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1ª UNIDAD: La materia: sus propiedades. La medida . Tiempo: 3 semanas (hasta primera semana de Octubre) Objetivos • Definir la materia atendiendo a sus propiedades más características: masa y volumen. • Reconocer propiedades generales y específicas (intensivas y extensivas) de la materia e identificar las específicas (intensivas) como las que diferencian las distintas sustancias. • Identificar las propiedades específicas de los tres estados de la materia. • Distinguir las magnitudes como propiedades medibles. • Valorar la importancia de la medida para interpretar muchas propiedades materiales. • Conocer el S.I. (Sistema Internacional) de medidas y los múltiplos y submúltiplos de las unidades correspondientes. • Utilizar correctamente los aparatos de medida de uso más frecuente en el laboratorio. Criterios de evaluación • Definir concepto de materia. • Clasificar distintas propiedades (inten y exten, medibles y cualitativas, específicas) • Definir concepto de magnitud. • Relacionar las magnitudes fundamentales con sus instrumentos de medida y sus unidades. • Transformar cantidades de medida en otras expresadas en otras unidades que sean múltiplos y submúltiplos de las primeras. • Distinguir entre los conceptos: de masa y peso; volumen y capacidad relacionando sus unidades. • Identificar las propiedades características de los sólidos, líquidos y gases. • Describir procedimientos que pongan de manifiesto que los gases son materia. Contenidos Conceptos • Materia, cuerpos materiales y sistemas materiales. • Propiedades de la materia: generales y específicas (intensivas y extensivas); medibles y no medibles (magnitudes). • La medida: unidades y sistema de unidades.

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1ª UNIDAD: La materia: sus propiedades. La medida.Tiempo: 3 semanas (hasta primera semana de Octubre)

Objetivos• Definir la materia atendiendo a sus propiedades más características: masa y volumen. • Reconocer propiedades generales y específicas (intensivas y extensivas) de la materia e identificar

las específicas (intensivas) como las que diferencian las distintas sustancias.• Identificar las propiedades específicas de los tres estados de la materia.• Distinguir las magnitudes como propiedades medibles.• Valorar la importancia de la medida para interpretar muchas propiedades materiales.• Conocer el S.I. (Sistema Internacional) de medidas y los múltiplos y submúltiplos de las unidades

correspondientes.• Utilizar correctamente los aparatos de medida de uso más frecuente en el laboratorio.

Criterios de evaluación• Definir concepto de materia.• Clasificar distintas propiedades (inten y exten, medibles y cualitativas, específicas)• Definir concepto de magnitud.• Relacionar las magnitudes fundamentales con sus instrumentos de medida y sus unidades.• Transformar cantidades de medida en otras expresadas en otras unidades que sean

múltiplos y submúltiplos de las primeras.• Distinguir entre los conceptos: de masa y peso; volumen y capacidad relacionando sus

unidades.• Identificar las propiedades características de los sólidos, líquidos y gases.• Describir procedimientos que pongan de manifiesto que los gases son materia.

Contenidos

Conceptos

• Materia, cuerpos materiales y sistemas materiales.• Propiedades de la materia: generales y específicas (intensivas y extensivas); medibles y no

medibles (magnitudes).• La medida: unidades y sistema de unidades.• Longitud, Masa, Capacidad, Tiempo, Volumen, Superficie y Peso: qué son y cómo se miden.• Los gases son sistemas materiales que, al igual que los sólidos y los líquidos, tienen masa y

ocupan un volumen.• La masa de un sistema material cerrado no depende de ningún otro factor (forma, estado de

división, presión, volumen y temperatura), así que es una buena medida de la cantidad de materia. • El volumen nos informa del espacio que ocupa un sistema y no depende del estado de división ni

de la forma pero si de la temperatura y de la presión. Por eso no es una buena medida de la cantidad de materia.

Procedimientos

• Observación de distintas propiedades de la materia en cuerpos concretos.• Comprobación práctica de determinadas propiedades de sólidos, líquidos y gases.• Realización e interpretación de diferentes medidas.• Resolución de ejercicios que impliquen cambios de unidades.• Realización de ejercicios que induzcan a desarrollar métodos indirectos de medida.• Estimación de medidas de las magnitudes estudiadas en objetos cotidianos.• Realización de experimentos que demuestran que los gases son materia.

Actitudes

• Reconocimiento y valoración de la importancia de los patrones universales de medida.• Interés por aprender a manejar instrumentos de medida sencillos (balanzas, probetas, vasos

graduados, buretas, cintas métricas, cronómetros...).• Cuidado en el trabajo experimental y con el material de laboratorio.• Sensibilidad por el orden y la limpieza del lugar de trabajo y material de laboratorio.

Actividadesa) Propiedades de la materia

Comprobación de que el aire ocupa volumen:

a) intentar introducir agua en un matraz con un embudo por el agujero de un tapón de goma y ver como el agua no puede entrar.

b) introducir un vaso boca abajo dentro del agua y ésta no puede penetrar en el vaso.c) un globo se hincha al meterle aire y una bolsa de plástico cerrada no se puede chafar.

Los gases poseen masa:

a) pesar un globo vacío y lleno de aire o pesar un balón después de sacar aire de él.b) pesar un cartucho de gas lleno y después vacíoc) sopesar una botella de butano antes y después de gastarla

Hallar masas y volúmenes de sólidos, líquidos y gases utilizando una probeta y balanzas.

Difusión de gases:

a) echar una gota de tinta en aguab) observar el gas NO ( ácido nítrico concentrado sobre cobre)

Tenacidad y dureza:

a) hierro, vidrio, plomo, aluminio, cera, plástico, e intentar rayarlos entre sí y después lanzar al suelo.

Viscosidad:

a) llenar un recipiente con agujero y medir el tiempo que tarda en vaciarse a través de él. b) dejar resbalar por un plano inclinado cierta cantidad de distintos líquidos y comprobar el que

llega antes abajo.

Capacidad de disolución de líquidos:

a) echar sal en agua, bicarbonato en agua, sulfato de cobre en agua y cal en agua; y observar la diferencia de comportamientos.

b) leche en agua y aceite en agua.c) echar en alcohol y agua azúcar, sal, yodo y yeso.

Capilaridad:

a) ascensión del café por el azucarcillo.b) ascensión del agua hasta las hojas de las plantas desde el suelo, poniendo una flor en agua

tintada.

Compresibilidad y expansibilidad de gases:

a) presionando una jeringuilla llena de aire.

Dilatación de sólidos, líquidos y gases:

a) sólidos: anillo de Gravesande.b) líquidos: matraz aforado o se calienta un matraz con tapón monohoradado atravesado con

un tubo y lleno de liquido. c) gases: matraz con globo.d) fabricar un termómetro de aire con un matraz.

Masa, Volumen y Forma:

a) Traspasar un líquido de vaso a probeta y comprobar lo que sucede con su masa, su volumen y su forma.

b) Magnitudes y su medida

- Construcción en cartón del: metro, decímetro y centímetro cúbicos. Ídem. metro, decímetro y centímetro cuadrado.

- Comprobar que la capacidad del dm3 es un litro, medido con una probeta; y pesa un kilogramo.

- Utilizar balanzas, probetas de distintas escalas y determinar su capacidad y sensibilidad. Ídem con reglas, cronómetros y termómetros.

- Hallar áreas con papel cuadriculado.- Hallar masa y volúmenes de sólidos, líquidos y gases.

I.- Ejercicios: Materia y sus propiedades.

1.- Clasifica las siguientes palabras según representen algo material o inmaterial: Energía, Gasolina, Polvos de talco, Calor, Odio, Aire, Oro, Butano, Simpatía, Agua, Color, Oxigeno, Fuerza.

2. Completa en tu cuaderno el mapa conceptual llenando las casillas en blanco con los siguientes conceptos: Incompresibles, Gases, Forma propia, Líquidos, Expansibles, Sólidos, Fluidos

3. Al examinar un cuerpo, hemos observado que:

a) tiene color amarillo; b) su masa es de 90 g; c) es alargado; d) si se calienta, se funde a 114 °C de temperatura; e) tiene un volumen de 40 cm3; f) no se disuelve en agua;g) su temperatura es de 20 °C; h) se rompe fácilmente.

De las anteriores observaciones, ¿cuáles dependen del material que lo constituye?

4. Cita dos propiedades que sirvan para diferenciar:

a) el hierro y la plata; b) el agua y el alcohol; c) la sal y el azúcar; d) el plomo y el cobre.

5. Cita algunas propiedades de los siguientes materiales y di alguna aplicación práctica de dichas propiedades: hierro, butano, goma, vidrio, mercurio.

6. ¿A qué propiedad se refiere cada una de las frases siguientes?

a) Con una aguja podemos rayar un trozo de yeso pero no un vidrio.b) Una tira de goma se puede alargar mucho tirando de sus extremos, y al soltarla recupera su longitud

inicial.c) Con algunos metales se pueden hacer láminas muy finas.d) Si echamos un poco de azúcar en un vaso con agua, al cabo de cierto tiempo, el azúcar no podrá

verse y el agua tendrá sabor dulce.e) El estaño se vuelve líquido a una temperatura de 232 °C. f) Es muy difícil romper o deformar una piedra.

7. Dispones de dos sólidos y quieres determinar cuál es más duro. ¿Qué experimento puedes hacer para determinarlo?

8. ¿Qué experimento harías con un material para demostrar que es plástico?

9. Busca en el diccionario científico el significado de la palabra «capilar».

10. Explica a qué se pueden deber las manchas de humedad que suelen aparecer en las paredes de los edificios antiguos.

11. Explica la diferencia que existe entre los procesos de dilatación, expansión y difusión.

12. Ordena de menor a mayor dureza los objetos siguientes: martillo de hierro, ladrillo, vidrio, punta de lápiz y papel.

13. Dispones de tres materiales diferentes: A, B y C. A se rompe al caer al suelo, B es muy plástico y C es muy duro.

a) ¿Se romperá B al caer al suelo?b) ¿Podemos estar seguros de que A rayará a C?c) ¿Podría ocurrir que se rompiera C al cae al suelo?

