Grado 6
  1. Introducción a la Química  1.1. ¿Qué es la Química?  1.2. Importancia de la química en la vida diaria  1.3. Ramas de la química  1.4. Reglas de seguridad en el laboratorio de química  1.5. Equipos de Laboratorio Comunes y Sus Usos
  2. La materia y sus estados  2.1. Definición de Materia  2.2. Propiedades de la materia  2.3. Estados de la materia  2.4. Estado sólido  2.5. Estado fluido  2.6. Estado gaseoso  2.7. Estado de plasma  2.8. Cambios en los estados de la materia  2.9. Derretimiento y congelación  2.10. Evaporación y Condensación  2.11. Sublimación  2.12. Depósito
  3. Cambios físicos y químicos  3.1. Definición de Cambio Físico  3.2. Ejemplos de cambio físico  3.3. Definición de Cambio Químico  3.4. Ejemplos de cambio químico  3.5. Diferencia entre Cambios Físicos y Químicos  3.6. Indicadores de Cambio Químico
  4. Elementos, Compuestos y Mezclas  4.1. Definición del elemento  4.2. Clasificación de elementos  4.3. Metales  4.4. No metálico  4.5. Metaloides  4.6. Gases nobles  4.7. Definición de compuesto  4.8. Propiedades de los compuestos  4.9. Definición de Mezcla  4.10. Tipos de mezclas  4.11. Mezcla homogénea  4.12. Mezclas heterogéneas
  5. Separación de mezclas  5.1. La necesidad de aislamiento  5.2. Métodos de separación  5.3. Recolectar y aventar  5.4. Filtración  5.5. Sedimentación y decantación  5.6. Evaporación  5.7. Cristalización  5.8. Destilación  5.9. Separación Magnética  5.10. Cromatografía
  6. El aire y su composición  6.1. Componentes del aire  6.2. Importancia del Oxígeno  6.3. La importancia del nitrógeno en el aire y su composición  6.4. Dióxido de carbono en la atmósfera  6.5. El papel del vapor de agua y otros gases en el aire y su composición  6.6. Propiedades del Aire  6.7. Usos del aire  6.8. Contaminación del aire y sus efectos
  7. El agua y sus propiedades  7.1. Importancia del Agua  7.2. Fuentes de agua  7.3. Propiedades del agua  7.4. El agua como solvente universal  7.5. Purificación de agua  7.6. Métodos de purificación de agua (ebullición, filtración, cloración)  7.7. Ciclo del agua  7.8. Conservación del agua  7.9. Contaminación del agua y sus efectos
  8. Ácidos, Bases y Sales  8.1. Definición de Ácido  8.2. Propiedades de los Ácidos  8.3. Ejemplos de Ácidos  8.4. Definición de bases  8.5. Propiedades de las bases  8.6. Ejemplos de bases  8.7. Definición de Sal  8.8. Reacción de neutralización  8.9. Escala de pH e Indicadores  8.10. Usos de Ácidos, Bases y Sales
  9. Introducción a la Tabla Periódica  9.1. Historia de la Tabla Periódica  9.2. Disposición de los elementos en la tabla periódica  9.3. Grupos y periodos  9.4. Importancia de la tabla periódica  9.5. Primeros 10 elementos y sus símbolos
  10. Metales y No Metales  10.1. Propiedades de los Metales  10.2. Propiedades de los No Metales  10.3. Diferencia entre metales y no metales  10.4. Usos de metales y no metales  10.5. Corrosión de metales y su prevención
  11. reacciones químicas  11.1. Introducción a las Reacciones Químicas  11.2. Tipos de Reacciones Químicas  11.3. reacción de combustión  11.4. Oxidación y Reducción  11.5. Ecuaciones químicas simples  11.6. Oxidación del hierro
  12. Combustible y energía  12.1. Tipos de combustible  12.2. Combustibles fósiles  12.3. Fuentes de energía renovables y no renovables  12.4. Conservación de Energía  12.5. Fuentes alternativas de energía (solar, eólica, hidroeléctrica)
  13. Plástico y fibra  13.1. Fibras naturales y sintéticas  13.2. Propiedades de los plásticos  13.3. Ventajas y desventajas del plástico  13.4. Reciclaje de plástico  13.5. Materiales biodegradables y no biodegradables

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Derretimiento y congelación


En esta lección, exploraremos dos procesos importantes de la materia: derretimiento y congelación. El derretimiento y la congelación son dos cambios de estado que a menudo ves en la vida cotidiana. Cuando la materia cambia su forma de un estado a otro, experimenta un cambio de fase. Veamos más a fondo cada uno de estos cambios de fase para entenderlos mejor.

Entendiendo los estados de la materia

La materia se encuentra en tres estados principales: sólido, líquido y gas. Cada uno de estos estados tiene sus propias características distintivas, basadas en cómo se disponen y mueven las diminutas partículas, llamadas átomos o moléculas. Echemos un vistazo breve a estos estados:

Sólido: En el estado sólido, las partículas están empaquetadas muy cerca unas de otras en una disposición fija y ordenada. Estas partículas vibran pero no se mueven de su posición. Esto hace que los sólidos tengan una forma y un volumen definidos. Por ejemplo, el hielo es una forma sólida de agua.

Líquidos: En el estado líquido, las partículas aún están juntas pero no en una disposición ordenada, y pueden deslizarse unas junto a otras, lo que permite que el líquido fluya. Los líquidos tienen un volumen fijo, pero toman la forma de su contenedor. El agua es un ejemplo de estado líquido.

