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Evidencia de aprendizaje de los estados de la materia, el cuarto y quinto elemento de la materia, características y propiedades. Ejemplos de los elementos en los alimentos y la industria farmacéutica. Experimento del cambio de agregación de la materia.
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  • 1. ESTADOS FÍSICOS DE LA MATERIA Evidencia de Aprendizaje, Unidad 2. Nota del Autor: María del Carmen Del Alto Torres. Universidad Abierta y a Distancia de México. Materia: Química I, Unidad 2. Segundo Semestre, Bloque 2. Periodo 2016–2017. Guadalajara, Jal. Mayo 11, 2017. UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MÉXICO CIENCIAS DE LA SALUD, BIOLÓGICAS Y AMBIENTALES LICENCIATURA EN NUTRICIÓN APLICADA Alumna: María Del Carmen Del Alto Torres Docente en línea: Daniela Miranda Becerra
  • 2. Contenido Introducción………………………………………………………….. 1 Estado de la materia propiedades y características………......... 2 Ejemplos de los estados de la materia en los alimentos y la industria farmacéutica……………………………………….…… 3 El quinto estado de la agregación de la materia…….…………… 4 Experimento del cambio de agregación dela materia…………… 5 Fotografías día 1…………………………………………………….. 6 Fotografías día 2…………………………………………………….. 7 Fotografías de evidencia……………………………………….…… 8 Conclusiones…………………………………….…………………… 10 Referencias……………………………...…………………………… 11
  • 3. Introducción Los estados de la materia los encontramos en estado sólido caracterizado porque su estructura es rígida, líquido mantiene la forma del recipiente que lo contiene, gaseoso los átomos tienen mucho espacio entre sí y sin una forma definida. (UnADM, 2017) Hoy se sabe que existen dos tipos de materia más, el cuarto es el plasma donde gracias a la tecnología lo podemos encontrar en los aparatos de televisión, igual lo vemos en la naturaleza como en los truenos, en la llama de una vela, hasta en el mismo sol. Y es hasta 1995 que investigadores presentaron pruebas de la existencia del quinto elemento llamado condensación de Bose-Einstein (BEC) llamado así en honor a sus descubridores, del se presentará una breve historia, propiedades y características de este elemento. (Maldonado, 2012) Además se presentará un experimento del cambio de agregación en la materia, con la finalidad de exponer que dichos cambios son parte de nuestras vidas. 1
  • 4. Estado de la materia ESTADO PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS Sólido Elasticidad, dureza, tenacidad, ductilibidad, maleabilidad. Volumen, forma propia, definida y única moléculas juntas y alineadas. Líquido Movilidad, viscosidad, comprensibilidad, tensión de vapor y tensión superficial. Fluido, mantiene la forma del recipiente que lo contiene, volumen constante. Cohesión (atrae moléculas iguales). Adhesión (atrae moléculas diferentes) Gaseoso Comprensibilidad, expansión, difusión y efusión. Fuerza de desorden. Sin forma o volumen definido, se expande a libertad y toman forma y volumen del recipiente que lo contiene. Energía alta. Espacios intermoleculares. Plasma Moléculas relativamente ionizadas, compuestos por electrones, cationes y neutrones. Sin forma ni volumen. Debido a los radicales libres, las partículas se cargan eléctricamente. Buen conductor eléctrico. Tabla 1 Propiedades y características de los estados de la materia Cada estado de la materia posee propiedades que los definen entre sí. El plasma lo podemos visualizar en los rayos, la llama de una vela, o en el sol. Fuentes: ((UnADM, 2017) (Universidad de Sevilla, 2007) (Lozano, 2011) (Tanarro, 2017) 2
  • 5. Ejemplos ESTADO ALIMENTACIÓN INDUSTRIA FARMACEUTICA Sólido Bicarbonato de sodio (pastelería) NaHCO3 Nifuroxima (Antibacteriano) O2N O N OH Líquido Agua H2O Silicato de bismuto (Pepto-Bismol) C7H5BiO4 Gaseoso Refresco (trihidrocarbonado) H2CO3 Salmeterol (Broncodilatadores) NH(CH2)6 O (CH2)4 C6H6 Tabla 2 Ejemplos de los estados presentes en la alimentación e industria. Los alimentos los podemos encontrar en la cocina de cualquier hogar, ya que están presentes en la dieta de la mayoría de los mexicanos. La industria farmacéutica comercializa los medicamentos de acuerdo a los estados de la materia de sus componentes principales. Fuentes: (Campos, Vázquez, et al, s.f.) (Chang & College, 2002) 3
  • 6. El quinto estado de la agregación de materia Maldonado (2012) escribió en su publicación para la UNAM que los investigadores Eric Cornell, Wolfgang Katterle y Carl Wieman, fueron acreedores al premio Nobel de Física en el año 2001, por sus estudios de un nuevo estado de la materia. Este logro fue llamado como Condensación de Bose-Einstein (BEC) ya que el hindú Bose y Albert Einstein fueron los primeros en determinar este estado de la materia, nombrándose a sí en su honor, siendo el año de 1925 cuando se predijo este descubrimiento. Los átomos en este estado se comportan como uno solo, resultando una forma nueva de agrupamiento. Todos los átomos comparten el mismo espacio. Esta característica solo se puede conseguir en temperaturas muy bajas. La Dra. Rosario Paredes, en el coloquio de posgrado en Ciencias Físicas realizado el 8 de noviembre del 2012, aseguró que el BEC es “un laboratorio de mecánica cuántica” pues permite la manipulación de átomos inmovilizados a temperaturas extremadamente bajas. Fuente: (Maldonado, 2012) 4
