CIENCIAS NATURALES 6° BÁSICO - ww2.educarchile.clww2.educarchile.cl/UserFiles/P0001/File/6ro_Estudiante_Estados... · Ciencias Naturales 6º Básico 6 GUÍAS DEL ESTUDIANTE 6. Haz

Material elaborado por: Paulina Griñó

GUÍAS DEL ESTUDIANTE

LOS ESTADOS DE LA MATERIA

CIENCIAS NATURALES 6° BÁSICO

LOS ESTADOS DE LA MATERIA Ciencias Naturales 6º Básico

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GUÍA 1. ¿QUÉ PASA EN CADA ESTADO DE LA MATERIA?

¿Cuáles son los estados en los que se puede encontrar la materia?

¿Qué características de estos estados de la materia conoces?

Los estados de la materia son un fenómeno ampliamente conocido. Ya en años anteriores

has visto que hay diferentes estados que la materia puede adoptar. Los más conocidos son

sólido, líquido, y gas; aunque la materia puede adoptar otros estados no tan comunes, como

el plasma, el cristal líquido, entre otros. En esta unidad, estudiarás los estados de la materia

clásicos (sólido, líquido y gas), buscarás explicaciones a sus diferentes comportamientos, y

estudiarás también las transiciones entre uno y otro estado.

Comencemos esta guía de actividades observando en detalle los estados de la materia. El

agua es un compuesto muy importante para la vida ya que participa en las funciones de

todos los seres vivos. Una de las características especiales del agua es que podemos verla en

los tres estados clásicos en nuestro entorno cercano. En esta guía trabajarás con el agua para

estudiar los tres estados clásicos y buscar nuevas explicaciones a estos variados

comportamientos de la materia.

Te invitamos a realizar este primer experimento, en la que observarás dos estados del agua:

sólido y líquido.


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Actividad 1. Experimento: Una sustancia, dos estados.

Materiales: � 1 vaso precipitado de 250mL. Alternativamente, puedes utilizar un vaso grande de vidrio

transparente.

� 1 placa de Petri. Alternativamente puede utilizar un platillo de pan.

� 150mL de agua.

� 1 o 2 hielos.

Procedimiento: 1. Antes de empezar, responde: ¿Cómo sé que algo está en estado sólido?

2. Observa detenidamente los hielos que están en la placa de Petri. Utiliza todos los sentidos

para realizar tu observación: ¿Qué color tiene? ¿Qué olor tiene? ¿Qué temperatura tiene?

¿Cómo se siente el hielo al tocarlo con los dedos? ¿Qué textura tiene?

3. Agrega los 150 mL de agua, en el vaso precipitado. Realiza las mismas observaciones en el

agua líquida. Puedes realizar dibujos o diagramas de ambos, indicando diferencias y

similitudes.

4. Probablemente en este tiempo en el que has realizado las observaciones, el hielo ha

comenzado a cambiar. ¿Qué cambios puedes notar? ¿El agua líquida que sale del hielo

está inmóvil? ¿Cómo es esta agua?


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5. Realiza una tabla que resuma las observaciones que estás realizando. En esta tabla escribe

las observaciones y dibuja diagramas para el hielo y el líquido. Te proponemos el siguiente

ejemplo de tabla:

Estado de la materia Dibujo o diagrama Observaciones

Sólido

Líquido

Probablemente, muchas de las características que observaste como el olor o color, de ambos

estados del agua (líquido y sólido) no fueron muy distintas. Después de todo, ambos son la

misma sustancia: agua. Sin embargo, hay algunas características especiales que las

diferencian mucho. El agua sólida o hielo es duro y se mantiene inmóvil en una posición, en

cambio el agua líquida tiene movimiento, y por lo tanto, se adapta a la forma del recipiente

en el que se encuentra. Si uno empuja suavemente el hielo este se mantiene unido, no se

desarma, moviéndose como un conjunto. En cambio si uno “empuja” el agua esta se separa y

permite que el dedo entre en ella. El agua líquida siempre está en movimiento.

Al pasar el tiempo, el hielo comienza a derretirse y a transformarse en agua líquida. Esta agua

líquida no se queda quieta y comienza a escurrir, primero por la superficie del hielo y luego

por el plato. A medida que se junta más agua, esta es capaz de llegar más lejos, escurrir fuera

del plato, alcanzando nuevas superficies.