14. Diseña un experimento sencillo con dos líquidos que permita saber cuál de los dos es más viscoso.

15. Situamos un vaso vacío boca abajo sobre un cubo de agua como indica el dibujo. Observa que el agua no entra dentro del vaso.

a) ¿Está verdaderamente vacío el vaso o hay algo dentro?b) Explica por qué no entra el agua.c) Si hiciéramos un pequeño orificio arriba, ¿entraría el agua? Compruébalo.

16. Define los términos: materia, sustancia, masa, volumen.

17. ¿Es el aire materia? Aporta pruebas que justifiquen tu respuesta.

18. Lee las cinco primeras preguntas del tema 13 del libro de texto de C. Naturaleza de 1º ESO y completa la siguiente tabla:

Definición Propiedades

SÓLIDOS

LIQUIDOS

GASES

II.- Ejercicios: Magnitudes y su medida

1.- Define las siguientes unidades: metro, kilogramo, segundo, metro cuadrado, metro cúbico, litro y kilopondio.

2.- Construye con cartón: un decímetro cuadrado, un centímetro cuadrado, un decímetro cúbico y centímetro cúbico.

3.- Transformar las siguientes unidades:

34´7 Hm = cm 235´46 dm = Dam 87 Km = mm 4´621 Dag = dg 8´43 mg = g 17 cl = Hl 53 s = h.

Magnitud Instrumento Unidad Sí Símbolo

Longi Longitud (distancia)

Masa Masa (cantidad de materia)

Tiem Tiempo (duración de un fenómeno)

Supe Superficie (extensión de un plano)

Volu Volumen (tamaño)

Capa Capacidad (cuerpos huecos)

Peso Peso (atracción de la Tierra)

4.- Completa el siguiente cuadro del Sistema Internacional de unidades:

5.- Completa la siguiente tabla con el nombre de la magnitud a que pertenece cada cantidad:

0´5 cm3 es una cantidad de ___________________ 17´8 dg es una cantidad de ______________

8 ml es una cantidad de ___________________ 2´3 dm2 es una cantidad de ______________

7 Dam es una cantidad de ___________________ 62 Kp es una cantidad de ______________

6.- Realizar las conversiones de unidades siguientes:

45´6 Hm = cm 90´5 Kg = g 678´34 dg = Hg 133 Hm3 = m3

62 Dal = Kl 2´881 dm2 = Hm2

75´204 Dam2 = cm2 70 Hm3 = Dal

0´081234 dm3 = Dam3 98745 dl = m3

7.- Un hombre cuya masa es 75 Kg. a) Cuánto pesara en la Tierra? b) ¿Cuál será su masa en la Luna? c) ¿Cuánto pesará en la Luna?

8.- ¿Cómo podemos medir el espesor de una hoja de papel utilizando una regla? Hazlo.

9.- Haz una estimación del peso de los siguientes objetos:

a) Un lápiz b) Un televisor c) Un vaso d) Un coche e) Una naranja

10.-Explica como podríamos saber el número de folios que hay en un montón de ellos sin necesidad de contarlos.

11.- a ) ¿Dónde pesará más un objeto: en la Tierra o en la Luna? ¿Por qué? b) ¿En dónde de estos lugares tendrá mayor masa? ¿Por qué?

12.- ¿Cómo se puede calcular la longitud de un rollo de alambre sin desenrollarlo, cortando de él un trozo de 10 cm?

13.- a) Descomponer las siguientes cantidades en todas las unidades posibles:

a) 3056´13 Dag b) 45672´763 dm2 c) 45327´0987 m3

b) Expresar en una sola cantidad en cm: 23Hm 5Dam 9 dm y 8 mm.

TABLA PARA TRANSFORMACIÓN DE UNIDADES

La siguiente equivalencia es muy útil para transformar unidades de volumen en unidades de capacidad y viceversa.

Litro = dm 3 Kl = m 3 ml = cm 3

2ª Unidad: La densidadTiempo: 3 semanas (hasta principio de Noviembre)

Objetivos

• Conocer los distintos aparatos que se utilizan para medir masas y volúmenes.• Interpretar el concepto de densidad como una medida de la concentración de materia, es decir, la

masa contenida por unidad de volumen de una sustancia.• Reconocer la densidad como una magnitud intensiva de la materia y específica de cada sustancia.• Conocer los factores que influyen en los cambio de densidad de las sustancias.• Relacionar la flotación relativa de las sustancias con la densidad de las mismas.

Criterios de evaluación

• Relacionar las variaciones de temperatura de las sustancias con sus cambios de volumen y densidad.

• Aplica el concepto de densidad y emplear esta magnitud en la resolución de problemas sencillos.• Interpreta correctamente valores dados de la densidad.• Reconocer la densidad como una propiedad intensiva de la materia, es decir, independiente de la

masa de la muestra y que sólo depende de la naturaleza de la misma. • Establecer la flotación relativa de distintas sustancias conocidas sus densidades.

Contenidos

Conceptos

• Manejo de balanza y probetas para la medida de masas y volúmenes.• Sensibilidad y capacidad de instrumentos de medida.• Concepto de densidad. Su determinación. Variación de la densidad con la temperatura.• La flotación: relación con la densidad.

Procedimientos

• Manejo de instrumentos de medida sencillos determinando su sensibilidad y capacidad (reglas, termómetros, cronómetros, balanzas, probetas y dinamómetros)

• Comprobar la conservación de la masa, peso y volúmen de cuerpos (con muestras enteras y fragmentadas) y de sistemas materiales cerrados.

• Realizar medidas de masa, volumen y densidad de distintos cuerpos materiales, sólidos regulares e irregulares y líquidos.

• Determinación de densidades con muestras del mismo material de distintos tamaños.• Interpretación de la densidad de sustancias.• Resolución de ejercicios de cálculo de densidades, masas y volúmenes. Actitudes

• Precisión en la toma de datos, observaciones.• Rigor en la expresión y resolución de problemas expresando los resultados en las unidades adecuadas.

Actividades

- Sumergir un sólido en distintos líquidos y observar que la cantidad de líquido desplazado es la misma.

- Sumergir sólidos de peso distinto pero de igual volumen para comprobar que el peso no influye en la cantidad de líquido desplazado.

- Sumergir un trozo de plastilina en agua dos veces, cambiando su forma, y comprobar la independencia de su volumen de su forma.

- Determinar masas de sólidos y líquidos con balanza de precisión y eléctricas, así como sus volúmenes con probetas y calcular sus densidades.

- Determinar la masa, peso y volumen de un cuerpo entero o a trozos. (Conservación de masa, peso y volumen)

- Utilización de papel milimetrado para determinar medidas de superficie.- Echar un huevo en agua con sal y sin ella.- Echar agua fría coloreada sobre agua caliente. - Construcción de un densímetro casero con un tubo de ensayo, tapón y perdigones.- Identificación de sustancias puras a través de de su densidad y otras propiedades específicas.- Mezclar sustancias sólidas y líquidas y observar sus flotaciones relativas según sus densidades.- Construcción de un densímetro casero.- Construcción de globos aerostáticos de aire caliente. - Pesar el conjunto de un cuerpo y recipiente con líquido, fuera y dentro del mismo (flotando o

hundiéndose) y comprobar la constancia del peso.- Hallar el peso de un cuerpo en el aire y dentro de agua utilizando un dinamómetro.

III.- Ejercicios: a) Medida de masa, volumen, pesos.

1.- a) Haz un dibujo de una balanza y sobre él nombra sus elementos. b) Explica como se debe pesar en una balanza de precisión. c) ¿Cómo se sabe cuál es su capacidad? ¿y su sensibilidad?

2.- a) Halla la capacidad y sensibilidad de cada una de las siguientes escalas de probetas:

b) Haz lo mismo con las escalas de las siguientes reglas:

3.- a) Haz una bola de plastilina y mide su masa con una balanza y su volumen con una probeta. Deforma la bola, con cuidado de no perder ninguna porción del material, y mide de nuevo su masa y su volumen. ¿Cambia la masa o el volumen de la bola al deformarla?

b) Divide ahora la plastilina en cuatro trozos. ¿Qué pesará más el trozo original o la suma de los cuatro trozos en que has dividido el trozo original?. Compruébalo.

c) Tomamos una probeta con agua y la repartimos entre tres vasos. ¿Cómo pesará más el agua: repartida entre los tres vasos o cuando estaba en la probeta?

4.- Se pesan dos cilindros y resulta 70 g. Observa la figura y di: ¿cuánto pesarán en la situaciones A y B?

5.- a) Pesamos en una balanza un vaso con agua junto con un papel con un poco de sal. Disolvemos después la sal en el agua y volvemos a pesar el vaso que contiene la disolución sin quitar el papel. ¿Ha cambiado la cantidad de agua? ¿Y la de sal? ¿Por qué? ¿Pesará ahora más, igual o menos que antes? ¿Por qué?

b) Pesamos un vaso con agua y una pastilla efervescente fuero de él. Luego introducimos la pastilla en el agua, esperamos un poco y volvemos a pesar. ¿Pesará más, menos o lo mismo que al principio? ¿Por qué? ¿Habrá cambiado la cantidad de agua? ¿Y la cantidad de pastilla? Comprueba tus predicciones.

c) Vamos a pesar en una balanza un vaso con hielo en su interior. Después dejaremos que funda totalmente. ¿Cómo crees que será el peso del vaso con agua, mayor, menor o igual que el del vaso con hielo? ¿Por qué? Compruébalo.

