Cambios de la materia

1. Los tipos de cambios en la materia. La materia sufre cambios continuamente. Hay dos tipos de cambios: físicos y químicos. Cambios físicos. Cuando se produce, la materia sigue siendo la misma, por ejmplo, cuando el agua pasa de estado sólido a líquido, el agua sigue siendo la misma. Cambia su aspecto, pero sigue siendo agua. Cambios químicos. Cuando ocurren, la materia se transformaen otra, es decir, el cambio da lugar a una sustancia diferente. Por ejemplo, el papel al quemarse se transforma en ceniza, deja de ser papel.
2. Los cambios físicos. Algunos ejemplos son: El movimiento. Es el cambio de lugar o de posición de un cuerpo. Aunque un cuerpo se mueva, su materia no cambia. La dilatación. Aumento de tamaño de un cuerpo cuando se eleva su temperatura. La contracción. Disminución de tamaño cuando disminuye su temperatura. La fragmentación. División de un cuerpo en trozos. Por ejemplo, la rotura de un vaso en trozos. Los cambios de estado. Se producen cuando varia la temperatura o la presión. Por ejemplo, el agua pasa de líquida a vapor de agua.
3. Los cambios químicos. Existen multtud de cambios químicos. La oxidación. Se produce cuando una sustancia se transforma en otra por la acción del oxígeno presente en el aire. La combustión. La materia arde y se forma otra sustancia. Cuando la madera arde, por ejemplo, se transforma en otra sustancia y deja de ser madera. La putrefacción. Se produce cuando se descompone la carne, la fruta,... Los cambios químicos se conocen también como reacciones químicas.

Cambios de estado de la materia

1. Cambios de estado progresivos: Se producen cuando aumentamos la temperatura de los cuerpos mediante la aplicación de calor, como son: fusión, evaporación y sublimación directa. 
   • Fusión: Es el paso del estado sólido al estado líquido mediante la aplicación de calor. La temperatura a la que se produce dicho proceso depende de cada sustancia, denominándose a dicha temperatura “Punto de Fusión”. En el caso del oro,  por ejemplo, es 1064º C mientras que en el caso del hielo es de 0º C.
     

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   • Evaporación o Vaporización: Es el paso de una sustancia en estado líquido a gas. Este proceso puede ocurrir a temperatura ambiente, pasando únicamente las partículas de la superficie al estado gaseoso. Si se aplica calor tanto las partículas de la superficie cómo las del interior podrán pasar al estado gaseoso. La temperatura necesaria para alcanzar dicho punto se denomina “Punto de Ebullición” y es característica de cada sustancia. Para el caso de la plata es de 2162 ºC, mientras que en el caso del agua es de solamente 100 ºC.
     

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     En un laboratorio correctamente adaptado hay diversas maneras para realizar dicho proceso. Una de ellas es mediante el REFLUJO, donde con una placa calefactora, aumentamos la temperatura de la sustancia en estado líquido, hasta alcanzar su punto de ebullición. A dicha temperatura comienza a producirse vapor que asciende por la columna y podemos posteriormente condensarlo de nuevo para recogerlo si nos interesa. 
     
     

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   • Sublimación directa: Es el paso del estado sólido a gas por un aumento de la temperatura. En la naturaleza hay algunas sustancias que pueden sufrir dicha transformación como por ejemplo el yodo metálico, el azufre, el hielo seco o el ácido benzoico entre otros.  Si estudiamos el caso del hielo seco (CO₂) en el laboratorio, vemos que la transformación es inmediata cuando le añadimos unas gotas de etanol.
     

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     Industrialmente este proceso se puede realizar de manera rápida y efectiva, gracias al “liofilizador”.
     
     

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     Con la LIOFILIZACIÓN podemos eliminar el agua presente en disoluciones debido a las condiciones de baja presión y de baja temperatura que nos facilita el equipo. El agua presente se elimina por congelación y posterior sublimación del hielo. Al suministrar calor el hielo pasa de su fase sólida a la gaseosa sin alcanzar el punto de ebullición del agua y por tanto sin pasar por la fase líquida.
2. Cambios de estado regresivos: Son aquellos que se producen cuando la temperatura de los cuerpos disminuye, es decir, se enfrían, tales como: solidificación, condensación y sublimación regresiva. 
3. • Solidificación: Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al estado sólido. Para que este proceso ocurra, la sustancia debe alcanzar una temperatura determinada conocida como “Punto de solidificación” y, debido a que este proceso es inverso al de fusión, coincide con la temperatura del Punto de Fusión.    En nuestras vidas cotidianas vemos en ocasiones dicho proceso con el agua, que se forma hielo cuando disminuimos su temperatura. Pero en el laboratorio podemos realizar multitud de solidificaciones, la más conocida es la CRISTALIZACIÓN. 
     

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     La cristalización es una técnica muy empleada en el laboratorio para purificar sustancias que normalmente contienen impurezas. Una sustancia que cristaliza fácilmente es el KH₂PO₄ (fosfato monopotásico) tras realizar una solución saturada de dicho compuesto con agua caliente. 
     