A continuación, verás otro estado del agua, el estado gas. Al agua gaseosa se la conoce como

“vapor de agua”. Este vapor de agua tiene una temperatura muy alta y puede ser peligroso,

por lo que te recomendamos que tengas mucho cuidado al hacer tus observaciones.


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Actividad 2. Experimento: La misma sustancia, un tercer estado.

Materiales: � 1 tetera o hervidor eléctrico por grupo (o un vaso de pp y mechero).

� 500 mL de agua.

� 1 placa de petri por grupo (o un platillo de pan).

Procedimiento: 1. Agrega el agua a la tetera o hervidor eléctrico, y enciéndelo para que el agua hierva al

interior de este.

2. Mientras esperan que el agua hierva, responde: ¿Cómo sé diferencia el vapor de agua, de

un vaso de agua líquida?

3. Cuando el agua haya hervido, notarás que sale desde la tetera un gas. ¿De qué color es

este gas? Al mismo tiempo, notarás que hay burbujas en el agua líquida al interior de la

tetera ¿a qué crees que se deben estas burbujas? Mira con precaución la tetera para

observar el vapor de agua.

4. Realiza las mismas observaciones que hiciste para el hielo y el agua líquida. ¿Cómo se ve?

¿tiene olor? Recuerda realizar estas observaciones con ¡CUIDADO! El vapor de agua está

muy caliente y puedes quemarte. Nunca toques directamente la columna de vapor. Al

mismo tiempo, no muevas la tetera de donde se encuentra y asegúrate que esta se

encuentre en un lugar seguro, donde nadie la mueva o pase a llevar.

5. Como pudiste observar, el vapor de agua sale desde la tetera: ¿Cómo describirías este

movimiento?


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6. Haz una nueva fila en el cuadro comparativo que hiciste en la actividad anterior para

ingresar la nueva información obtenida.

7. Acerca la placa de Petri a la parte superior de la columna de vapor (siempre con mucho

cuidado), y luego de algunos segundos retírala y obsérvala. ¿Qué observas en la placa?

¿Cómo explicarías lo que observas?

Esta vez pudiste observar al agua en un tercer estado de la materia: el estado gas.

Nuevamente, muchas de las características que observaste anteriormente se mantienen

similares, a pesar que el vapor se comporta muy distinto a los otros dos estados.

Anteriormente, viste como el hielo no tenía movimiento y que el agua líquida podía moverse

libremente adaptándose al recipiente que la contiene. En este caso, el agua gas también

puede moverse, al igual que el líquido. La diferencia es que no necesita que nosotros lo

manipulemos para que se mueva, el vapor siempre está en movimiento en forma de una

columna que sube, debido a que tiene la energía suficiente para hacer esto. Resumiendo: el

hielo no puede moverse, el agua puede moverse pero necesita una fuerza externa, y el vapor

siempre está en movimiento.

¿Cuál crees tú, que es el estado que tiene más energía? ¿El sólido, el líquido, o el gaseoso?

Otra observación que hiciste fue con la placa de Petri en la columna de vapor. Luego de

acercar la placa pudiste ver que se formaban pequeñas gotas en la placa. ¿Qué crees que es?

Estas gotas corresponden a agua que deja de ser vapor, para convertirse en líquido

nuevamente. Lo que ocurrió fue que el vapor tocó la placa que se encontraba a menor

temperatura, por lo tanto el vapor cambió a líquido. Estas gotas están más frías que el vapor

y además no se mueven igual. Las gotas de agua se quedan en la placa y si se juntan

suficientes o si mueves la placa estas gotas caen o comienzan a moverse.

Finalmente, se puede concluir que los estados de la materia tienen “movimientos diferentes”

y con ello, diferente cantidad de energía que permite este movimiento, entre ellos:

� Los sólidos no tienen movimiento, permanecen de la misma forma.

� Los líquidos pueden moverse adaptándose al recipiente que los contiene.

� Los gases se mueven ocupando todo el espacio que tengan disponible.


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Actividad 3. Discusión: Buscando una explicación.

Materiales: � La tabla de observaciones que construiste en los experimentos anteriores. Asegúrate de

contar con tu propia tabla.

Procedimiento: 1. Las conclusiones anteriores corresponden a la observación de un fenómeno. Ahora, debes

encontrar una explicación a este comportamiento. Discute junto a tu grupo y piensen

posibles respuestas a las siguientes preguntas:

a. ¿Qué es lo que se mueve en las sustancias?

b. ¿Cómo explicas que una misma sustancia se comporte de maneras tan diferentes?

c. ¿Cómo son las sustancias por dentro, que hace que tengan este comportamiento?

