Materia Y Energía

Que es la materia

La materia es todo aquello que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y puede interactuar a través de la gravedad.^

Propiedades de la materia

Se divide en dos

Propiedades generales

Son las que poseen todas las sustancias, sin importar su composición.

Por ejemplo: masa, volumen, inercia, penetrabilidad, divisibilidad y porosidad.

Propiedades especificas

Son aquellas que diferencian una sustancia de otra. Se dividen en físicas y químicas.

Por ejemplo físicas: densidad, punto de fusión, punto de ebullición, conductividad térmica y eléctrica, maleabilidad, ductilidad y dureza. Químicas: combustibilidad, reactividad, oxidación y corrosión.

Clasificación de la materia

La materia se divide dos las sustancias puras y mezclas

Sustancias puras

Las sustancias puras son aquellas que tienen una composición química uniforme y definida, sin importar su estado físico.

Se dividen en

Elementos

Son sustancias formadas por atomos de la misma especie.

Por ejemplo: O₂, Fe, Au, C y He

Compuestos

Es la combinación de dos o mas elementos en proporciones fijas.

Por ejemplo: H₂O, CO₂, NaCl, C₆H₁₂O₆ y H₂SO₄

Mezclas

Son la unión de dos o más sustancias en la que cada una conserva sus propiedades originales, ya que la mezcla se forma mediante medios físicos y no químicos.

Se dividen en dos

Homogeneas

Son las que no se pueden identificar las sustancias que están mezcladas a simple vista es difícil verlas, estos sucede porque las sustancias son similares y se mezclan bien.

Por ejemplo

Agua y alcohol

Agua con sal

Heterogeneas

Son aquellas mezclas en las que se pueden distinguir sus componentes, ya que están en fases diferentes o sus propiedades no permiten una distribución uniforme.

Por ejemplo

Agua y aceite

Agua y arena

Estados de la materia

La materia se expresa en 4 estados

Solido

Es un estado de la materia que tiene forma y volumen definidos. Sus partículas están muy unidas y apenas se mueven.

Por ejemplo

Hielo

Metal

Madera

Liquido

El estado liquido tiene un volumen definido, pero adopta la forma del recipiente que lo contiene y esto se debe a que sus partículas están más separadas y pueden moverse con más libertad

Por ejemplo

Agua

Aceite

Mercurio

Gaseoso

Es un estado que no tiene forma ni volumen definidos, se expande para llenar el espacio disponible. Sus partículas están muy separadas y se mueven rápidamente.

Por ejemplo

Dioxido de carbono (CO2)

Vapor de agua

Plasmatico

El estado plasmático es un gas ionizado con electrones libres, lo que lo hace conductor de electricidad. Se encuentra en estrellas, rayos y lámparas fluorescentes.

Por ejemplo

El sol

Rayos

Que es la energia

La energía es la capacidad que tiene un cuerpo o sistema para realizar un trabajo o producir un cambio en su entorno. Se manifiesta de diferentes formas y puede transformarse de un tipo a otro, pero no se crea ni se destruye, solo se conserva

Tipos de energía

Se dividen en

Energia Cinetica

Es la energía que posee un objeto debido a su movimiento. Cuanto mayor sea su masa y velocidad, mayor será su energía cinética.

La energía cinética con base a la química, ayuda a entender las reacciones químicas y colisiones entre moléculas.

Por ejemplo

Un automovil en movimiento

Energía Potencial

Es la energía que un objeto posee debido a su posición o configuración dentro de un sistema. Puede transformarse en energía cinética cuando se libera

La energía potencial químicamente se relaciona con el almacenamiento en los enlaces de las molécula. Cuando estos enlaces se rompen o se forman en una reacción, La energía potencial puede transformarse en otras formas como energía térmica o eléctrica.Existen varios tipos de energía potencial por ejemplo:Energía potencial gravitatoria : Depende de la altura y la masa de un objeto.Por ejemplo: -Un objeto elevado (como una piedra en la cima de una montaña) tiene energía almacenada que se libera al caer.Energía potencial elástica Se almacena en materiales elásticos cuando se deforman.Por ejemplo: -Un resorte comprimido o un arco tensado con una flecha.Energía potencial química Se almacena en los enlaces químicos de sustancias.Por ejemplo:-Los alimentos, la gasolina y las baterías contienen energía que se libera en reacciones químicas.Energía potencial eléctrica Se almacena en un campo eléctrico debido a la posición de las cargas.Por ejemplo:-Un condensador cargado en un circuito eléctrico.Energía potencial nuclear Se encuentra en el núcleo de los átomos y se libera en reacciones nucleares.Por ejemplo:-La energía del Sol proviene de la fusión nuclear del hidrógeno.