5.- Se pesa una misma cantidad de líquido en dos recipientes distintos A Y B. Después se pesan juntos los dos recipientes vacíos. En la figura se pueden ver los resultados obtenidos.

Calcula la masa del líquido y la de cada recipiente.

6.- a) Pesamos un pedazo de metal frío y después de calentarlo, ¿cuándo pesará más?. Compruébalo.

b) Pesamos ahora un vaso con agua junto con una piedra que está fuera del mismo. Después introducimos la piedra en el agua. ¿Ha cambiado la cantidad de agua o la cantidad de piedra? ¿Por qué?

Si pesamos el vaso con la piedra y el agua dentro, ¿pesará más, igual o menos que al principio? ¿Por qué?

c) Si repetimos la misma operación, cambiando la piedra por un trozo de madera (primero pesamos el recipiente con agua y la madera fuera de él, y luego ponemos la madera dentro del agua y volvemos a pesar), ¿el peso con la madera dentro del agua será mayor, igual o menor que cuando la madera está fuera del agua?

7.- Tenemos dos cubos de igual tamaño, uno de aluminio cuya masa es de 2´7 g y otro de plomo cuya masa es de 11´3 g. Al introducir el cubo de aluminio en una probeta con agua observamos una subida del agua de 1ml. Si cambiamos ahora e introducimos el cubo de plomo en la probeta con agua, cuánto subirá el agua: más, menos o igual que antes? ¿Por qué? Compruébalo.

8.- En tres vasos iguales que contienen la misma cantidad de tinta, sumergimos tres objetos distintos. En la figura podemos observar los vasos antes y después de introducir los objetos.

1º) Ordena los tres objetos desde el que pesa más al que pesa menos.2º) Ordena los tres objetos desde el que tiene un volumen mayor al que lo tiene menor.

b) Densidad.

1.- ¿Qué significa que la densidad del alcohol es 0´8 g/cm3? Observa la tabla de densidades y explica el significado de la densidad del: agua, hierro, aluminio, mercurio y oro.

2.- La masa de un trozo de aluminio es de 10 gramos y su volumen es de 3´7 ml. Calcula su densidad. Si cogemos ahora un trozo de 20 gramos, ¿cuál será su densidad? ¿Por qué? ¿Se debe hablar de la densidad de un cuerpo o de la densidad de una sustancia? ¿Por qué?

3.- ¿Cuál es la masa de 10 cm3 de aceite? (Consulta la densidad del aceite en la tabla)

4.- ¿Qué volumen ocupan 80 Kg. de agua? (Consulta la densidad del agua en la tabla)

5.- ¿Cuánto pesaría un trozo de cobre con las siguientes dimensiones 5 cm. de largo, 18 cm. de ancho y 3 cm. de alto? (Consulta la densidad del cobre en la tabla)

6.- Una barra de hierro tiene una base cuadrada de 3 x 3 cm. y una altura de 1m. ¿Cuánto pesará? (Consulta la densidad del hierro en la tabla)

7.- Tenemos cuatro tornillos metálicos, y queremos saber cuáles están hechos del mismo material. Para eso hemos medido sus masas en una balanza y su volumen en una probeta por desplazamiento de agua. Los resultados han sido:

1º m = 14´6 g 2º m = 5´1 g 3º m = 20 g 4º m = 13 g V = 2 cm3 V = 0´7 cm3 V = 2´2 cm3 V = 4´8 cm3 8.- Dos bolas del mismo material tienen un volumen de 10 y 15 cm3 respectivamente. Si la menor pesa 8 gramos,

¿qué pesará la mayor?

9.- Imagina que cogemos tres vasos iguales, de 100 ml, y los llenamos hasta arriba una de aceite, otro de polvo de aluminio y otro de glicerina. Si ahora los pesas, ¿cuál tendrá más masa? ¿Cuál ocupará un volumen mayor? ¿Por qué?

10.- Si medimos el volumen de una piedra sumergiéndola en una probeta con agua y en una probeta con aceite, ¿cuándo resultará un volumen mayor para esa piedra? ¿Por qué?

11.- ¿Qué le ocurre a la densidad de una barra de chocolate cuando la partimos a la mitad?

12.- ¿Qué tiene mayor densidad: a) 1 Kg. de agua o 10 Kg. de agua? b) 5 Kg. de plomo o10 Kg. de aluminio? c) 1 g de uranio o toda la Tierra?

13.- ¿Explica como flota una botella de vidrio vacía en el agua? ¿Cuánto pesaría la botella cuando está flotando medido con el dinamómetro?

14.- ¿Qué le sucederá a un barco que navega por el río Guadalquivir cuando sale al mar? 15.- ¿Flota un cubito de hielo en el agua? ¿Cuál tiene mayor densidad, el hielo o el agua? ¿Cómo es esto posible si

es la misma sustancia?

Tabla de densidades de algunas sustancias

Tema 3: LA TEORÍA CINÉTICO-MOLECULAR

Metodología

Una de las dificultades más graves que, encuentran los alumnos es diferenciar entre los hechos y las teorías que se emplean para explicar esos hechos.

Se aplican a los átomos y moléculas las mismas propiedades que las de las sustancias macroscópicas. Así, los átomos o moléculas de hierro serán duras, igual que es duro el hierro; la dilatación de una sustancia puede explicarse suponiendo que las moléculas que la forman se dilatan o el cambio de estado de sólido a líquido se justifica diciendo que las moléculas de esa sustancia se funden.

Los alumnos tienden a considerar que todo lo que aprenden en las clases de cada día son hechos, y no distinguen entre observación y teoría. Será necesario que se explicite esa diferencia cuando se expongan las teorías, sean éstas las aceptadas por los científicos o las propuestas por los propios estudiantes. Los alumnos deben poder distinguir entre lo que se corresponde con un hecho experimental (el volumen ocupado por un gas aumenta si lo calentamos a presión constante) y lo que es una hipótesis de una teoría que sirve para explicar los hechos experimentales (la velocidad de las moléculas de un gas depende de la temperatura).

Es necesario en la enseñanza diferenciar entre los hechos que se quieren explicar y la teoría que se utiliza para representar e interpretar esos hechos.

Es necesario proponer ejercicios a los alumnos en los que se manifieste explíci tamente la disparidad entre los dos niveles de estudio de la naturaleza: explicar un fenómeno como puede ser la dilatación de un sólido con ayuda de las hipótesis de la teoría cinético molecular o preguntarles si una afirmación corresponde con la descripción de un fenómeno o se refiere a la interpretación de un fenómeno con ayuda de una hipótesis o una teoría.

En otras ocasiones son confundidos con frecuencia en los libros de texto. Confusión entre los huecos que quedan entre un material poroso con el espacio vacío entre las moléculas. También se induce a pensar al alumno que las moléculas tienen igual propiedades que la materia considerada macroscópicamente cuando se dice que la molécula es la parte más pequeñas de la materia que mantienen las propiedades físicas o que se pueden ver con la ayuda del microscopio ellas y los átomos que la componen. Esto último, es un error, tanto científico como didáctico. Desde el punto de vista didáctico, cuando los alumnos aún no tienen clara la diferencia entre una interpretación teórica y una descripción de los hechos observable macroscópicamente, no les permite distinguir ambos niveles de explicación.

Se debe insistir en el carácter imaginario de las teorías científicas. Considerando a las teorías científicas como «invenciones de la mente humana», y que su bondad deriva de lo fructíferas que sean para 'explicar los hechos observados o para predecir nuevos hechos antes de que éstos puedan ser observados. Para resaltar el carácter imaginario de las teorías presentamos las preguntas sobre la interpretación según la teoría cinético-molecular, pidiendo que dibujen cómo se imaginan las moléculas, en lugar de cómo se verían las moléculas a través de un microscopio o de unas gafas mágicas. Así, al pedir que dibujen cómo «se imaginan» las moléculas, estamos insistiendo en el carácter hipotético de las teorías.

Siempre que se presente la oportunidad, se tratará de insistir en la diferencia entre los dos niveles de explicación científica: la diferencia entre teorías o modelo y las experiencias y procesos que se quieren explicar, de forma que el alumno lo incorpore más como un procedimiento que como un contenido conceptual. Por eso se hará primero una descripción de las observaciones rea-lizadas y, a continuación, se utilizará la teoría cinético-molecular para explicarlas.

Además, de esta manera se contribuye a facilitar la aceptación de informaciones que pueden sorprender a los alumnos. Así, la razón del movimiento continuo de las moléculas la podemos buscar en que el modelo propuesto para las moléculas contiene esa hipótesis, que por otra parte resulta útil para explicar la realidad, y esa hipótesis puede ser más creíble en el marco de una concepción que separa claramente la interpretación de las observaciones (teoría) de las observaciones mismas.

Algunas simplificaciones

Es lógico que todos los modelos y teorías científicas que se enseñan a los alumnos de 12 a 13 años se simplifiquen para que sean asequibles a ellos. En algunos casos las simplificaciones consisten sólo en la omisión de algunas de las hipótesis o leyes que resultan más complejas, y en otros casos se trata de simplificaciones «conceptuales» en las que es necesario modificar alguna hipótesis para que sea más comprensible para los alumnos.

A su vez, los alumnos deben ser conscientes de que las teorías y modelos que se estudian son siempre simplificaciones de los que la ciencia admite actualmente.

Es conveniente aclarar algunas de las consideraciones que conviene tener en cuenta.• En el modelo hablaremos de la materia, compuesta por moléculas y vacío, pero no

hablaremos de la radiación. • Utilizaremos el término molécula para referirnos a las entidades elementales que

componen la materia. Es cierto que no todas las sustancias están compuestas por verdaderas moléculas tal como se entiende hoy en ciencia, es decir, átomo o grupo de átomos unidos entre sí con carga eléctrica neta nula

Se podría utilizar un término más ambiguo y menos preciso que el de molécula para ajustarnos más al concepto científico, como podría ser el de partícula. Pero es que el término partícula es muy ambiguo pues se utiliza mucho desde un punto de vista macroscópico. Así, se debería matizar a cada paso si nos estamos refiriendo a partículas desde un punto macroscópico o a partículas desde la teoría cinética, lo cual aunque se hiciera en cada momento no evitaría las confusiones de los alumnos.