     

     Cristalización del KH2PO4
     Se realiza una solución saturada de aproximadamente 3,5g de Fosfato monopotásico en 20mL de agua caliente.	Bioprofe | Cambios de estado de la materia | 11
     Tras la completa disolución de la mezcla y sin esperar que se enfríe se vierte sobre el recipiente.	Bioprofe | Cambios de estado de la materia | 12
     La solución saturada comienza a ascender por absorción por el papel y a medida que se enfría se produce la cristalización adquiriendo la tonalidad verde debido a la tinta usada previamente en el papel.	Bioprofe | Cambios de estado de la materia | 13
     La cristalización finaliza cuando se ha consumido toda la solución de Fosfato monopotásico.	Bioprofe | Cambios de estado de la materia | 14

   • Condensación: Es el paso de gas a líquido debido a una disminución de la temperatura. La temperatura a la que ocurre esta transformación se conoce como “Punto de condensación” y corresponde con el Punto de Ebullición ya que dicho proceso es inverso al de evaporación.   En el laboratorio normalmente se obtiene este paso de fase gracias a la realización de un montaje con una columna de fraccionamiento, las cuales son tubos de vidrio relleno de un empaquetado y se coloca entre el matriz y la cabeza de destilación. 
     

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     El vapor se condensa en el relleno de la columna, volviendo a evaporarse de nuevo y condensando una vez mas en el plato superior. A continuación se le acopla un refrigerante en el que gracias al paso constante de agua fría por su alrededor conseguimos condensar el gas para poder recogerlo a su salida. 
   • Sublimación regresiva o inversa: Es el paso del estado gas a sólido pero sin pasar por el estado líquido.    Como ya hemos comentado anteriormente, hay diversos productos que pueden sublimar al ser calentados.   Es el ejemplo del ácido benzoico, que si previamente tapado, lo calentamos con precaución se producen vapores en su interior del color de dicho ácido. 
     

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     Si ponemos en contacto al vapor obtenido en la sublimación con una superficie fría, como una tapadera, el ácido benzoico experimenta una sublimación inversa formando cristales de elevada pureza. 
     
     

     
     

La Materia

Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. La materia está formada, como sabemos, por partículas muy pequeñas.

1.1- Los sólidos: En los sólidos, las partículas están unidas por fuerzas de atracción muy grandes, por lo que se mantienen fijas en su lugar; solo vibran unas al lado de otras.

Propiedades:

- Tienen forma y volumen constantes.
- Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.
- No se pueden comprimir, pues no es posible reducir su volumen presionándolos.
- Se dilatan: aumentan su volumen cuando se calientan, y se contraen: disminuyen su volumen cuando se enfrían.

1.2- Los líquidos: las partículas están unidas, pero las fuerzas de atracción son más débiles que en los sólidos, de modo que las partículas se mueven y chocan entre sí, vibrando y deslizándose unas sobre otras.

 

Propiedades:

 

- No tienen forma fija pero sí volumen.

- La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.

- Los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene.

- Fluyen o se escurren con mucha facilidad si no están contenidos en un recipiente; por eso, al igual que a los gases, se los denomina fluidos.
- Se dilatan y contraen como los sólidos.

 

1.3- Los gases: En los gases, las fuerzas de atracción son casi inexistentes, por lo que las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven rápidamente y en cualquier dirección, trasladándose incluso a largas distancias.

Propiedades:

- No tienen forma ni volumen fijos.
- En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.
- El gas adopta el tamaño y la forma del lugar que ocupa.
- Ocupa todo el espacio dentro del recipiente que lo contiene.
- Se pueden comprimir con facilidad, reduciendo su volumen.
- Se difunden y tienden a mezclarse con otras sustancias gaseosas, líquidas e, incluso, sólidas.
- Se dilatan y contraen como los sólidos y líquidos.

Picaduras y mordeduras

• Busca un lugar seguro para evitar más mordeduras o picaduras.
• Si es necesario, retira el aguijón.
• Lava la zona afectada con agua y jabón.
• Aplica una compresa fría. Utiliza una tela humedecida con agua fría o con hielo. Esto ayuda a reducir el dolor y la hinchazón. Si la lesión es en un brazo o en una pierna, elévalos. En algunos casos aplicar calor.
• Aplica crema con 0,5 o 1 por ciento de hidrocortisona, una loción de calamina o pasta hecha con bicarbonato de sodio en la mordedura o picadura varias veces al día hasta que los síntomas desaparezcan.
• Toma un antihistamínico para reducir la picazón.

Golpe de calor

1. La medida principal es retirar a la persona de la exposición al calor, acompañarla a un lugar fresco, con sombra y, si es posible, donde corra el aire.

2. Revisar su vestimenta y aflojar aquellas prendas que estén muy ajustadas.

3. Hidratar a la persona: si puede tragar, ofrecerle agua fría. Además, humedecer su rostro con una esponja o toalla húmeda.

4. Llamar a un servicio de emergencias médicas. Acompañar a la víctima hasta la llegada de los profesionales, sin dejar de enfriarla. Conjuntamente, verificar constantemente sus signos vitales y su respiración.

Quemaduras

• Suprimir agente causante.
• Autoprotección.
• Examinar al accidentado y priorizar para mantener constantes vitales.
• Aplicar agua en abundancia durante 15 ó 20 minutos.
• Cubrir la lesión con apósito estéril sin comprimir.
• NO aplicar tratamientos tópicos: pomadas, aceites, ungüentos.
• NO dar de beber ni comer al accidentado.
• NO reventar las ampollas.
• NO utilizar algodón ni esparadrapo.
• Retirar la ropa pero NO la ropa pegada
• Retirar anillos, relojes, pulseras,etc.
• Traslado urgente.

Contusiones

 -  COMPRESIÓN: directa o vendaje compresivo
 • FRIO: aplicarlo en intervalos de 20 minutos para reducir la inflamación y la equimosis
 • ELEVACIÓN: de la zona afectada
 • FÉRULA: para inmovilizar la zona
 • REPOSO