2. Preparen una explicación al comportamiento de los estados de la materia para compartir

junto al curso

Lee el siguiente texto:

Probablemente han surgido muchas formas de explicar el comportamiento de los diferentes

estados de la materia. Las personas de ciencia se han cuestionado esto desde tiempos tan

remotos como la antigua Grecia, y muchas han sido las formas de explicarlo desde ese

tiempo hasta ahora. Hoy, gran parte de la comunidad científica acuerda que las sustancias

están formadas por partículas. Estas partículas son muy pequeñas, juntas y en una gran

cantidad, dan forma a las sustancias como las conocemos.

Todas las partículas pueden moverse pues tienen la energía necesaria para hacerlo. Cuando

esta energía aumenta, entonces pueden moverse más aún. Un indicador de la energía es la

temperatura; una mayor temperatura, indica una mayor cantidad de energía. Por lo tanto,


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podemos decir que el movimiento de las partículas aumenta con la temperatura. Así,

partículas a alta temperatura tiene un alto movimiento, y partículas a baja temperatura se

mueven menos.

En el hielo, las partículas están muy frías, con poca energía, lo que se manifiesta en que las

partículas se mueven poco, y más bien se unen entre ellas, formando la estructura sólida. El

agua líquida tiene una mayor temperatura, y sus partículas ya no están tan unidas; por lo

tanto, se pueden mover un poco más que las partículas de hielo. En el gas, las partículas

tienen tanta energía que se mueven usando todo el espacio disponible hasta que algo las

detenga o vuelvan a ser líquido.

Las personas de ciencia siempre buscan explicaciones a los fenómenos que observan. Pero

también es necesario poder explicar sus conclusiones a las demás personas. Para esto, se

crean modelos, que son formas de explicar una conclusión que han obtenido. A continuación,

te invitamos a desarrollar un modelo que explique estos estados de la materia; tal vez así, los

puedes explicar a alguien en tu familia.

Enfócate en la siguiente pregunta: ¿Cómo te imaginas las partículas de agua, en el estado sólido, líquido y gas? y desarrolla la siguiente actividad.

Actividad 4. Aplicando lo aprendido: Creando un modelo para los estados de la materia.

1. Ahora que sabemos por qué los diferentes estados se comportan de manera tan diferente

te invitamos a realizar un modelo de partículas y su relación en los diferentes estados.

Para ello, te proponemos las siguientes preguntas, que te ayudarán a imaginar este

modelo:

a. ¿Cómo dibujarías una partícula de agua?

b. ¿Cómo se unirá a las otras partículas cuando se encuentra en estado líquido?

c. ¿Cómo imaginas que están las partículas de agua líquida en un vaso?


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d. ¿Cómo serán las partículas que viajan en estado gaseoso por el aire?

2. Has tres dibujos que demuestren tu modelo propio de partículas y estados de la materia.

3. Prepara estos dibujos para presentarlos al curso.

Puedes visitar los siguientes sitios web para encontrar más información acerca de la los

estados de la materia:

http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=189648




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GUÍA 2. CAMBIOS EN LOS ESTADOS DE LA MATERIA

En la guía anterior aprendiste acerca de los tres estados de la materia: sólido, líquido y gas.

Pudiste observar algunas diferencias y similitudes, y seguramente, discutieron algunas de sus

características. Observaste con detención cada uno de los estados e incluso, pudiste notar

que luego de unos minutos el hielo comienza a derretirse. ¿Cómo se puede pasar de un

estado de la materia a otro?

En esta guía explorarás este tipo de cambios. Por ejemplo, cuando el hielo se derrite, o

cuando introduces algo en el congelador, o incluso cuando alguien en tu casa, hierve la tetera

para hacer el té. Todas estas situaciones implican un cambio en el estado de la materia.

Actividad 1. Experimento: ¿Qué le ocurre a un helado de crema fuera del congelador?

Materiales: � 1 helado de crema por grupo de trabajo. No importa de qué marca, tipo, o sabor, pero sí

es importante que sea de crema. Además, para facilitar la actividad, prefiere aquellos que

no tienen un barquillo. � 1 plato hondo (como para sopa) para ubicar el helado de crema. � Servilletas o papel absorbente. � Paciencia, pues esta actividad requiere tiempo para que los cambios ocurran. � Cronómetro o reloj. Procedimiento: 1. Responde: ¿qué le ocurre a un helado de crema si lo dejas fuera del congelador?