La utilización de un término nuevo para los alumnos, molécula, que no está relacionado con la descripción macroscópica de la naturaleza puede ser incluso beneficioso para la comprensión de la diferencia entre el modelo que utilizamos y el mundo macroscópico que queremos describir e interpretar.

Poco a poco se irá perfilando el modelo, tanto en el sentido de hacerlo más complejo como en el de ir modificando las inexactitudes que hayamos podido introducir en este momento. Así, en el capítulo siguiente se tendrá necesidad de considerar la estructura compleja de las moléculas para poder explicar las reacciones químicas. Incluso presentar a los alumnos una secuencia de este tipo, en la que de alguna manera se refleja el propio desarrollo histórico de la química, facilita la consecuencia de proporcionar una imagen de la ciencia como algo dinámico y en construcción permanente y no como algo estático y definitivo.

• Las moléculas las consideraremos en este tema como algo sin estructura interna, siendo iguales todas las que forman una sustancia y diferentes a las de otra sustancia. No se tendrá en cuenta en ningún momento la posible forma y se considerarán preferentemente como esféricas.

• Sólo nos referiremos a los estados sólido, líquido y gaseoso como los tres posibles estados de agregación de la materia. No mencionaremos el cuarto estado, el plasma, en él qué la materia puede considerarse formado por una mezcla de electrones y núcleos.

• Utilizaremos dibujos para representar cómo nos imaginamos la disposición de las moléculas en los diferentes estados de agregación, así como para simbolizar los procesos a los que se ve sometido la materia.

Como norma general consideramos que en los dibujos de gases las moléculas están separadas, por término medio, una distancia del orden de 10 veces su diámetro molecular.

En dibujos de sólidos y líquidos las moléculas deben estar separadas siempre una distancia aproximada a un diámetro molecular, dejando claro que no están pegadas unas con otras. Es mejor insistir en la idea de que existe vacío que ser rigurosos en las distancias intermoleculares.

No todos los sólidos tienen el mismo tipo de estructura, la cual depende del tipo de enlace que presenten. Pero en este nivel no trataremos para nada los diversos tipos de enlace, sólo tendremos en cuenta el estado sólido sin diferenciar si es un sólido molecular, iónico, metálico o atómico.

Hay otra razón para considerar que las moléculas en los sólidos no están en contacto, pues en ese caso sería difícil explicar las variaciones de volumen que sufren los sólidos y líquidos con la temperatura.

• Hay otro aspecto que merece ser comentado, es la relación entre velocidad de las moléculas y la temperatura. Sería adecuado decir que la velocidad aumenta cuando lo hace la temperatura sin establecer ninguna proporcionalidad. Además, tampoco compararemos la velocidad de las moléculas de dos sustancias diferentes, siempre nos referiremos a la velocidad de las moléculas cuando una sustancia aumenta o disminuye su temperatura.

• Por último, respecto a las fuerzas que actúan sobre las moléculas. Dado que en este momento, aún no se ha estudiado nada sobre los tipos de fuerzas y por lo tanto no tiene sentido hablar de fuerzas eléctricas de atracción y repulsión, sólo diremos que las moléculas se atraen unas a otras, sin referirnos a la causa, de forma que tienden estar juntas. Por otro lado, el movi-miento de las moléculas facilita la separación de las mismas de forma que serán estos factores: las fuerzas atractivas entre las moléculas y la tendencia a la separación producida por el movimiento lo que explicará los cambios de estado.

No hablaremos de la repulsión cuando las moléculas se acercan más de la distancia referida. Las fuerzas repulsivas serán explicadas sólo como la imposibilidad de que las moléculas se superpongan unas otras sin ninguna referencia a la estructura electrónica ni a la repulsión entre los núcleos.

CONCEPTOS, ACTITUDES Y PROCEDIMIENTOS

ConceptosLas ideas claves que deben tratarse en este tema están agrupadas en dos grandes

secciones; en una se trata de describir el comportamiento observable de la materia, mientras que en la otra se trata de interpretar ese comportamiento observable con ayuda de la TCM.

1ª Todo lo que es materia pesa (tiene masa) y ocupa un lugar en el espacio. Los gases son materia, es decir, pesan y ocupan lugar.

2ª La ciencia utiliza dos niveles de descripción de la naturaleza. En uno, se buscan y describen las regularidades observables en el comportamiento de la materia; en el otro nivel se propone una interpretación de lo observado mediante una teoría lo más simple y coherente posible.

3ª Según su comportamiento observable, la materia puede clasificarse en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso, que se diferencian en que en el primero tiene forma y volumen propio, en el segundo tiene volumen pero no forma y cuando está en estado gaseoso no tiene ni forma ni volumen propio, adoptando siempre el del recipiente que lo contiene.

4ª El estado de agregación en que se presenta un determinado material depende de las condiciones de presión y temperatura. En general, cualquier sustancia puede estar en cualquiera de los tres estados, según sean los valores de presión y temperatura a la que se encuentre.

5ª La materia en estado gaseoso ocupa siempre todo el espacio disponible. Se comprime o se expande apreciablemente según sea la presión aplicada, puede dilatarse o contraerse en un recipiente de paredes móviles o flexibles cuando aumenta o disminuye la temperatura y se difunde fácilmente.

6ª En las transformaciones físicas (dilatación-contracción, compresión-expansión, cambios de estado, etc.) puede cambiar el volumen de una determinada cantidad de materia, pero no cambia su masa.

7ª La materia en estado sólido y líquido se dilata o se contrae al variar la temperatura, aunque en menor proporción que en los gases. Sin embargo, la compresión o expansión es casi despreciable en los estados sólidos y líquido.

8ª La materia en estado gaseoso empuja sobre las superficies con las que está en contacto. La presión es la magnitud que mide el valor de ese empuje. El aire atmosférico, como todos los gases, empuja sobre cualquier superficie con la que esté en contacto, sea cual sea la dirección en la que se coloque dicha superficie.

9ª La presión de un gas encerrado en un recipiente depende de la cantidad de gas, del volumen del recipiente y de la temperatura a la que esté el gas.

10ª La materia cambia de estado de agregación según las condiciones de presión y temperatura. Los cambios de estado son reversibles y en ellos la sustancia sigue siendo la misma.

11ª En la atmósfera hay siempre agua en estado gaseoso que procede, fundamentalmente, de la evaporación del agua de los ríos, mares, etc. Cuando el aire se enfría, el vapor de agua que contiene puede condensar, pasando a líquido y dando lugar a fenómenos atmosféricos como la lluvia, el rocío, etc.

12ª Los olores de las sustancias se explican por la evaporación o sublimación de las mismas, la difusión a través del aire, la actuación sobre las células olfativas y la interpretación que hace el cerebro del estímulo que provoca esa actuación.

La teoría cinético molecular pretende explicar todos los hechos anteriores con ayuda de pocas hipótesis. Así, conviene destacar:

13ª Todo lo que es materia está hecho de pequeñas partículas (corpúsculos) que llamaremos moléculas.

14ª Entre las moléculas no hay nada (decimos que hay vacío).15ª Las moléculas tienen masa (peso) y un tamaño y forma propio, diferente de una

sustancia a otra. Esas propiedades de las moléculas no se modifican mientras que los cambios sean físicos, es decir, mientras que las sustancias sigan siendo las mismas.

16ª Las moléculas están en continuo movimiento y no se paran nunca.17ª Cuando aumenta o disminuye la temperatura de un sistema suponemos que la velocidad

media de las moléculas aumenta o disminuye.18ª Entre las moléculas existen fuerzas atractivas cuyo valor depende del tipo de molécula y

de la distancia entre moléculas. Si se acercan demasiado, aparecen fuerzas repulsivas.19ª Las diferencias en el comportamiento observable de la materia en los estados sólido,

líquido y gaseoso, pueden explicarse acudiendo únicamente a diferencias en el agrupamiento de las moléculas (distancia y orden), y al movimiento de las mismas.

20ª En el estado gaseoso las moléculas están bastante alejadas entre sí (por término medio, distancias aproximadas a 10 veces el diámetro de la moléculas), mientras que en los estados sólido y líquido las distancias son del orden de un diámetro molecular. En el estado gaseoso las moléculas se mueven libremente, en estado líquido se deslizan unas sobre otras y en estado sólido no se desplazan, sólo vibran a un lado y otro de la posición de equilibrio.

21ª La presión de los gases puede interpretarse como resultado del número de golpes que dan las moléculas y de la intensidad de cada golpe.

22ª La dilatación o contracción se interpreta como el alejamiento o acercamiento de las moléculas como resultado de un aumento o disminución del movimiento de las moléculas.

23ª La expansión o compresión de los gases se interpreta por un alejamiento o acercamiento de las moléculas como resultado de una disminución o un aumento de la presión externa sobre el gas.

24ª La difusión de los gases se explica por el movimiento de las moléculas y por la existencia de grandes espacios vacíos.

25ª La dificultad para comprimir o expandir sólidos y líquidos se explica por las fuerzas que existen entre las moléculas y las pequeñas distancias que hay entre ellas en esos estados.

26ª Los cambios de estado se explican por cambios en el agrupamiento de las moléculas y en la velocidad de las mismas.

27ª El cambio de volumen en los cambios físicos se explica porque varían las distancias entre las moléculas. La conservación de la masa se explica porque se conserva el número y tipo de moléculas.

28ª La interpretación del olor recoge la separación de las moléculas de la sustancia olorosa, la difusión a través de las moléculas del aire, el contacto con las células olfativas.

