morral hay una bolsa que contiene un polvo blanco. Él te explica que está haciendo una escultura y que ese polvo es yeso. ¿Qué propiedades podrías percibir de este material? 

Respuesta:

El color, estado de agregación y textura.


(Recuerda que no debes ingerir sustancias desconocidas, pues pondrías en peligro tu salud).

¿Las propiedades que percibes, son suficientes para determinar de qué sustancia se trata? ¿Por qué?

Respuesta:

No, ya que muchas sustancias distintas tienen propiedades cualitativas similares.


5. ¿Cuál es la diferencia entre las propiedades intensivas y las extensivas? 

Respuesta:

Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de materia en la muestra, pero las extensivas sí.


6. Considera que tienes dos frascos iguales que no puedes abrir y que contienen sustancias con el mismo aspecto, pero sabes que una es aceite y la otra es miel. Responde:

¿Qué propiedades tratarías de identificar para predecir el contenido de los frascos? 

Respuesta:

Densidad y viscosidad.


¿Qué instrumentos utilizarías? 

Respuesta:

Densímetro y viscosímetro.


¿Para la ciencia, ¿cuál es la importancia de medir las propiedades de las sustancias? 

Respuesta:

Permiten verificar exactamente el estado de la materia 

7. Completa en tu cuaderno o tu blog la tabla que aparece abajo y responde:

¿Qué sucedería si no hubiera instrumentos para medir la temperatura? 

Respuesta:

La ciencia no hubiera podido avanzar como lo ha hecho hasta ahora.


¿Qué otras propiedades consideras que sería un verdadero problema no poder medir y por qué? 

Respuesta:

Sujeto a la opinión del estudiante

Completa en tu cuaderno o tu blog la tabla que aparece abajo y responde:

Respuesta:

¿Qué opinas de las recetas o instrucciones que indican cantidades como: “...se agrega un puñado de...” o *...se agrega una pizca de...”. ¿Qué unidades de medida serla más conveniente utilizar para hacer la receta más confiable y precisa? Argumenta 

Respuesta:

Unidades de masa, como gramos, kilogramos, libras, etc.


¿Consideras que las unidades de medición conocidas como sistema Internacional de Unidades son útiles? ¿Por qué? 

Respuesta:

Sí, ya que estandarizan a lo largo del mundo el sistema de medición, facilitando la comunicación de resultados científicos

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