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Clasificación de la materia - Monografía



 
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Estados físicos. Sustancias puras. Mezclas homogéneas y heterogéneas. Metales. No metales. Solido. Líquido. Gaseoso. Fusión. Vaporización. Sublimación. Licuefacción



Clasificación de la materia .



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Vamos a ver ejemplos de ambas y algunas de sus características :

Sustancias Puras



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Metales :



Sodio = Na ( del latín Natrium ) : Es un metal alcalino , sólido, blando y maleable, blanco si está recién cortado y muy reactivo por lo que hay que tener gran precaución al manejarlo. Se encuentra muy difundido en la naturaleza tanto como cloruro - sal marina - como en forma de nitrato - nitrato de Chile- . Su número atómico es 11 y su masa atómica es 23 .

Aluminio =Al: Elemento químico de número atómico 13 y de masa atómica 26,98 . Es un metal blanco y brillante , blando y maleable . No se altera en el aire ni en el agua . En estado puro es demasiado débil para la mayor parte de las aplicaciones por eso se utiliza en forma de aleación y se conocen con el nombre de aleaciones ligeras. Es el más utilizado después del hierro . Se obtiene de la bauxita.

Cobre = Cu ( del latín Cuprum) :Es el elemento de número atómico 29 y su masa atómica es 63,5 Su color rojizo característico lo podemos ver en los hilos de algunos cables utilizados en electricidad . Conduce muy bien el calor y la electricidad .

Estaño = Sn (del latín stagnum) : Su número atómico es 50 y su masa atómica es 118,7 . Sólido grisáceo muy blando , al doblarlo produce un ruido especial conocido como “grito del estaño” debido a la rotura de los cristales que lo forman . Se usa como metal de revestimiento para proteger el hierro o el cobre .
Magnesio =Mg : Su número atómico es 12 y su masa atómica 24,32 . Es inalterable en aire seco y arde cuando está en forma de hilos o en tiras delgadas dando una llama muy luminosa .

Plomo =Pb (del latín plumbum) , es un metal pesado dúctil , maleable blando y de color gris azulado . Su número atómico es 82 y su masa atómica 207,2 . Es el más pesado de los metales corrientes . Conduce mal la electricidad . Absorbe bien las radiaciones .

Mercurio =Hg : Es el único metal líquido a la temperatura ordinaria . Su número atómico es 80 y su masa atómica 200,6 . Sus vapores son muy tóxicos . Procede del cinabrio , en España hay minas en Almadén .

Hay muchos más elementos ; aquí solamente hemos mencionado algunos a título de ejemplo .
Tanto los metales como los no metales serán objeto de estudio más detallado cuando trabajemos con El Sistema Periódico

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Según las condiciones a que esté sometido un cuerpo, puede presentarse en cualquiera de los tres estados .

Por ejemplo , el hielo de un lago, por efecto del calor del sol, se puede convertir en agua líquida y ésta , evaporarse, pasando así al estado gaseoso .


Estos cambios de estado reciben los siguientes nombres:



FUSIÓN



DE SÓLIDO A LIQUIDO

VAPORIZACIÓN



DE LIQUIDO A GAS

SUBLIMACIÓN



DE SÓLIDO A GAS


SOLIDIFICACIÓN



DE LIQUIDO A SÓLIDO


LICUEFACCIÓN



DE GAS A SÓLIDO

SUBLIMACIÓN REGRESIVA



DE GAS A SÓLIDO


Interpretación cinética de la FUSIÓN :



Sabemos que los sólidos tienen estructura cristalina , esto es , sus átomos están colocados de forma regular en determinados puntos, siguiendo las tres dimensiones del espacio. Estos átomos pueden vibrar en torno a su posición de equilibrio y si su temperatura aumenta , la amplitud de sus vibraciones crece , ya que la energía que reciben se emplea en aumentar su velocidad . Puede llegar un momento que los enlaces que los retenían en sus posiciones se rompan , desaparezca la distribución regular o lo que es lo mismo la estructura cristalina y se inicie el paso al estado líquido, es decir la fusión .

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Leyes de la FUSIÓN :



1ª. A la presión atmosférica , las sustancias puras funden a una TEMPERATURA constante que se llama temperatura de fusión .
2ª. Mientras dura la fusión la temperatura se mantiene constante .
3ª. Si la presión exterior cambia , la temperatura de fusión experimenta pequeñas variaciones .