Como conclusión: Las moléculas no tienen propiedades macroscópicas, no son duras o blandas, no se dilatan ni contraen, ni se funden, etc. ya que son invenciones de los científicos para explicar esas propiedades con un modelo lo más sencillo posible.

Procedimientos

1ª Planificación y realización de experiencias sencillas dirigidas a estudiar algunas propiedades del aire y del agua como: la compresibilidad del aire o las temperaturas de fusión y ebullición del agua.

2ª Desarrollar la capacidad para interpretar una gráfica, así como para construirla a partir de una tabla de datos.

3ª Capacidad para discernir entre lo que es una descripción de las observaciones o de hechos y lo que es una interpretación teórica.

Actitudes

l.ª Reconocimiento de la importancia de los modelos y de su confrontación con los hechos empíricos.

2ª Valoración de la provisionalidad de las explicaciones como elemento diferenciador del conocimiento científico y como base del carácter no dogmático y cambiante de la ciencia.

3ª Disposición al planteamiento de interrogantes ante hechos y fenómenos que ocurren a nuestro alrededor.

Secuencia didáctica

Los contenidos conceptuales de este capítulo podemos agruparlos en tres partes. Cada una de ellas abarca los siguientes aspectos:

1ª Comportamiento de la materia en estado gaseoso. Interpretación del comportamiento observable con la teoría cinético-molecular.

2ª Comportamiento de la materia en los estados sólido y líquido. Interpretación del comportamiento observado con la teoría cinético-molecular.

3ª Los cambios de estado de agregación de la materia. Interpretación de los mismos con la teoría cinético-molecular.

Se puede comenzar con el estudio del estado gaseoso estableciendo claramente que los gases son materia, pues tienen las propiedades de pesar y ocupar volumen, si bien no tienen un volumen propio sino el del recipiente que los contiene. El estudio de las propiedades compresión y expansión, dilatación y contracción, difusión, etc., permite introducir las hipótesis básicas de la TCM:

a) Toda la materia está constituida por moléculas. Entre las moléculas no hay nada, el vacío.b) Las distancias entre las moléculas pueden aumentar o disminuir según sean las

condiciones de presión y temperatura.c) Las moléculas están en continuo movimiento. La velocidad de las moléculas está

relacionada con el valor de la temperatura, aumentando o disminuyendo de acuerdo con las variaciones de ésta.

d) Así mismo, conviene añadir una nueva hipótesis relativa a las fuerzas que existen entre las moléculas y que son responsables de las propiedades observables de los estados sólido y líquido.

Introduciremos la idea de presión de un gas relacionándola con la noción intui tiva de «dureza» o con la dificultad que nos encontramos para deformar un recipiente de paredes flexibles, como un globo o un balón, que contenga un gas. También, haremos una interpretación de la presión con la teoría cinético-molecular en función del número de choques de las moléculas con las paredes y de la intensidad de los mismos. Eso permite explicar el aumento o disminución de la presión en función del aumento o disminución del número de moléculas, es decir, de la cantidad de gas y de la velocidad de las mismas, es decir, de la temperatura.

Establecidas las propiedades de los gases y explicadas con la ayuda de la teoría cinético-molecular procederemos a analizar las propiedades de sólidos y líquidos y compararlas con las de los gases, primero desde el punto de vista macroscópico y posteriormente analizando si la TCM puede explicar también las propiedades de los estados sólido y líquido.

Es fácil poner de manifiesto que los sólidos y líquidos no se comprimen ni se expanden apreciablemente, en contraposición con lo que ocurre con los gases. Para poder explicarlo, la TCM supone que las moléculas están mucho más próximas en estado sólido/líquido que en el gaseoso. Así mismo, conviene añadir la hipótesis d).

Las pequeñas variaciones de volumen que se producen al cambiar la temperatura, en los estados líquido y sólido (comparadas con las que se dan en el estado gaseoso) si bien no son despreciables desde el punto de vista práctico y tienen muchas aplicaciones, exigen que se tenga en cuenta que, para una misma sustancia, las fuerzas atractivas entre las moléculas son mayores en los estados sólido y líquido que en el gaseoso, precisamente debido a que las distancias son menores.

La explicación de los cambios de estado deberá tener en cuenta ambos factores contrapuestos: las fuerzas atractivas entre las moléculas y la movilidad de las mismas (que aumenta dependiendo de la temperatura).

En los cambios de estado de sustancias puras pondremos de manifiesto que en la fusión, en la solidificación y en la ebullición, la temperatura se mantiene constante mientras ocurre el cambio de estado. Por otro lado, se verá que en todos los cambios de estado, así como en todos los procesos que hemos visto en esta unidad: dilatación, compresión, etc., se cumple la conservación de la masa, si bien el volumen no se conserva.

Con la teoría cinético-molecular se explica fácilmente la conservación de la masa mediante la conservación del número de moléculas, mientras que la variación en el volumen se explica porque varía la distancia entre las moléculas. También insistiremos en que todas las sustancias pueden encontrarse en los tres estados de agregación, dependiendo de las condiciones de presión y temperatura. Dedicaremos atención especial a los cambios de estado de líquido a gas, en los que la conservación de la masa no es tan evidente.

Los fenómenos relacionados con la evaporación y la condensación son muy frecuentes en la vida cotidiana pero resultan difíciles de explicar por los alumnos, sobre todo asumir que en el aire hay agua en estado gaseoso independientemente de la que se encuentra en las nubes. Así, la explicación de fenómenos como el rocío, la escarcha, o cómo se empañan los cristales, resulta interesante y contribuye a asegurar la idea de conservación de la materia. Esas ideas se confirman mediante la utilización de la TCM según la cual las moléculas no se destruyen nunca y sólo se agrupan de una u otra forma.

Otro fenómeno que explicaremos utilizando los cambios de estado es la percepción de los olores. Es un ejemplo interesante porque permite cuestionar la idea que mantienen algunos alumnos de las propiedades como algo con existencia independiente de la materia. Así, creen que el olor sería algo adicional de que disponen algunas sustancias, independientemente de las moléculas que la constituyen. La explicación del olor por la evaporación o la sublimación de algunas de las sustancias que constituyen el sistema, la difusión de esas moléculas entre las del aire y su actuación sobre las células nerviosas de la nariz puede utilizarse como ejercicio de aplicación de la TCM, al tiempo que se favorece una interpretación materialista de los gases.

EJERCICIOS COMENTADOS PROPUESTOS A LOS ALUMNOS

Conviene que el profesor haga una breve introducción sobre el significado de una teoría, insistiendo en su carácter especulativo, en el que las hipótesis son suposiciones de cómo están hechas o cómo funcionan las cosas. Es también necesario resaltar su diferencia con la descripción de las observaciones, en la que ya no se trata de suponer sino de describir cómo se comporta la materia cuando se la somete a cambios de cualquier tipo.Claro está que con una simple información a modo de introducción los alumnos no van a comprender la diferencia que existe entre los dos niveles: el de la descripción de las observaciones y el de la interpretación con la teoría cinético-molecular. Por eso este aspecto deberá recordarse a lo largo de todo el capítulo, cada vez que se haga una interpretación teórica de algún hecho concreto.Es el momento de introducir las hipótesis básicas del modelo que vamos a utilizar, señalando siempre y remarcando que esas hipótesis no se pueden comprobar directamente, aunque

podamos admitirlas porque explican el comportamiento observado de la materia e incluso permiten predecir propiedades no observadas. Las hipótesis básicas que se deben introducir son:

• Todo lo que es materia, desde un ladrillo hasta un perfume, está formado por moléculas. Las moléculas nos las imaginamos como algo muy pequeño, tan pequeño que no pueden ser vistas ni con el mejor microscopio.

• Las moléculas son diferentes para cada sustancia. Las moléculas que forman el hierro son diferentes a las que forman el oro.

• Las moléculas están moviéndose continuamente y no se paran nunca.(No hacer ahora referencia al cero absoluto)

• En el caso de las sustancias en estado gaseoso las moléculas se encuentran bastante alejadas en comparación con su tamaño. La distancia media entre moléculas es aproximadamente igual a diez veces el diámetro de una molécula.

• El espacio que hay entre las moléculas está vacío, es decir, en ese espacio no hay nada.• Suponemos que la velocidad de las moléculas depende sólo de la temperatura. A mayor

temperatura, mayor velocidad y a menor temperatura menor velocidad.

En este momento se les puede pedir que hagan o, mejor dicho, que vuelvan a hacer un dibujo en el que representen a un sistema gaseoso de acuerdo con las hipótesis básicas de la teoría cinético-molecular.

• Dibuja, representando las moléculas por pequeños círculos, cómo te imaginas que está constituido un gas en un estado normal. Ten en cuenta las hipótesis que hemos señalado.

En el dibujo hay que insistir en que las distancias entre las moléculas son grandes en comparación con el diámetro de las mismas. Hemos comprobado que existe una tendencia muy importante a dibujar las moléculas bastante más cercanas de lo que dice la teoría cinético-molecular. Sobre ese aspecto deberá insistirse en diversas ocasiones. Un problema práctico que se plantea es que muchos alumnos dibujan los círculos que representan a las moléculas de un tamaño demasiado grande que luego impide que en el espacio en el que deben hacer el dibujo la distancia entre moléculas pueda ser de unos diez diámetros. Se les debe recomendar que dibujen las moléculas como círculos pequeños para que se puedan cumplir las proporciones en las distancias.

