Los cambios físicos y químicos y sus características

Fenómenos físicos: Cuando calentamos un trozo de hielo dentro de un recipiente, observamos primero que este se ha tornado líquido. Si continuamos el calentamiento se licuará totalmente, y de seguir el proceso, con una temperatura suficiente, observaremos que empieza a ebullir y, al final, no quedará nada en el recipiente. Hemos presenciado un proceso de cambio de estado del agua, durante el cual su estructura interna (sus moléculas) no sufre ninguna transformación. La sustancia ha pasado del estado sólido al estado líquido y luego a vapor de agua, o sea gaseoso. Todos los cambios de estado son fenómenos físicos; también lo son el calentamiento o enfriamiento de un metal.

Fenómenos químicos: Si hacemos pasar una corriente eléctrica por agua líquida (en determinadas condiciones y con un equipo adecuado), se descompone en dos materiales diferentes, los gases hidrógeno y oxígeno. Esto constituye un cambio químico, por cuanto el material inicial ha sufrido una transformación fundamental en otros nuevos, Otro ejemplo de este cambio se produce cuando se quema carbón para hacer el asado y se forman gases (los gases son el producto del cambio químico que sufrió el carbón. La organización (estructura) interna de la materia ha sufrido una modificación radical.

Las claves o evidencias que nos indican cuando ha ocurrido un cambio químico, son entre otras:

· Cambios de color.

· Cambios de temperatura.

· Formación de burbujas (gases).

· Formación de precipitados.

En las reacciones químicas ordinarias no se destruyen ni se crean átomos; el cambio que ocurre se puede explicar, aproximadamente, como una ruptura de los enlaces que mantienen unidos los átomos en las sustancias que reaccionan (reactivos), para formar una organización distinta, característica de las sustancias que se forman (productos).

La mayor parte de los cambios que ocurren en cualquier actividad involucra energía. Usamos energía para cocinar, para calentar el ambiente y nuestros cuerpos, para que funcionen los diferentes vehículos y para mantener activo el organismo. También interviene energía en el crecimiento de una planta, en la erupción de un volcán o en la formación de las rocas.

La energía existe en diferentes formas. Algunas de ellas son: calor, electricidad, luz, energía cinética (de movimiento) y energía química, que es la que se encuentra almacenada en diferentes compuestos. La energía puede convertirse de una forma en otra, pero no puede ser ni creada ni destruida.

ACTIVIDAD:

Responde las siguientes cuestiones:

1. Identifica tres cambios físicos y tres cambios químicos que ocurren a tu alrededor. En el caso de los cambios físicos, explica qué ocurre durante los mismos; en los cambios químicos, señala cuáles son las sustancias de partida (los reactivos) y cuáles son las nuevas sustancias formadas (los productos).

2. Al igual que las máquinas, los humanos necesitamos energía para desarrollar nuestras actividades:

¿Cuál es nuestra fuente de energía?

¿Cuál es el nombre que recibe el proceso a partir del cual obtenemos esta energía? (Ayuda: relacionada con el espacio biología)

¿Qué es la física?

La física, del griego fisis («naturaleza»), es la ciencia natural que estudia, mediante leyes fundamentales, la energía, la materia, el tiempo y el espacio, es decir, el universo mismo. La física es una de las disciplinas académicas más antiguas, cuyas raíces se remontan a los inicios de la civilización, cuando el hombre empezó a tratar de entender las fuerzas que regían el mundo a su alrededor.

Se trata de una disciplina tanto teórica (describe las leyes del universo) como experimental (pone en práctica de hipótesis respecto a dichas leyes), y se adhiere al modelo de comprobación y legitimación impulsado por el método científico. La física como la conocemos hoy se describe mediante cuatro marcos teóricos que dependen del tamaño de la materia en estudio y de la velocidad de su movimiento. Estos son:

· Mecánica clásica. Se ocupa de los movimientos perceptibles en cuerpos macroscópicos, cuyas velocidades son muy pequeñas en comparación con la velocidad de la luz.

· Mecánica relativista. Sustentada en los desarrollos teóricos de Albert Einstein durante el siglo XX, se asemeja a la clásica en su carácter determinista.

· Mecánica cuántica. Estudia sistemas de muy pequeña escala, como los átomos y las partículas elementales. Describe sus interacciones mediante las tres fuerzas que imperan a estas escalas: la fuerza fuerte, débil y electromagnética.

· Teoría cuántica de campos. Es un formalismo matemático para describir la mecánica cuántica tratando a las partículas como campos. Resulta muy útil, por ejemplo, a la hora de estudiar el campo electromagnético.

¿Qué estudia la física?

La física se ocupa de las leyes fundamentales del universo, es decir, de entender y describir la mecánica con que el universo opera. Estas leyes se describen mediante cuatro interacciones fundamentales:

· Gravedad. La fuerza de atracción existente entre dos o más cuerpos masivos (que tienen masa). Cuanto más masivos son los cuerpos, más intensa es la fuerza y más alcance tiene su efecto.

· Electromagnetismo. La fuerza de atracción o repulsión que se manifiesta entre partículas cargadas eléctricamente.

· Fuerzas nucleares débiles. También llamada interacción débil, es una fuerza que existe entre partículas fundamentales, es de muy corto alcance y es la responsable de los decaimientos atómicos y de la radiactividad.

· Fuerzas nucleares fuertes. Es una fuerza de atracción que mantiene unidos a los neutrones y los protones en el núcleo del átomo, venciendo la repulsión electromagnética entre estos últimos (cargados positivamente).

ACTIVIDAD:

Luego de leer el material aportado y con ayuda del docente elaborar una pequeña definición de las siguientes palabras claves:

· Ciencia.

· Materia.

· Energía.

· Tiempo.

· Experimental.