2. Para registrar los datos copia la siguiente tabla en tu cuaderno de ciencias. Esta tabla

resume las características de helado a medida que pasa el tiempo.

Tiempo en minutos Características del helado

10

20

30

40


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3. Saca el helado de su envoltorio y déjalo sobre el platillo.

4. Realiza observaciones del helado. ¿Cómo se ve?. Has un dibujo o diagrama del helado, e

indica todas las características que te parezcan importantes.

5. Espera 10 minutos. Asegúrate que la persona que esté registrando el tiempo sepa cómo

utilizar el cronómetro, para ello pueden practicar antes de realizar el experimento.

6. Al cabo de 10 minutos, registra nuevamente tus observaciones. ¿Cómo se ve ahora el

helado? ¿Cambió? Si es que cambió: ¿Cómo cambió? ¿Cambió la apariencia? Registra

sus nuevas características. Puedes hacer un dibujo o diagrama de este nuevo estado del

helado.


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7. Vuelve a esperar 10 minutos, y vuelve a registrar tus observaciones al cabo de este tiempo

(ahora, han pasado 20 minutos desde que realizaste tu primera observación). Realiza este

procedimiento dos veces más, es decir, observa el helado en 10 minutos más, y luego otra

vez, en 10 minutos. Cuando finalices el experimento deben haber pasado 40 minutos en

total.

¿Qué ocurrió con el helado de crema al cabo de 40 minutos? Probablemente, la respuesta es

obvia y la sabías antes de comenzar esta actividad. El helado se derritió. Pero, ¿qué significa

esto? Analicemos este cambio. En un comienzo, el helado estaba en estado sólido, al cabo de

10 minutos sin refrigeración, probablemente este estado comenzó a cambiar; el estado

sólido ya no es tan sólido, ahora más bien parece líquido medio cremoso. Probablemente, la

forma del helado se empieza a perder, y ya no se parece a la inicial, sino que comienza a

tomar la forma del recipiente en el que se encuentra. Este cambio que se hace más y más

evidente a medida que pasa el tiempo. Por lo tanto, luego de 40 minutos, ya no tenemos el

helado en estado sólido. ¿En qué estado se encuentra? Se encuentra en estado líquido, lo

vemos como una sopa del color del helado ¿No?

Entonces, el helado se derritió. Cuando algo se derrite, quiere decir que inicialmente, se

encontraba en un estado sólido, y luego se encuentra en un estado líquido. A este cambio,

los científicos le llaman fusión. Fusión es el cambio de estado de un sólido a un líquido.

¿Qué hicimos para que este cambio ocurriera? ¿Qué varió? Para que el helado se mantenga

en estado sólido debe mantenerse en un congelador; de esta forma, el helado se encuentra

en la temperatura que necesita. Cuando lo sacamos del congelador, el helado se ve expuesto

a una nueva temperatura más alta. Por lo tanto, el helado se derrite o funde.

La temperatura es un indicador de la energía que al interior de la materia. Esto significa que a

mayor temperatura, hay más energía. Por lo tanto, podríamos decir que para que el helado

pasara del estado sólido inicial al estado líquido, ganó energía. Las partículas de helado

tienen menos energía en estado sólido que en el estado líquido.


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Ahora bien, ¿qué le ocurrirá al helado si lo dejamos por harto tiempo (días o semanas) afuera

del congelador? Escribe tu predicción.

Te invitamos a realizar este experimento. Puesto que no cuentas con días o semanas para

observar el helado, lo que haremos es acelerar un poco el proceso calentando el helado.

Actividad 2. Experimento: ¿Qué le ocurre al helado líquido si lo calentamos?

Materiales: � El platillo hondo con el helado derretido de la experiencia 1.

� Un vaso de precipitado grande de 250 ml apto para calentar a fuego. Alternativamente

puede utilizar una olla pequeña. No utilices un recipiente de vidrio que no sea PYREX ® o

un recipiente de plástico, pues estos no son aptos para calentar.

� Varilla de agitación o un palo de helado (de madera)

� Mechero bunsen, con trípode y pinzas. Idealmente, debe existir uno por grupo de trabajo.

Alternativamente, pueden realizar esta actividad en la cocina.