  • 7. Experimento de cambio de estado de agregación de la materia  Se decidió realizar el cambio físico de agregación de la materia llamado DEPOSICIÓN, el cual se refiere cambiar de un estado gaseoso al sólido. Este fenómeno se presenta normalmente en la temporada de invierno por las bajas temperaturas, el aire del ambiente se congela y lo vemos representado por la escarcha, lo podemos notar en los parabrisas de los coches y maleza (plantas) con un poco de hielo.  Ya que por ahora estamos en temporada de verano, solemos hacer este proceso de una forma más mundana, al ingresar al congelador tarros “cheleros” de cristal, que al estar varias horas dentro del área de congelación de un refrigerador, permite que las partículas se adhieran al vidrio del recipiente formado una pequeña capa densa, permitiendo que el líquido se conserve fresco saciando la sed más exigente.  Introduje un tarro de vidrio al congelador durante 24 horas y las siguientes imágenes muestran el resultado final. 5
  • 8. Fotografías (Día uno) Figura 1 Tarro de cristal al exterior. Día 1. Tarro de cristal limpio previo al ingreso al congelador. Fuente: Elaboración propia con base en (eduCaixaTV, 2014) Figura 2 Tarro de cristal al interior del congelador. Día 1. Tarro de cristal dentro del congelador, fecha de ingreso 10 de mayo, 2017 a las 12:00 pm. Nivel 8 de congelación. Fuente: Elaboración propia con base en (eduCaixaTV, 2014) 6
  • 9. Fotografías (Día 2) Figura 3 Tarro de cristal al interior del congelador. Día 2. Tarro de cristal dentro del congelador, después de 32 horas a Nivel 8 del refrigerador. Fuente: Elaboración propia con base en (eduCaixaTV, 2014) Comparando la Figura 1 y 2, observamos que la imagen cristalina del tarro después de 32 horas ingresado en el congelador ha cambiado a opaco, debido a que las partículas del aire se han adherido al cristal convirtiendo el gas del medio ambiente en un sólido (escarcha). 7
  • 10. Fotografías de Evidencia Figura 4 Tarro de cristal al exterior Día 2. Tarro de cristal expuesto al medio ambiente después de 32 horas a Nivel 8 del refrigerador. Fuente: Elaboración propia con base en (eduCaixaTV, 2014) Al sacarlo del congelador, se puede notar claramente como la escarcha se ha vuelto un poco más opaco, inclusivo debajo de la asa podemos notar una gota solidificada. Figura 5 Tarro de cristal al exterior Día 2. Tarro de cristal expuesto al medio ambiente después de 32 horas a Nivel 8 del refrigerador, muestra gotas solidificadas. Fuente: Elaboración propia con base en (eduCaixaTV, 2014) 8
  • 11. Fotografías de Evidencia Figura 6 Tarro de cristal con refresco de cola Día 2. Tarro de cristal expuesto al medio ambiente después de 32 horas a Nivel 8 del refrigerador, con refresco de cola. Fuente: Elaboración propia con base en (eduCaixaTV, 2014) Ahora, cuando ingresemos tarros de cristal al congelador para tenerlos fríos para las cervezas, sabremos que estamos haciendo cambios del estado físico de la materia…. ¡¡aaaaahhhhh!! Fría y rica, para este calor Tapatío. 9
  • 12. Conclusiones El cuarto y quinto elemento, no son parte de los libros de texto de educación básica, pues he preguntado a niños de primaria y secundaria si los conocían y ninguno de ellos los había escuchado antes. Los descubrimientos siguen teniendo bases sólidas y comprobables, tal cual sucedió con el 5to elemento, el cual inició sus investigaciones desde el año 1925. (Maldonado, 2012). Estamos muy en contacto todos los días con los cambios de los elementos ya sea en el hogar al utilizar líquidos que al cocinarse se transforman en gaseosos por ebullición o simplemente en hacer un postre para nuestros hijos como son las paletas congeladas. La química y sus enlaces permite que la industria alimenticia genere avances para medicamentos aliviando o erradicando padecimientos y enfermedades. Los fármacos en su composición, no solo requiere de los estados de la materia sino también los alimentos que todos los días tenemos en nuestra mesa. 10
  • 13. Referencias Campos, P., Vázquez, S., & Escolano, C. (s.f.). Química Farmacéutica I. Tomo 1. Barcelona: Publicacions i Edicions. Obtenido de Departamento de Farmacología y Química Terapéutica. Chang, R., & College, W. (2002). Química. Séptima Edición. México: McGraw Hill. Lozano, N. (2011). Cuadernillo de Química General. Ingeniería de Sistemas. Los Reyes, La Paz, México. Maldonado, K. (06 de Diciembre de 2012). Sobre el quinto estado de agregación. Obtenido de Instituto de Física. UNAM: http://www.fisica.unam.mx/noticias_quintoestadodeagregacion2012.php Tanarro, I. (11 de Noviembre de 2017). Plasma, el cuarto elemento de la materia. Obtenido de Departamento de Física Molecular: http://hdl.handle.net/10261/42203 UnADM. (2017). Química I, Segundo Semestre. Obtenido de Unidad 2. La Materia. [PDF]: https://unadmexico.blackboard.com/bbcswebdav/institution/DCSBA/Bloque%2 02/NA/02/NQUI/U2/descargable/U2_QUI_2016.pdf Universidad de Sevilla. (2007). Principios de Hidráulica. Obtenido de http://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y- riegos/temario/Tema%201.Principios%20de%20Hidraulica/tutorial_03.htm Video eduCaixaTV. (2014) Cambios de la materia. Recuperado 10 de Mayo 2017. Disponible en https://www.youtube.com/watch?v=-zB5mPADaFY 11
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