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Interpretación cinética de la VAPORIZACIÓN


Desaparecida la estructura cristalina - esto es la de sólido- si se sigue calentando el líquido , las partículas irán aumentando su energía cinética y algunas conseguirán llegar a la superficie libre del mismo y venciendo la tensión superficial ( F/l) escaparán del líquido , transformándose en gas .

SUBLIMACIÓN



En determinadas condiciones de presión y temperatura , un sólido puede pasar directamente a gas . Es lo que conocemos por sublimación .
Un caso muy conocido de este proceso es el de la naftalina ; también se da en los cristales de iodo .

En todos los cambios de estado se produce una variación en la estructura de las moléculas produciéndose en ellas cambios en sus energías cinética y potencial y , si hay variación del volumen , se realiza además un trabajo .

En unos cambios de estado , la energía se le comunica al cuerpo y en otros (solidificación , licuacción ) el cuerpo devuelve la energía en forma de calor .

1. Concepto:



Un ser vivo es aquel sujeto que se nutre, se relaciona, y se reproduce.
Los seres vivos están sometidos por materia química perfectamente organizada.

La materia que forma parte de los seres vivos se llama materia viva (no tiene porque tener vida) . Son por lo general biomoléculas

Las biomoléculas que forman los seres vivos pueden ser de dos tipos: inorgánicas y orgánicas. La materia orgánica es exclusiva de los seres vivos y sintetizada por ellos y en (presencia de óxigeno produce conbustión) . La inorgánica no es exclusiva de los seres vivos, aunque puede formar parte de ellos, además no producen combustión.

1. 1. Niveles de organización de los seres vivos:


Los seres vivos, para su estudio, se estructuran en niveles de organización. Los dos grandes niveles son:

1. 1. 1. Niveles abióticos.



A) Nivel Atómico: Lo constituyen los átomos que a su vez están formados por protones y electrones, los cuales forman parte de la materia viva. Estos átomos son constituyentes de uno de los elementos químicos mayoritarios (en los S. V. llamados bioelementos) .
B) Nivel molecular: Los bioelementos forman las biomoléculas (que también se llaman principios inmediatos) .

Principios inmediatos hay de dos tipos: P. I. inorgánicos (que no son exclusivos de S. V. ejemplo las sales minerales) y los P. I. orgánicos (que son exclusivos de los S. V. , y además son sintetizados por ellos mismos) , dentro de los P. I. orgánicos hay tipos varios tipos: los glúcidos (glucosa) , los lípidos (grasas en general) , proteínas (pelo) , ácidos nucleicos (A. D. N y A. R. N. ) .

Las biomoléculas se unen entre ellas formando macromoléculas (moléculas grandes) . Un ejemplo son las glucosas, que se unen entre ellas y forman celulosa, glucógeno o almidón, otros son los aminoácidos que se unen entre ellos y forman moléculas proteínas , y otro son los ácidos grasos que se combinan con otras moléculas y forman fosfolípidos.

Las distintas macromoléculas se pueden combinar entre sí o con otros y forman agregados macromoleculares , por ejemplo ciertas proteínas junto con los fosfolípidos van a formar un agregado molecular que son las membranas moleculares (ejemplo: proteínas + A. R. N. forman los ribosomas, así cuando los agregados moleculares se especializan en funciones concretas forman orgánulos , estos orgánulos coordinados y aislados del medio externo constituyen las células, las cuales pertenecen al nivel celular del segundo gran grupo de nivel que es el biótico.

1. 1. 2 Niveles bióticos.



Son los niveles que ya tienen vida, las células, tejidos, sistemas, organismos pluricelulares, poblaciones y ecosistemas.


A) Nivel celular:



Las células son las unidades anatómicas y fisiológicas de los S. V. , todos los S. V. están formados por células, y sean unicelulares o pluricelulares proceden de una célula inicial.

Según su complejidad y su grado de evolución encontramos dos tipos celulares que dan lugar a dos tipos de seres vivos

A. 1) Células procariotas:


Son las menos evolucionadas, las más sencillas actualmente , representan a las bacterias y a las algas cianofíceas. Las células están formadas por una membrana celular o plasmática, muy pocos orgánulos , ribosomas y un único cromosoma circular.