� Termómetro de laboratorio. No utilices un termómetro común y corriente pues este no

tiene el rango de temperatura que necesitamos para esta experiencia. Este tipo de

termómetro son relativamente fáciles de conseguir en una ferretería.

� Cronómetro o reloj.

� ¡Precaución! Estarás trabajando con fuego, por lo tanto debes ser extremadamente

cuidadoso en tus movimientos y acciones, de manera que no causes accidentes.

Procedimiento: 1. Responde: ¿Qué le ocurre al helado ya derretido, si lo calentamos?

2. Vierte el contenido del helado derretido de la experiencia 1 en un vaso precipitado

grande, o en el recipiente que vayas a utilizar para calentar. Recuerda que debes utilizar

un recipiente de vidrio que sea PYREX ®.

3. Arma tu equipo para calentar; ubicando el mechero bajo el trípode y el vaso precipitado

sobre el trípode. Cerciórate que el equipo esté en un lugar seguro.


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4. Copia y completa la siguiente tabla en tu cuaderno de ciencias:

Tiempo Temperatura en °°°°C Observaciones

0 segundos

30 segundos

1 minuto

2 minutos

3 minutos

5 minutos

8 minutos

10 minutos

15 minutos

5. Inserta el termómetro dentro de vaso de precipitado y registra la temperatura que indica.

6. Cada integrante de tu grupo deberá tener una tarea. Por ejemplo, alguien encargado de

medir la temperatura, quien deberá estar a cargo del termómetro, otra persona deberá

registrar el tiempo y trabajar con el cronómetro. Finalmente, alguien deberá registrar las

observaciones.

7. Enciende el mechero (o la cocina) para comenzar el experimento, recuerda que deberán

registrar la temperatura y observaciones del helado en los tiempos indicados en la tabla. 8. ¿Qué ocurrió al cabo 15 minutos? ¿Qué es lo que queda en el vaso?


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Seguramente pudiste observar muchos cambios durante esta experiencia, pero concéntrate

en uno particular. Al principio de esta segunda experiencia tenías un líquido cremoso, ahora

en cambio tienes, probablemente, menos de ese líquido y más bien parece como un polvillo

al fondo del vaso. Resulta evidente que algo se desprendió del líquido cremoso y escapó al

aire. ¿Qué ingrediente del helado es el que se “fue”?

Parte del helado con el que has estado experimentando es agua. Al aumentar la temperatura

del helado, el agua que estaba en estado líquido se transformó en vapor de agua y escapó al

ambiente.

Analicemos en detalle este cambio. El helado contiene agua en estado líquido; esta agua

recibió una cantidad de energía (aumento de temperatura) necesaria para pasar de este

estado líquido a gas. Este cambio de estado se llama ebullición. Ebullición es el cambio de

estado de un líquido a un gas.

Así, el helado ahora, contiene menos agua que al comienzo del experimento. Pero ¿dónde se

fue el agua convertida en vapor?

El agua convertida en vapor se escapó al ambiente. En la primera guía de actividades pudiste

caracterizar tres estados de la materia: sólido, líquido, y gas. El gas es el estado de la materia

que cuenta con más energía, la suficiente como para viajar de un lugar a otro; fenómeno que

el estado sólido no puede realizar.

Entonces, ¿qué necesita un líquido para pasar a estado gaseoso? ¿Qué varió para que el agua

pasara de líquido a gas?. Para que un líquido cambie a estado gaseoso es necesario que

reciba la energía. En este caso particular, el helado en estado líquido fue calentado

aumentando su temperatura y su energía. Esta energía fue usada por el agua líquida que

estaba dentro del helado para cambiar de estado a gas.

Hasta el momento has revisado dos cambios de estado: la fusión y la ebullición. Te invitamos

a realizar la siguiente experiencia para aprender algo más, acerca de estos dos cambios de

estado.


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Actividad 3. Experimento: ¿Dónde hemos evidenciado fusión y ebullición?

1. ¿Has visto otros materiales que se derritan? ¿Cuáles? Escribe tres ejemplos de cosas que

has evidenciado que cambian de estado de sólido a líquido.

2. ¿Has visto otros materiales que se evaporen? ¿Cuáles? Escribe tres ejemplos de cosas que

has evidenciado que cambian de estado líquido a gas.