Por ejemplo

El TNT

Energía Térmica

Es la energía interna de un sistema debido al movimiento de sus partículas. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la energía térmica, ya que las partículas se moverán más rápido.

La energía térmica influye en los cambios de estado ( solido, liquido y gaseoso) y en la velocidad de las reaccionas químicas. Además en las reacciones exotérmicas se libera calor mientras que en las endotérmicas se absorbe.Por ejemplo:Al calentar H₂O para disolver NaCl, la energía térmica aumenta la movilidad de las moléculas de H₂O, facilitando la disolución del soluto.

Por ejemplo

Un termómetro

Energía Química

Es la energía almacenada en los enlaces químicos de una sustancia. Se libera o se absorbe cuando ocurre una reacción química, transformándose en otras formas de energía.

La energía química es fundamental en procesos como la combustión, la fotosíntesis y la respiración celular, donde la energía química se convierte en otras formas.Por ejemplo:En la fotosíntesis, la energía luminosa del sol se convierte en energía química almacenada en glucosa.

Por ejemplo

Alimentos en el cuerpo humano

Energía Eléctrica

Es la energía producida por el movimiento de cargas eléctricas a través de un conductor. Se puede transformar en otras formas de energía, como luz, calor o movimiento.

Se observa en procesos como la electrolisis y en las celdas electroquímicas ( pilas y baterías) donde las reacciones químicas generan corriente eléctrica o la utilizan para producir cambios químicos.

Por ejemplo

Un foco encendido

Ley de la conservación de la energia

La ley establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra.

Por ejemplo

Un péndulo en movimiento

Explicación : La energía se transforma constantemente entre energía potencial y gravitatoria, pero la cantidad total de energía en el sistema se mantiene constante (sin considerar la resistencia del aire o la fricción). Y esta ley se cumple porque la energía cambia de una forma a otra mientras el péndulo oscila, pero la cantidad total de energía en el sistema se mantiene constante (en un sistema ideal sin fricción).

Transformación de la energía

La energía es lo que esta en constante cambio, y esta energia se divide en dos tipos de energia

Energía Renovable

La energía renovable son las que no se gastan porque se producen constantemente.

Esta energía renovable se divide en:

Energía Solar

Emite energía en forma de luz o calor

Algunos ejemplos de energía solar son:
-Paneles solares
-Calculadoras solares
-Plantas solares como la de Noor en Marruecos, una de las más grandes del mundo.

Energía Eólica

Es la energía mecánica generada por el viento debido al movimiento del aire en la atmósfera.

Se aprovecha mediante molinos de viento o turbinas eólicas, que convierten esta energía en electricidad o trabajo mecánico.

Por ejemplo se tiene:
-Turbinas eólicas
-Molinos de viento
-Parque Eólico de Gansu (China), el más grande del mundo.

Energía hidráulica

Es la energía obtenida del movimiento del agua, especialmente de ríos, embalses o cascadas.

Se aprovecha mediante presas y turbinas hidroeléctricas, convirtiendo la energía mecánica del agua en electricidad.

Como por ejemplo:
-Represa de Itaipú (Brasil-Paraguay)
-Centrales hidroeléctricas
-Molinos de agua

Energía Geotérmica

La energía geotérmica es la energía almacenada en el interior de la Tierra, en forma de calor.

Se origina por la descomposición de materiales radioactivos en el núcleo terrestre y el calor residual del planeta.

Por ejemplo:
-Géiseres
-Plantas geotérmicas como la de Cerro Prieto en México

Biomasa

La energía de la biomasa es aquella obtenida a partir de materia orgánica, como residuos agrícolas, madera, estiércol y desechos de alimentos.

Esta materia se quema o descompone para generar calor, electricidad o biocombustibles.Algunos procesos que se generan aquí son:Combustión: Se quema madera o residuos para generar calor o electricidad. Biogás: La descomposición de materia orgánica produce gas metano, usado como combustible. Biocombustibles: Se transforman cultivos como el maíz en etanol o biodiésel para vehículos.

Algunos de ellos son:
-Madera
-Quema de residuos agrícolas
-Biodiésel y etanol