Son un grupo de S. V. muy poco evolucionados que constituyen el Reino Monera, y son siempre unicelulares, nunca forman seres pluricelulares.


A. 2) Células eucariotas:



Son más evolucionadas y bastante más complejas, tienen numerosos orgánulos celulares, más de un cromosoma (cromosomas lineales, no circulares) y están separados del resto de la célula por una membrana nuclear (cosa que no tienen las procariontes.
Se pueden clasificar por su tipo de nutrición o por su forma de encontrarlas:


Por su nutrición pueden ser autótrofas o heterótrofas:



- Es autótrofa si obtienen su materia orgánica a partir de materia inorgánica (CO ) . Un ejemplo de célula eucarionte con nutrición autótrofa son la de los vegetales.

- Es heterótrofa cuando obtienen la materia orgánica a partir de materia orgánica ya sintetizada. Un ejemplo de célula eucarionte con nutrición heterótrofa son la de los animales.
Por su forma de encontrarlas pueden vivir solas o asociadas:

- Viven solas cuando forman S. V. unicelulares, estos constituyen el reino de los protistas. Los protistas pueden ser protozoos (que son Heterótrofos , ejemplo: ameba, paramecio) o también pueden ser protofitas (que son autótrofas, ejemplo: euglena) .

- Viven asociadas cuando hay más de una células. En las eucariontes no hay división del trabajo (no forman téjidos) , es decir sin división de funciones celulares ,son colonias donde cada célula tiene su propia identidad y realiza todas sus funciones.

Las cls. Eucariones pueden especializarse en una función concreta, además se modifican morfológicamente para realizar dicha función (se forman los tejidos, característicos de los S. V. pluricelulares) .

B) Nivel pluricelular:



B. 1) Nivel tisular:



Alcanzan este nivel los S. V. pluricelulares, que, presentan tejidos, que si están formados por:

- cls. vegetales constituyen las metafitas: algas pluricelulares



musgos
helechos
plantas superiores

- cls. Animales constituyen los metazoos: medusas y pólipos



lombrices
artrópodos- insectos
arañas
mediapodos
crustáceos
equinodermos(estrellas)
vertebrados

B. 2) Nivel orgánico:



Los distintos tejidos que participan en una función fisiológica orgánica concreta se agrupan formando órganos.


Ejemplo:


- Corazón:



Tejido muscular - cls. musculares - contracción
Tejido nervioso - cls. nerviosas - impulsos nerviosos
Tejido adiposo - cls. adiposas protección mecánica
Tejido epiteial - cls. epiteliales- revestimiento
Sangre - cls. sanguíneas - oxigenación y nutrición


- Pulmón:



Tejido granular - cls. granulares - segrega sustancias
Tejido epitelial - cls. epiteliales - revestimiento
Tejido nervioso - cls. nerviosa - impulso nervioso
Sangre - cls. sanguineas - oxigenación y nutrición

Los órganos que de forma coordinada participan en una función constituyen un sistema de órganos o aparatos.


Ejemplo:



- La boca, esófago, estómago, intestino, recto y ano constituyen el sistema digestivo.
- El corazón, los vasos sanguíneos y la sangre constituyen el sistema nervioso.

EL conjunto de todos los sistemas coordinados forman un ser vivo pluricelular.

B. 3) Nivel de población:



Los S. V. no viven aislados ni en el vacío, viven en relación con otros S. V. de su misma o distinta especie y en su medio físico con el que interaccionan. Se llama población al conjunto de S. V de la misma especie y vive en un lugar determinado durante un tiempo definido.


Ejemplo:



La población de buitres del parque de Monfragüe.

B. 4) Nivel ecosistema:



Este nivel lo constituyen los ecosistemas, que son espacios naturales formados por distintas poblaciones de S. V. que habitan en un área concreta y que se relacionan entre ellos y con el medio que les rodea.


Ejemplo:



- Un hayedo (bosque de hayas)
- Una charca
- Un desierto


B. 5) Nivel de biosfera:



Es el conjunto de todos los ecosistemas del planeta Tierra.
La biosfera es la esfera de la vida, la capa imaginaria donde se desarrolla la vida, tiene una altitud de unos 7000 m. , y una profundidad de unos 4000 m.


Autor:

Negro





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