3. Completa el siguiente diagrama

Has revisado la fusión y la ebullición como cambios de estado. Has aprendido que estos

cambios de estado necesitan una cierta cantidad de energía para que ocurran. Ahora bien,

¿qué crees que ocurrirá si en vez de proporcionarle energía, se la quitemos? Es decir, en vez

de calentar el helado derretido, se coloca en el congelador, ¿qué le ocurre al helado?

La respuesta puede parecernos obvia: el helado se congela. Esto quiere decir, que vuelve a

cambiar de estado, desde estado líquido a sólido. Como es de suponer, este cambio de

estado también tiene un nombre; los científicos le llaman solidificación. La solidificación es

el cambio de estado de líquido a sólido. ¿Qué otro ejemplo conoces de solidificación?

Para que la solidificación ocurra, es necesario quitarle energía al líquido, así las partículas

adquieren una determinada estructura, una al lado de la otra, formando el sólido.

Finalmente, el cambio de estado gaseoso a líquido corresponde a la condensación. Durante

este proceso, las partículas de gas que se encuentran separada la una de la otra, comienzan a

juntarse, pierden energía y por lo tanto, se mueven menos, formando la estructura de un

líquido.

Gas

Fusión


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Actividad 4. Aplicación: Cambios de estado en el ciclo del agua

A continuación te presentamos una imagen que resume el ciclo del agua en la naturaleza. El

ciclo del agua incluye 4 cambios de estados: fusión, evaporación, condensación y

solidificación. Escribe, sobre esta imagen, estos 4 cambios de estado en el lugar donde

ocurren. Utiliza la información que aparece en la imagen para guiarte.

Puedes visitar los siguientes sitios web para encontrar más información acerca de los

cambios que hemos estado revisando:



http://www.educarchile.cl/Userfiles/P0001/File/Transformaciones.pdf



http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?GUID=336a743c-80a7-

4122-a9cd-fba94636979f&ID=206663&FMT=1379


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GUÍA 3. EL AGUA CAMBIANDO DE ESTADO

En las guías anteriores aprendiste cómo la materia puede encontrarse en estados diferentes,

líquido, el sólido y el gaseoso. También que existen transiciones entre estos estados, el

líquido se convierte en sólido mediante la congelación y al revés, el sólido en líquido,

mediante la fusión; el líquido se transforma en gas mediante la evaporación y el gas en

líquido mediante condensación. Finalmente aprendiste que los diferentes estados se

diferencian básicamente en la cantidad de energía que tienen las partículas de la sustancia. El

gas tiene mayor energía que el líquido, y el líquido mayor energía que el sólido.

Pero, ¿qué ocurre, exactamente, cuando una sustancia cambia de estado? Hasta el momento

pudiste observar, que bajo ciertas condiciones, las sustancias cambian de estado. ¿Qué

condiciones son necesarias para cambiar de estado? En la guía anterior hablamos de

entregarle energía o sacarle energía a una sustancia. En esta guía te invitamos a revisar esto

con algo más de detalle.

Actividad 1. Experimento: Obtención de datos reales

¿Qué tanto tiene que aumentar o disminuir la temperatura para que una sustancia cambie

de estado? En realidad, esto dependerá de la sustancia. Observa un caso particular: el agua.

Materiales: � 1 vaso precipitado de 250mL (o una olla pequeña) � 3 o 4 hielos. � 150mL de agua de la llave. � 1 termómetro de laboratorio � 1 mechero de gas (o una cocinilla de camping) y trípode. � Cronómetro. Procedimiento: Parte 1, la fusión

1. Contesta las siguientes preguntas:

a. ¿En qué estado se encuentra el hielo?

b. ¿A qué temperatura piensas que se encuentra el hielo?

c. ¿Qué piensas que sucederá con la temperatura del hielo si lo calentamos?


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2. Toma los hielos y trata de molerlos un poco. Puedes utilizar un paño para envolverlos y

golpearlos con algo duro.

3. Ubica el hielo molido en el vaso de precipitados y agrega el agua. Revuelve la mezcla de

hielo y agua unos momentos para que adquiera una temperatura uniforme. Usando el

termómetro, registra la temperatura; este valor corresponderá a la temperatura inicial.

4. Arma el equipo para calentar y asegúrate que esté un lugar adecuado.

5. Ubica la mezcla de hielo y agua sobre la llama del mechero. A continuación tomarán

medidas de la temperatura de la mezcla con el termómetro cada 30 segundos,

procurando revolver suavemente antes de cada medición.