• Dibuja ahora cómo te imaginas que está constituido un gas cuando se encuentra en un estado comprimido.Los alumnos han comprobado experimentalmente que si empujamos al émbolo de la jeringa el volumen ocupado por el gas se reduce considerablemente. Es fácil reducir a la mitad el volumen ocupado por el gas. Al representar ese nuevo estado, las moléculas hay que dibujarlas más próximas que cuando el gas está en estado normal. Aunque el gas esté comprimido no deben representarse las moléculas demasiado próximas. Hay que tener en cuenta que si un gas en estado normal se comprime hasta reducir su volumen a la mitad la distancia entre las moléculas pasa de ser unos 10 diámetros moleculares a ser unos 8 diámetros; si la reducción del volumen es a una décima parte del volumen inicial (lo cual ya supone una compresión muy apreciable), las moléculas se aproximan hasta una distancia de unos 5 diámetros. • Dibuja cómo te imaginas que está constituido un gas cuando se encuentra en un estado expandido o enrarecido.En este caso el efecto es el contrario, aumenta el volumen ocupado por la misma cantidad de gas por lo que es lógico que las distancias entre las moléculas aumenten respecto a los gases en su estado normal

Por último se les puede pedir que representen al gas rojo (dióxido de nitrógeno) una vez que se difundió a través del aire que había en el erlenmeyer de forma que terminó ocupándolo entero.• Dibuja cómo te imaginas que está el gas rojo y el aire que había en el erlenmeyer.Las moléculas que representen al gas rojo deben ser diferentes a las moléculas que representen al aire.

El movimiento continuo de las moléculas

Conviene insistir en que las moléculas están en continuo movimiento. El ejemplo de la difusión del gas rojo en el aire es bastante ilustrativo pero, como hemos visto, también se pueden proponer algunos ejemplos más en el que los gases no son visibles pero que pueden poner de manifiesto su movimiento• Si acercamos un trozo de papel indicador al extremo de un tubo de ensayo con amoniaco se pone azul. ¿Cómo puede explicarse, con ayuda de la teoría cinético-molecular, que el papel indicador se ponga azul a pesar de que no se toque al amoniaco?La explicación más razonable es suponer que las moléculas de amoníaco se desplazan hasta el papel indicador. Una vez que se ha establecido que las moléculas de los gases están en continuo movimiento y que esa hipótesis explica muy bien los fenómenos de difusión puede plantearse una actividad que procure diferenciar el movimiento de los gases a nivel macroscópico del movimiento de las moléculas que los componen. Así, podríamos plantear la siguiente pregunta:

En algunos ejemplos anteriores nos hemos referido a situaciones en las que los gases se movían desde un punto de vista macroscópico y lo explicábamos diciendo que las moléculas de esa sustancia están en movimiento. Hay otras ocasiones en las que los gases no se mueven en su conjunto, ¿se mueven en esos casos las moléculas? • Por ejemplo, ¿se mueven las moléculas de butano mientras que están dentro de la botella de gas?La discusión permitirá insistir en que la TCM establece que las moléculas están moviéndose continuamente y que son las paredes del recipiente las que impiden que se alejen en todas direcciones. Además, como hay tantas moléculas el movimiento de algunas será hacia la derecha mientras el de otras será hacia la izquierda, unas hacia arriba y otras hacia abajo, etc., quedando de alguna forma compensado el movimiento conjunto.

Tamaño de las moléculas y vacío entre ellasLa primera hipótesis de la teoría cinético-molecular que hemos introducido señala que las moléculas se suponen con un tamaño muy reducido, tal que no pueden ser observadas con ningún tipo de microscopio. Como con las demás hipótesis, debemos comprobar si esta idea ha sido aceptada o, en caso de que no lo haya sido, insistir en ella, dado que algunos alumnos pueden haber identificado las moléculas con partículas diminutas de ciertos sistemas materiales.• Al observar agua turbia con un microscopio se pueden ver unas pequeñísimas partículas de barro. ¿Son estas pequeñas partículas moléculas de barro?Otra de las ideas básicas de la teoría cinético-molecular es la del vacío entre las moléculas. Esta idea es particularmente difícil de aceptar por los alumnos, al igual que lo ha sido a lo largo de la historia por filósofos y científicos. Podemos proponer la siguiente actividad para insistir en esta hipótesis.• Observa los dibujos de las moléculas del gas en estado normal, cuando se encuentra comprimido y cuando se encuentra expandido. ¿Qué es lo que hay entre las moléculas del gas?Una buena comprensión del modelo dará como respuesta que no existe nada o se responderá que lo que hay es el vacío. Pero es probable que existan alumnas o alumnos que aún conserven una visión continuista de la estructura del gas y respondan diciendo que hay más moléculas o algo semejante. Será necesario, en ese caso, insistir en las hipótesis del modelo y en el porqué de su aceptación.

LA PRESIÓN, UN CONCEPTO ÚTIL PARA DESCRIBIR EL ESTADO DE UN GASEs posible introducir un concepto parcialmente correcto de la presión como una magnitud que define el estado del gas y que nos informa de la fuerza de empuje que puede realizar un gas sobre la unidad de área.Aunque no sea imprescindible, es interesante que nos refiramos a la presión como una propiedad del gas y no como algo que se hace sobre otro cuerpo. Así, el aire contenido en un balón de fútbol tiene una determinada presión mientras que ejerce una fuerza sobre las paredes del balón

En primer lugar, intentaremos que reconozcan que el aire puede hacer fuerza aunque no esté en movimiento. Para eso podemos usar algunos ejemplos conocidos, como lo que ocurre al meter más aire en un balón de fútbol, en un neumático, o a la inversa, lo que ocurrirá cuando se saca aire de un recipiente cerrado, como puede ser una bombona de oxígeno, o de gas butano, etc.Se puede empezar preguntando:

• ¿Qué es lo que impide que podamos hundir el dedo en un balón cuando está inflado? Si metemos más aire al balón, ¿resulta más fácil o más difícil hundir el dedo en el mismo?La mayoría indica que es el aire que hay en el interior del balón el que dificulta que podamos hundir el dedo. Además, ellos también predicen con suficiencia que cuando se introduce más aire es más difícil deformar al balón hundiendo el dedo, pues es una experiencia que es bastante común para todos.

• Explica por qué cuando se mete aire a un balón éste se pone más duro. Explícalo también utilizando las moléculas en tu explicación. Si sacamos aire del balón se observa que se pone más blando. Explícalo también utilizando las moléculas en tu explicación.

Los alumnos comprenden con relativa facilidad que si hay más aire dentro del balón empujará más a la pared del mismo y el balón se notará más duro. Se dice que el aire tiene más presión. Cuando se saca aire, al haber menos cantidad de aire dentro del globo el efecto será al contrario. El aire tiene menos presión.La teoría cinético-molecular explica la presión como el resultado de los choques de las moléculas sobre las paredes del recipiente. Cuando hay más aire, hay más moléculas en el mismo volumen y por lo tanto aumenta el número de choques, y cuando hay menos aire el efecto es el contrario.El profesor o la profesora procurará que no se confundan los dos niveles de explicación. El que se refiere a una descripción de los hechos, tal como pueden ser observados, es que al meter más aire el balón se pone más duro porque ha aumentado la presión, y empuja más. Eso se interpreta diciendo que hay más moléculas y por lo tanto más golpes. Insistimos en la necesidad de que el alumno distinga claramente entre los dos niveles.

A continuación se les puede informar de la existencia de situaciones en las que el gas puede estar comprimido y de otras en las que el gas tiene menos presión de la normal. Ejemplos del primer tipo pueden ser:- El aire contenido en los neumáticos de un vehículo.- El gas oxígeno encerrado en las botellas que se utilizan en los hospitales. - El gas butano encerrado en una bombona (aunque una parte importante del mismo está licuado).- El aire que se utiliza en muchas industrias para mover mecanismos como martillos, atornilladores, etc.Son más difíciles de buscar ejemplos donde el aire este enrarecido. Se puede hablar de los tubos de los televisores, de las bombillas, de los tubos fluorescentes, y el más común, el aire de las montañas o en general, el aire atmosférico a medida que aumenta su distancia a la tierra.Esto puede servir para hacer un pequeño comentario sobre el hecho de que el aire atmosférico también empuja, es decir, también tiene presión. Se trataría sólo de introducir la idea de presión atmosférica de forma cualitativa, sin entrar en valores numéricos. Creemos que puede hacerse la conocida experiencia en la que una hoja de papel es suficiente para impedir que caiga el agua de un vaso invertido, o ver cómo no cae el agua contenida en una pipeta tapada con el dedo por el extremo superior. En todos esos casos puede darse una explicación suponiendo que el aire empuja en todas las direcciones y es capaz de sostener el peso del agua en cada caso.

DIFERENCIA ENTRE PESO Y VOLUMENSin embargo, en los gases el volumen puede sufrir grandes cambios siendo fácil reducir el volumen a la mitad, o incluso más, aumentando la presión. Incluso, puede cambiar el peso de gas y no cambiar el volumen. Por eso, conviene presentar alguna actividad para hacer reflexionar a los alumnos sobre ello. Una actividad como la siguiente, puede ser útil para discutir la diferencia que hay entre el peso y el volumen de un gas.

• Disponemos de una botella metálica de 50 litros llena de un gas comprimido que se utiliza para llenar los globos. Utilizando el gas contenido en la botella llenamos un globo de 2 litros.a) ¿La cantidad de aire encerrado en la botella después de haber llenado el globo es mayor, igual o menor que antes de haberlo llenado?b) ¿El peso del aire encerrado en la botella después de haber llenado el globo es mayor, igual o menor que antes de haberlo llenado?c) ¿Cuál será el volumen del gas encerrado en la botella después de haber llenado el globo?

d) Dibuja cómo te imaginas el gas contenido en la botella antes y después de haber llenado el globo.