Gas: En el estado gaseoso, las partículas están mucho más separadas comparadas con los sólidos y líquidos, y se mueven libremente a altas velocidades. Debido a esto, los gases no tienen ni forma ni volumen definidos. El vapor de agua es agua en estado gaseoso.

Disposición de las partículas en los estados de la materia Sólido Líquido Gas

Proceso de derretimiento

El derretimiento es el proceso en el cual una sustancia sólida se convierte en un líquido. Esto ocurre cuando una sustancia sólida se calienta. El calor es una forma de energía, y al añadir calor a una sustancia sólida se le da a las partículas más energía, lo que hace que vibren más rápido. Cuando obtienen suficiente energía, pueden liberarse de su posición fija y comenzar a moverse libremente, convirtiéndose en un líquido.

Ejemplo: Considera una barra de chocolate. Cuando la sostienes en tu mano, el calor de tu cuerpo la calienta, causando que se derrita.

Punto de fusión

Cada sustancia tiene cierta temperatura a la que se derrite, llamada punto de fusión. A esta temperatura, un sólido se convierte en un líquido. Por ejemplo, el punto de fusión del hielo es 0 o C (32 o F).

Punto de Fusión del Hielo: 0°C o 32°F

Proceso de fabricación de hielo

La congelación es lo opuesto al derretimiento. Es el proceso en el cual un líquido se convierte en un sólido. Cuando un líquido se enfría, pierde energía térmica. A medida que las partículas pierden energía, se mueven más lentamente y comienzan a juntarse, disponiéndose en posiciones fijas, formando un sólido.

Ejemplo: Cuando pones agua en una bandeja de hielo en el congelador, el agua se enfría, se congela y se convierte en hielo.

Punto de congelación

El punto de congelación es la temperatura a la que un líquido se convierte en un sólido. Por lo general, el punto de congelación y el punto de fusión son los mismos. Por lo tanto, el punto de congelación del agua también es 0 o C (32 o F).

Punto de Congelación del Agua: 0°C o 32°F

Factores que afectan el derretimiento y la congelación

Presión

La presión es la fuerza aplicada a una sustancia. Los cambios en la presión pueden afectar los puntos de fusión y congelación de una sustancia. Generalmente, al aumentar la presión, se disminuye el punto de fusión del hielo, por lo que los patines de hielo se deslizan más fácilmente sobre el hielo. La presión de la cuchilla del patín derrite momentáneamente el hielo, facilitando el deslizamiento.

Impurezas

Añadir impurezas a una sustancia puede cambiar su punto de fusión y punto de congelación. Por ejemplo, cuando se añade sal a la nieve, se disminuye el punto de fusión, ayudando a derretir el hielo en las carreteras durante el invierno.

Observando el derretimiento y la congelación en la vida cotidiana

Vemos el derretimiento y la congelación a nuestro alrededor todos los días. Aquí hay algunos ejemplos que puedes reconocer:

  • Derritiendo Helado: En un día soleado, los conos de helado tienden a derretirse y gotear.
  • Congelando las Paletas: Se hacen paletas de jugo caseras congelando jugo de frutas en moldes.
  • Derritiendo mantequilla: La mantequilla se derrite en una sartén caliente antes de usarla para freír.
  • Lluvia Congelada: En invierno, el agua de lluvia se congela cuando golpea superficies frías, formando hielo.

Diagrama de cambio de fase

Los cambios de fase pueden representarse en un diagrama conocido como "diagrama de cambio de fase" o "curva de calentamiento". Muestra cómo una sustancia como el agua cambia de un sólido a un líquido y luego a un gas con la adición de calor.

Diagrama de cambio de fase Sólido Líquido Gas Punto de fusión Punto de ebullición

Experimentos para observar el derretimiento y la congelación

Puedes hacer experimentos simples para ver el proceso de derretimiento y congelación. Aquí hay una actividad fácil que puedes intentar:

Experimento: Derretimiento del Hielo

Materiales Requeridos:

  • unos cuantos cubos de hielo
  • un plato o bol

Proceso:

  1. Coloca algunos cubos de hielo en un plato.
  2. Obsérvalos mientras comienzan a descongelarse a temperatura ambiente.
  3. Anota el tiempo que tarda el hielo en convertirse completamente en agua.

Al derretirse el hielo, notarás que se convierte en líquido, demostrando el proceso de derretimiento.

Experimento: Haciendo Hielo

Materiales Requeridos:

  • una bandeja de hielo de plástico
  • Agua
  • un congelador

Proceso:

  1. Llena la bandeja de hielo con agua.
  2. Colócala cuidadosamente en el congelador.
  3. Revisa la bandeja después de unas horas para ver cómo el agua se ha convertido en hielo.

Esta transformación del agua en hielo es un ejemplo del proceso de congelación.

Conclusión

Entender el derretimiento y la congelación es fundamental en el estudio de la materia y sus estados. Estos procesos están a nuestro alrededor, afectando desde cómo disfrutamos nuestros platos favoritos hasta la operación del mundo natural. Al observar y experimentar con el derretimiento y la congelación, obtenemos una mejor comprensión de cómo las sustancias interactúan con la temperatura, causando cambios en sus estados.

Los conceptos de derretimiento y congelación no solo proporcionan una visión del mundo físico, sino que también forman la base para estudios más avanzados en química y física. Estos fenómenos nos recuerdan los sorprendentes cambios que pueden ocurrir en las estructuras más pequeñas de la materia debido a simples cambios en la energía y temperatura.


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