6. Para trabajar fácilmente, designen personas encargadas de diferentes funciones en el

grupo.

7. Haz una tabla de datos como la siguiente para anotar los tiempos, las temperaturas y tus

observaciones. Agrega tantas mediciones como sean necesarias hacia abajo.

Tiempo (min:seg) Temperatura (°C) Observaciones

0:0

0:30

1:00

1:30

8. Recuerda anotar en qué tiempo comienza a derretirse el hielo y en qué tiempo ya se ha

derretido todo el hielo.


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Parte 2, el agua líquida

1. Una vez que se ha derretido todo el hielo, continúa haciendo mediciones junto a tu grupo

pero esta vez una medición cada 2 minutos. Puedes utilizar la misma tabla elaborada

anteriormente pero ten en cuenta el tiempo que indica el cronómetro. Mientras avanza el

tiempo, responde ¿Cómo sé cuando el agua líquida está hirviendo?

2. Nunca pierdan de vista las observaciones del agua, cualquier cosa que suceda puede ser

importante. En este caso también hay dos momentos importantes: el tiempo en que se

vean las primeras burbujas y el tiempo en que comience a hervir el agua.

Parte 3, la ebullición

1. Cuando el agua comienza a hervir lo que en ciencia se denomina alcanzar la ebullición.

2. Una vez que el agua alcance la ebullición, anota la temperatura cada 30 segundos

nuevamente, durante un lapso de 3 minutos. Esto significa que deben medir la

temperatura 6 veces más después de que se alcance la ebullición. Luego de esto apaguen

el mechero y dejen enfriar el sistema.

Parte 4, resultados

1. Observa los datos de la tabla. La primera columna corresponde al tiempo, la segunda

columna a la temperatura. ¿Qué te llama la atención de los datos de temperatura?

¿Cambia siempre de la misma manera? Explica.

2. ¿Cómo explicarías estas diferencias? ¿Puedes relacionar estas diferencias con algún

momento del experimento? Discute con tu grupo sobre estas observaciones antes de

continuar con esta guía.


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En el experimento que acabas de hacer has tomado datos concretos de un fenómeno

ampliamente conocido, además, lo has hecho con gran rigor científico. Como producto de

esta experiencia, tienes una tabla de datos, que reúne tiempo, temperatura, y las

observaciones acerca de cómo cambia la sustancia a medida que la vas calentando. Ahora es

importante cuestionarse ¿Qué conclusiones podemos obtener de estos datos?

A veces, ver datos en una tabla puede resultar difícil y confuso. Para obtener mejores

conclusiones las personas de ciencia recurren a otras formas de ver los datos. En este caso

harás un gráfico con tus datos. Y para obtener los mejores resultados del gráfico utilizarás

papel milimetrado.

Actividad 2: Graficando los resultados.

Materiales: � ½ hoja de papel milimetrado.

� Lápiz grafito y lápices de colores.

� Regla

Procedimiento: 1. El primer paso para hacer el gráfico es decidir cuál es la variable independiente y cuál la

dependiente. ¿Cuáles son en este caso la variable independiente y la variable

dependiente?

2. Dibuja los ejes de tu gráfico y anota los nombres de las variables. En el eje horizontal va la

variable independiente y el eje vertical la dependiente. Elige una escala tal que puedas

ubicar todos los datos de tu tabla.

3. Ahora ubica tus datos en el gráfico.

4. Finalmente, dibuja a mano alzada una línea que indique la tendencia de tus puntos. Esto

significa que la línea no debe pasar necesariamente por todos los puntos, sino que debe

ser fluida, aunque solo pase cerca de los puntos.

5. Ya tienes un gráfico que representa los datos que has obtenido en esta experiencia. ¿Qué

te llama la atención de este gráfico?


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Actividad 3: Análisis de gráfico.

Ahora que ya has graficado los datos obtenidos durante la experiencia, te invitamos a

analizarlo. ¿Qué información puedes extraer de este gráfico?

Materiales: � Gráfico confeccionado por tu grupo.

Procedimiento: 1. Observa con detención el gráfico. ¿Qué observas? ¿Cómo es la curva del gráfico? ¿Cuántas

partes puedes identificar?

2. Seguramente ya has notado que el gráfico confeccionado por tu grupo tiene ciertos

comportamientos que nos parecen distintos entre sí. Vamos por parte:

Parte 1, Meseta baja 1. Primero observemos la primera sección que parece más o menos plana en el gráfico.