En los dos primeros apartados los alumnos deben reconocer que si se ha sacado gas para llenar el globo, dentro de la botella debe quedar menos cantidad de gas y por lo tanto el gas contenido en la botella pesará menos que antes de llenar el globo.En cuanto al volumen será fácil encontrar un porcentaje alto de alumnos que dicen que el volumen de gas será de 48 litros, ya que si había 50 litros y se han sacado 2 litros para llenar al globo quedará la diferencia. La discusión en toda la clase permite establecer que el volumen ocupado por el gas que queda en la botella sigue siendo de 50 litros ya que los gases no tienen volumen propio, sino el del recipiente que los contiene. Los gases se expanden de forman que ocupan todo el recipiente.El apartado d) insiste en la misma idea de que el gas se expande y ocupa todo el recipiente. También debemos cuidar que se dibujen las moléculas distribuidas uniformemente tanto antes como después de haber llenado el globo Se debe insistir en que lo que se dibuja es cómo se imaginan las moléculas y no cómo se ven las mismas, ya que las moléculas no se ven nunca.

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE EL VOLUMEN DE UN GASComo sabemos, el volumen de un gas no es algo propio del gas sino del recipiente que lo contiene. Por eso, no puede decirse con validez general qué es lo que ocurre cuando se calienta un gas ya que si el recipiente no es rígido sino flexible, aumentará el volumen cuando lo haga la temperatura aumentando por consiguiente el volumen del aire que contiene. Cuando el recipiente no es flexible, sino rígido, no se dilata ni contrae apreciablemente cuando cambia la temperatura por lo que el gas no aumenta ni disminuye el volumen cuando cambia la temperatura.

Gas contenido en recipiente de paredes flexibles

Podemos comenzar observando lo que ocurre cuando se utiliza un recipiente flexible. Por ejemplo, se puede calentar una botella a la que se ha acoplado un globo y observaríamos cómo aumenta el volumen del globo. Para calentar la botella puede utilizarse un baño maría para evitar que se rompa o, si empleamos un matraz de laboratorio, puede calentarse sobre la rejilla a la que da directamente la llama del mechero bunsen.• ¿El volumen ocupado por el gas después de aumentar la temperatura es mayor, igual o menor que el volumen ocupado por el gas antes de calentar?¿El peso del gas después de aumentar la temperatura es mayor, igual o menor que el peso del gas antes de calentarlo?Dibuja cómo te imaginas las moléculas del aire que hay dentro de la botella antes y después de haber calentado la botella.

La puesta en común se puede utilizar para volver a discutir la diferencia entre el peso y el volumen. Así, en este caso aumenta el volumen del gas pero no aumenta ni disminuye el peso, pues ni ha entrado ni ha salido aire.Respecto al dibujo, debemos cuidar que se dibujen las moléculas distribuidas homogéneamente y en mismo número antes y después de calentar. Es posible que haya alumnos que dibujen las moléculas más juntas en la parte superior, como reflejo de la idea de que el aire caliente sube. Se puede proponer una actividad como la siguiente para plantear la discusión sobre ese aspecto:

• Si hubiésemos puesto la botella en posición horizontal ¿se habría inflado el globo de la misma manera al calentar? Explica la respuesta.

El globo se infla también en esa posición, lo cual se explica fácilmente con la teoría cinético-molecular pues ésta señala que el movimiento de las moléculas es desordenado y está dirigido en todas las direcciones por igual. La conclusión es que al calentar el aire éste tiende a aumentar su volumen y si las paredes del recipiente que lo contiene son flexibles ese aumento de volumen se produce. Se les puede proponer la observación de una contracción del aire. Para eso se utilizaría

como recipiente flexible un globo que se llenaría con aire a la temperatura ambiente y luego se enfriaría introduciéndolo en el frigorífico (si se hace en el congelador el efecto es mucho más acusado). Se produce una disminución del volumen bastante apreciable.

Establecido claramente el aspecto fenomenológico de la dilatación/contracción de un gas podemos pasar a su interpretación con la teoría cinético-molecular. La siguiente puede ser una actividad adecuada para plantearlo:• Cuando se calienta un gas contenido en un recipiente de paredes flexibles, las moléculas del gas sufren algunos cambios. Escoge la opción que te parezca correcta para cada uno de los aspectos señalados:a) El número de moléculas aumenta disminuye no cambiab) El tamaño de cada molécula aumenta disminuye no cambiac) La distancia entre moléculas aumenta disminuye no cambiad) La velocidad de las moléculas aumenta disminuye no cambiae) La temperatura de cada molécula aumenta disminuye no cambia

Las únicas propiedades que aumentan son la velocidad y la distancia entre las moléculas, mientras que las otras no cambian. Respecto al apartado e) debe señalarse que ninguna opción es correcta pues las moléculas no tienen temperatura, magnitud que se emplea para describir el estado de un sistema macroscópico y que no se puede aplicar a las moléculas individualmente consideradas.

Gas contenido en un recipiente de paredes rígidasEn muchas ocasiones los gases están contenidos en recipientes de paredes rígidas por lo que al calentarlos o enfriarlos su volumen no se modifica. Se puede preguntar:• ¿Qué cambios sufre el gas butano contenido en una bombona de hierro cuando está al sol durante 1 hora?En la discusión de las respuestas se establecerá que el gas aumenta dé temperatura, es decir, se calienta. Lógicamente no cambia ni el peso ni el volumen del gas, ya que hay la misma cantidad encerrada en el mismo recipiente. Cambia la presión del gas, que ahora será mayor, lo que puede entenderse mejor con la teoría cinético-molecular. Si aumenta la temperatura, aumenta la velocidad de las moléculas y como el volumen no lo hace, hay más choques con las paredes del recipiente y con mayor intensidad, es decir, el gas tiene mayor presión.Se puede comentar a los alumnos que ese aumento de presión hace mayor el riesgo de ruptura del envase, con la consiguiente fuga de gas y peligro de explosión posterior. Por eso, generalmente en los envases de los productos gaseosos que se utilizan en forma de spray se advierte sobre la necesidad de no colocarlos cerca de «fuentes de calor»: hornillas, estufas, radiadores, etc.Por último se hará la interpretación de este fenómeno con la teoría cinético-molecular. Se puede proponer una actividad del siguiente:

• Cuando se calienta un gas contenido en un recipiente de paredes rígidas, las moléculas del gas sufren algunos cambios. Escoge la opción que te parezca correcta para cada uno de los aspectos señalados:a) El número de moléculas aumenta disminuye no cambiab) El tamaño de cada molécula aumenta disminuye no cambiac) La distancia entre moléculas aumenta disminuye no cambiad) La velocidad de las moléculas aumenta disminuye no cambiae) La temperatura de cada molécula aumenta disminuye no cambiaEn este caso sólo cambia la velocidad de las moléculas que se hace mayor al aumentar la temperatura. Sin embargo, ahora no cambia la distancia entre moléculas, pues al ser rígidas las paredes del recipiente no hay cambio de volumen y las moléculas se encontrarán, por término medio, a la misma distancia unas de otras.Como colofón de este apartado se puede pedir a un grupo de alumnos que hagan un póster en el que se resuma lo que ocurre cuando un gas se calienta, indicando tanto los cambios que son observables a nivel macroscópico como las interpretaciones de esos cambios con la teoría cinético-molecular.

TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR

La teoría cinético- molecular pretende explicar todos los hechos macroscópicos de la materia con ayuda de unas pocas hipótesis:

1.-- La materia es discreta (no es continua), está formada por pequeñas partículas llamadas moléculas, separadas unas de otras y entre ellas no hay nada. A esa nada se le llama vacío.

2.-- En todos los estados: sólido, líquido y gaseoso se considera que las moléculas están en continuo movimiento, llamado agitación térmica; bien vibrando alrededor de un punto fijo (sólido), bien desplazándose unas sobre otras (líquidos) o bien en movimiento libre (gases).

3.-- La energía cinética media delas moléculas, es decir, su velocidad media, depende solamente de la temperatura; así la velocidad aumenta cuando lo hace la temperatura.

4.-- En general, en los sólidos y líquidos las distancias entre las moléculas es aproximadamente de un diámetro molecular. Para los gases, las distancias entre las moléculas puede ser aproximadamente de diez veces el diámetro molecular.

5.-- Entre las moléculas de sólidos y líquidos existen fuerzas atractivas cuyo valor depende de cada sustancia y de la distancia entre las moléculas de esa sustancia.

Entre las moléculas de los gases no existen fuerzas, éstas se mueven libremente.

Las moléculas de cada sustancia son distintas.

Las moléculas de una sustancia no cambian en nada cuando esa sustancia cambia de estados o sufre cualquier otro proceso, es decir, son inalterables.

Se trata de explicar las propiedades de la materia teniendo en cuenta sólo tres características de las moléculas:

- Distancia entre ellas.

- Movimiento de las mismas.

- Fuerzas entre ellas.

Ejercicios de aplicación de la Teoría cinético-molecular a) Gases

1.- El hierro es una sustancia en estado sólido a temperatura ambiente, el agua es una sustancia en estado líquido a temperatura ambiente y el butano es una sustancia en estado gaseoso a temperatura ambiente. ¿Cuáles de las siguientes propiedades te parecen comunes a las tres y cuáles son propias de un solo estado de agregación?a) La materia, en cualquier estado de agregación, tiene masa (peso).b) La materia, en cualquier estado de agregación, tiene forma propia.c) La materia, en cualquier estado de agregación, tiene volumen propio.d) La materia, en cualquier estado de agregación, ocupa un lugar en el espacio.e) La materia, en cualquier estado de agregación, es siempre visible.f) La materia, en cualquier estado de agregación, tiene una determinada temperatura.g) La materia, en cualquier estado de agregación, tiene un color determinado.