2. Discute con tu grupo en torno a las siguientes preguntas.

a. ¿Qué esperas que suceda con una sustancia que se pone al fuego?


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b. Al observar el gráfico ¿Qué sucede con la temperatura de la mezcla agua hielo al ponerla

al fuego?

c. ¿Qué observaciones relevantes hiciste durante este periodo?

d. ¿Cómo explicarías este comportamiento?

Parte 2, el ascenso 1. Luego de un tiempo al fuego, el agua cambia de apariencia; revisa tus observaciones en la

tabla. Este cambio se ve reflejado en nuestro gráfico como un cambio de la dirección que

toma la línea.

2. En este caso vemos como la línea de temperatura empieza a ascender hasta convertirse en

una rampa empinada hacia arriba.


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3. Una vez que hayan identificado esta zona en tu gráfico, discutan en torno a las siguientes

preguntas:

a. ¿Qué sucede con la temperatura del agua en esta periodo de tiempo?

b. ¿Por qué se produce este cambio en la temperatura?

c. ¿Qué observaciones relevantes hiciste durante este periodo?

Parte 3, Meseta Alta 1. Para finalizar esta experiencia, analiza la tercera parte del grafico; donde hay otro cambio

de comportamiento.

2. Para terminar esta actividad, responde junto a tu grupo las siguientes preguntas.

a. ¿Qué sucede con la temperatura del agua en este periodo?


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b. ¿Qué observaciones coinciden con este comportamiento?

c. ¿Cómo explicarías este fenómeno?

Después de terminar la actividad, lee el siguiente texto:

Lo que acabas de hacer junto a tu grupo es un análisis del gráfico obtenido a partir de datos

experimentales. Muchas veces un análisis de gráficos propone más preguntas que

respuestas, son estas preguntas las que abren el camino a nuevos conocimientos.

En la primera parte del análisis nos fijamos en una zona en que la curva del gráfico

permanece horizontal. Esto significa que la temperatura de la mezcla de agua-hielo no cambia, es la misma durante ese periodo de tiempo, ¡a pesar que está sobre el mechero!.

¿Cómo podemos explicar esto?

Habrás notado que durante este periodo la mezcla cambia de apariencia, el hielo se derrite

durante este lapso de tiempo. ¿Qué sucedió entonces con la energía que le incorporamos al

calentarlo? Toda la energía que entregó la llama del mechero se utilizó en transformar el

hielo en agua líquida y por eso la temperatura subió muy poco o nada. La temperatura que se

alcanza en este proceso se llama punto de fusión. De este comportamiento podemos decir

que en el proceso de fusión absorbe energía y por tanto el agua líquida tiene mayor energía

que el agua sólida.

En la segunda parte del análisis la curva se empina hacia arriba y la temperatura aumenta

rápidamente. Este comportamiento es el esperado al calentar un material. El agua en este

periodo se mantuvo siempre en estado líquido, por lo que no hubo un cambio de estado en

esta etapa. El agua líquida absorbe la energía y el sistema aumenta de temperatura.

En la tercera parte del análisis la curva se vuelve horizontal nuevamente. ¿Qué indica? ¿Qué

está ocurriendo con el agua? En el momento el agua alcanza la ebullición y comienza a

evaporarse, la temperatura ya no sube, se mantiene casi constante, sin cambiar. Esto es

porque desde este momento en adelante, la energía que se entrega al sistema se utiliza en

cambiar el estado del agua, de líquido a gas. La temperatura que se alcanza en este momento

es conocida como punto de ebullición. Podemos afirmar entonces, que durante el proceso de ebullición absorbe energía y el agua gaseosa tiene más energía que el agua líquida.


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Responde: 1. ¿Cómo se denomina el proceso de cambio de estado de sólido a líquido?, y ¿de líquido a

gas?

2. ¿Cómo se denominan las temperaturas a las que la sustancia cambia de sólido a líquido, y

de líquido a gas?

3. Averigua cómo se llaman las temperaturas a las que las sustancias cambian de gas a

líquido, de líquido a sólido.

4. ¿Qué sucede con la energía del material cuando cambia de gas a líquido, y de líquido a

sólido?

Puedes visitar los siguientes sitios web para encontrar más información acerca de los

cambios estado:

http://www.educarchile.cl/Userfiles/P0001/File/Transformaciones.pdf




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