2.- Recuadra la opción que te parezca correcta para cada caso:a) Cuando se produce la compresión de un gas:La cantidad de gas aumenta disminuye no cambiaEl volumen del gas aumenta disminuye no cambiaEl peso del gas aumenta disminuye no cambiala densidad del gas aumenta disminuye no cambia

b) Cuando se produce la expansión de un gas: La cantidad de gas aumenta disminuye no cambiaEl volumen del gas aumenta disminuye no cambiaEl peso del gas aumenta disminuye no cambiaLa densidad del gas aumenta disminuye no cambia

c) Al producirse la expansión, ¿queda alguna zona de la jeringa en la que no haya aire o en la que el aire esté «más escaso» que en otra zona de la misma jeringa? Explica la respuesta.

3.- a) Dibuja, representando las moléculas por pequeños círculos, cómo te imaginas que está constituido un gas en un estado normal. Ten en cuenta las hipótesis que hemos señalado.b) Dibuja ahora cómo te imaginas que está constituido un gas cuando se encuentra en un estado comprimido.c) Dibuja cómo te imaginas que está constituido un gas cuando se encuentra en un estado expandido o enrarecido.d) Dibuja cómo te imaginas que está el gas rojo y el aire que había en el erlenmeyer.

4.- a) Si acercamos un trozo de papel indicador en el otro extremo de un tubo de ensayo con amoniaco se pone azul. ¿Cómo puede explicarse, con ayuda de la teoría cinético-molecular, que el papel indicador se ponga azul a pesar de que no se toque con el amoniaco?

b) ¿Se mueven las moléculas de butano mientras que están dentro de la botella de gas?

5.- a) Al observar agua turbia con un microscopio se pueden ver unas pequeñísimas partículas de barro. ¿Son estas pequeñas partículas moléculas de barro? b) Observa los dibujos que hiciste en el ejercicio 3 de las moléculas de un gas en estado nor-mal, cuando se encuentra comprimido y cuando se encuentra expandido. ¿Qué es lo que hay entre las moléculas del gas?6.- a) ¿Qué es lo que impide que podamos hundir el dedo en un balón cuando está inflado? Si metemos más aire al balón, ¿resulta más fácil o más difícil hundir el dedo en el mismo?

b) Explica por qué cuando se mete aire a un balón éste se pone más duro. Explícalo también utilizando las moléculas en tu explicación. Si sacamos aire del balón se observa que se pone más blando. Explícalo también utilizando las moléculas en tu explicación.

8. - Disponemos de una botella metálica de 50 litros llena de un gas comprimido que se utiliza para llenar los globos. Utilizando el gas contenido en la botella llenamos un globo de 2 litros.a) ¿La cantidad de aire encerrado en la botella después de haber llenado el globo es mayor, igual o menor que antes de haberlo llenado?b) ¿El peso del aire encerrado en la botella después de haber llenado el globo es mayor, igual o menor que antes de haberlo llenado?c) ¿Cuál será el volumen del gas encerrado en la botella después de haber llenado el globo?d) Dibuja cómo te imaginas el gas contenido en la botella antes y después de haber llenado el globo.

9.- a) ¿El volumen ocupado por el gas después de aumentar la temperatura es mayor, igual o menor que el volumen ocupado por el gas antes de calentar? b) ¿El peso del gas después de aumentar la temperatura es mayor, igual o menor que el peso del gas antes de calentarlo? c) Dibuja cómo te imaginas las moléculas del aire que hay dentro de la botella antes y después de haber calentado la botella. d) Si hubiésemos puesto la botella en posición horizontal ¿se habría inflado el globo de la misma manera al calentar? Explica la respuesta.

10.- Cuando se calienta un gas contenido en un recipiente de paredes flexibles, las moléculas del gas sufren algunos cambios. Escoge la opción que te parezca correcta para cada uno de los aspectos señalados:a) El número de moléculas aumenta disminuye no cambiab) El tamaño de cada molécula aumenta disminuye no cambiac) La distancia entre moléculas aumenta disminuye no cambiad) La velocidad de las moléculas aumenta disminuye no cambiae) La temperatura de cada molécula aumenta disminuye no cambia

11.- ¿Qué cambios sufre el gas butano contenido en una bombona de hierro cuando está al sol durante una hora?

12.- Cuando se calienta un gas contenido en un recipiente de paredes rígidas, las moléculas del gas sufren algunos cambios. Escoge la opción que te parezca correcta para cada uno de los aspectos señalados:a) El número de moléculas aumenta disminuye no cambiab) El tamaño de cada molécula aumenta disminuye no cambiac) La distancia entre moléculas aumenta disminuye no cambiad) La velocidad de las moléculas aumenta disminuye no cambiae) La temperatura de cada molécula aumenta disminuye no cambia

b) Sólidos y líquidos

1.- Teniendo en cuenta que las sustancias en estado sólido o líquido se comprimen y se expanden muy poco, y que las sustancias en estado sólido tienen forma propia mientras que las sustancias en estado líquido se adaptan al recipiente que los contiene, dibuja cómo te imaginas que estarán colocadas las moléculas en una sustancia en estado sólido y en estado líquido.

2.- Cuando hemos calentado el líquido contenido en un recipiente podemos decir que: (recuadra la opción que te parezca correcta para cada una una de las magnitudes)

a) El peso del líquido aumenta disminuye no cambiab) El volumen del líquido aumenta disminuye no cambiac) La cantidad de sustancia aumenta disminuye no cambiad) La temperatura del líquido aumenta disminuye no cambia

3.- Dibuja cómo te imaginas las moléculas de hierro de una bola cuando se encuentra la bola a una temperatura baja (-30ºC), normal (20ºC) y alta (200ºC).

4.- Dibuja cómo te imaginas las moléculas de un líquido cuando se encuentra a una temperatura baja( 5ºC), normal (20ºC) y alta (80ºC).

5.- Observa lo que ocurre al mezclar agua con unas gotas de otro líquido coloreado. Explica con la teoría cinético-molecular cómo ha ocurrido este fenómeno de difusión.

6.- Si calentamos agua llega un momento en que aparecen burbujas y el agua se pone a hervir. Si la dejamos mucho tiempo veremos que el agua que queda en el recipiente va disminuyendo y si esperamos lo suficiente observaremos que toda el agua ha desaparecido. ¿Qué ha pasado con el agua?

7.- Si en lugar de calentar agua, calentamos alcohol o cualquier otro líquido, llega un momento en el que ese líquido se pone a hervir, formándose también burbujas en todo el líquido. ¿Qué pasa con el alcohol que ha hervido?a) Continuará siendo alcohol pero en estado gaseoso.b) Se convierte en olor y luego desaparece.c) Se convierte en aire.

8.- Representa cómo te imaginas, con la teoría cinético-molecular que has ido utilizando, el proceso de ebullición del agua y el proceso de ebullición del alcohol.

9.- Si recogemos todo el agua gaseosa que se ha formado y la pesamos, ¿el agua en estado gaseoso pesará más, menos o lo mismo que cuando estaba líquida? ¿La densidad del agua gaseosa será mayor, menor o igual a la densidad del agua líquida? Explica las respuestas tanto desde un punto de vista macroscópico como utilizando la teoría cinético-molecular.

10.- Como sabes, el hielo flota en el agua. ¿Cómo podríamos interpretar este hecho con la teoría cinético-molécular?

11.- a) ¿Qué ocurre cuando el agua hierve? ¿Dónde está ese agua? b) ¿A qué temperatura hierve el agua? c) Si calentamos el agua con un fuego mayor ¿cómo es la temperatura de ebullición? d) Si hay más cantidad de agua ¿la temperatura de ebullición es mayor o menor? e) ¿La temperatura de ebullición del alcohol o del benceno es igual que la del agua?

12.- Irene y su hermano José están hirviendo agua, tal como vemos en el dibujo. Irene está usando un fuego más grande mientras que José lo hace con un fuego más pequeño. Además en el vaso de Irene hay más agua que en el de José.

a) ¿La temperatura medida por Irene cuando el agua esté hirviendo será mayor, menor o igual que la temperatura medida por José cuando esté hirviendo el agua de su vaso?b) La temperatura medida por Irene a los 10 minutos de estar el agua hirviendo será mayor, menor o igual a 100 °C? ¿Y la temperatura medida por José 10 minutos después de empezar a hervir el agua en su vaso?

13.- a) Después de fregar los platos los dejamos escurrir y al cabo de un rato están secos. ¿Qué ha pasado con el agua que mojaba a los platos? b) Si nos lavamos la cabeza y la dejamos sin secar, al cabo de un rato tenemos el pelo seco. ¿Qué ha pasado con el agua que teníamos en el pelo? c) Cuando llueve se forman charcos en el suelo. Esos charcos se secan siendo el secado más rápido si sale el sol y hace viento. ¿Qué ha pasado con el agua de los charcos? d) La ropa mojada se tiende después de que haya sido lavada, a ser posible en un sitio que le dé el sol y donde haya viento ¿por qué crees que se hace así?

14.- Señala las similitudes y diferencias observables que existen entre un proceso de ebullición y un proceso de evaporación.

15.- Dibuja cómo te imaginas lo que ocurre a las moléculas del agua en el proceso de evaporación. ANTES DE LA EVAPORACIÓN DURANTE DE LA EVAPORACIÓN

16.- ¿Cómo es posible que salgan moléculas del líquido sin necesidad de calentar?

17.- Escribe en qué consiste el proceso de evaporación y de qué factores depende. Pon ejemplos en los que ocurra la evaporación, señalando aquellas situaciones donde te parezcan más importantes.

18.- Cuando terminas de ducharte es muy frecuente que el cristal del espejo esté empañado, ¿qué es lo que empaña al cristal?

20.- a) Si sacamos una botella de refresco fría del frigorífico observamos que al cabo de un rato se moja por fuera. ¿Qué es lo que moja a esa botella? ¿De dónde procede? b) Si en una tienda te fijas en las paredes de los frigoríficos donde están los productos congelados podrás observarlas llenas de hielo ¿qué es ese hielo? ¿Cómo se ha formado?

21.- Indica todos los procesos que deben ocurrir para que la mujer pueda oler el ramo de flores.