jueves, 7 de marzo de 2024

Sustancias y mezclas.

 

Clasificación de la materia.


Hemos definido la química como el estudio de la materia y los cambios que experimenta,  podemos definir la materia como cualquier cosa que ocupa espacio y que tiene masa, cada cosa presente en el universos esta en constante interacción, por tanto tiene tiene una relación química.

Según se composición y propiedades la materia se puede clasificar en sustancias mezclas y elementos compuestos átomos y las moléculas.


Tomado de: Haciendoseaprende.



Sustancias y mezclas.


Sustancia: Es una forma de la materia que tiene una composición definida y unas propiedades características. Todas las sustancias son diferentes y pueden identificarse por su apariencia, olor y sabor.

Algunos ejemplos: Agua, amoniaco, sacarosa.

Mezclas: Es una combinación de dos o más sustancias, acá las sustancias conservan sus propiedades características. Podemos clasificarla    

Compuesto: Es una sustancia formada por dos o mas elementos de la tabla periódica. Formado por moléculas o iones que forman enlaces estables

Elementos: Es una de las formas fundamentales de la materia y se presenta como un grupo de átomos de un único elemento. 

(Concepto,2023)



Derrame de crudo en las quebradas La Cristalina, La Tiradera y en el río Catatumbo.


En las Mezclas homogéneas no existe una diferenciación organoléptica (apreciable por los sentidos) entre sus diferentes componentes. Un ejemplo puede ser la mezcla de alcohol etílico con el agua. A las mezclas homogéneas de dos o más componentes se les llama soluciones.


En las mezclas heterogéneas, sucede lo contrario, aquí se forman varias fases, donde es posible distinguir donde se encuentra cada uno de los componentes.


Alta presencia de mercurio en el rio Santander. Tomado de: el tiempo.


 

 

 

Propiedades de la materia.

 

Propiedades físicas y químicas de la materia.


Los quipus del imperio Inca eran una forma de registro y contabilidad a parir de nudos.

Tomado de: Bbcmundo.


El estudio de las sustancias que forman la materia nos permite clasificarlas según sus propiedades y composición.


Propiedad física.

Se puede medir y observar sin que cambie la composición o identidad de una sustancia.

Propiedad Química.

Para observar esta propiedad debe suceder un cambio en su estructura y composición.


Propiedad Intensiva.

 No depende de cuanta materia se considere.

Densidad: entendida como la más de un objeto dividido entre su volumen. La unidad del SI para la densidad es kilogramo por metro cubico (Kg/ m3) también se puede expresar en (g/m3) y su equivalente (g/mL)

Densidad =  Masa/Volumen


Propiedad Extensiva

Depende de la cantidad de materia.

El Volumen: Entendido como longitud elevada al cubo. Lado por lado por lado.

Se puede expresar en centímetros y decímetros cúbicos.

1 cm3= (1cm 10-2 m) 3 = 1 x 10 6 m3

1 dm3= (1cm 10-1 m) 3 = 1 x 10 -3 m3

También se puede expresar en la unidad litro, entendido como el volumen que ocupa un demitro cubico.

1L= 1 000 ml

=1 000 cm2

=1 dm3

 Un mililitro es igual a centímetro cubico. 

 1ml= 1 cm3

 

 Masa: es la medida de la cantidad de materia en un objeto.

Kilogramos (kg) 1 000 g.

Hectogramo (hg) 100 g.

Decagramo (dag) 10 g.

Gramos (g) 1 g.

Miligramo (mg) 0.001 g.


Peso: es la fuerza que ejerce la gravedad sobre el objeto.

 

Otras propiedades de la materia

 


Temperatura:   Actualmente se utilizan tres escalas de temperatura,

F (grados Fahrenheit) se definen los puntos de ebullición del agua en condiciones normales en 23 y 212.

C (grados Celsius) divide en 100 grados el intervalo comprendido entre el punto de congelación y ebullición del agua.

 K (grados Kelvin) es la unidad fundamental del SI de la temperatura, es la temperatura teórica más baja que puede obtenerse.

Longitud: Magnitud física que expresa la distancia entre dos puntos, dimensión lineal de una superficie plana.

Kilometro (Km) 1 000m

Hectómetro (hm) 100m

Decatrometro (dan) m

Metro (m) 1 m

Centímetro (cm) 0,01 m

Milímetro (mm) 0.001m  

 

Punto de fusión: Hace referencia a la temperatura a la cual cambia de estado sólido a líquido, en este punto la fase sólida y liquida existen en equilibrio.

Punto de ebullición: Hace referencia a la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión que lo rodea transformándose en vapor.

Solubilidad: es la capacidad de disolverse en otra sustancia llamada disolvente.

Gramos por litro (g/L)

Moles por litro (mol/L)

 

Presión: Magnitud que mide la proyección la fuerza respecto a un área

Atmosfera 1(atm) = 1 kgf/cm2

Pascal 1(Pa) = 1 N/m2

Bar 1(bar) = 1 bar = 105 N/m2 = 0.987 atm = 750 mmHg

Milímetro de mercurio 1(mmHg) = 0,0013 bar.


Galileo y el método experimental.

 

Breve historia de la química



Tomado de: Gatopardo.com 

Uno de los grandes avances fue la capacidad de producir y mantener el fuego, el calor generado por el fuego permitía una serie de nuevas reacciones químicas: Los alimentos podían cocinarse modificando su color, textura y sabor, también, el barro podía cocerse en forma de ladrillos y recipientes.

A lo largo de la historia los hombres hemos experimentado de manera empírica con nuestro entorno.  Los primeros hombres observaron como la naturaleza cambiaba, un rayo podía incendiar un bosque dejando solo cenizas, la carne obtenida durante la casa se descomponía y los jugos podían fermentarse y convertirse en otro tipo de bebidas. (Asimov 1975)


Tomado de: directo al paladar 



El método científico


Todas las disciplinas utilizan el método científico o alguna de sus variantes, según Chang se denomina el método científico al enfoque sistemático para la investigación, tanto en las ciencias sociales como en las ciencias exactas se sigue un procedimiento muy similar.

Desde Chang podemos diferenciar los pasos principales de la investigación:

1.      Definición. En este paso se identifica y delimita con claridad el problema.

2.     Experimentación. Se realizan observaciones cuidadosas anotando toda la información y los datos del sistema.

Podemos encontrar datos de tipo – Cualitativos y Cuantitativos.

Cualitativos: Observaciones generales acerca del sistema.

Cuantitativos: Realizar diversas mediciones al sistema para obtener números.

En química se utilizan símbolos estandarizados y ecuaciones parta anotar las mediciones y observaciones.  Lo cual permite expresar en un lenguaje común con otros químicos los registros y cálculos.

(Chang pg. 6)

 

3.     Interpretación. Se intenta explicar el fenómeno observado para formular una hipótesis, la cual es una explicación tentativa para una serie de observaciones. Luego, se realizan otros experimentos para probar la validez  de la hipótesis, este proceso debe repetirse varias veces y de tantas formas como sea posible.

si una hipótesis resiste muchas pruebas experimentales, se convierte en ley. En la ciencia una ley es un enunciado conciso verbal o matemático de una relación entre fenómenos que siempre se repite bajo las mismas condiciones.

Es importante señalar que este proceso es un ejercicio colectivo de la comunidad científica, es decir, las teorías son probadas constantemente, durante muchas décadas y hasta siglos

 

 


Tomada de: Bbc News mundo, 2019.

 

Galileo y el método experimental.

El famoso físico, matemático y astrónomo Italiano Galileo Galilei (1554-1642) realizo invaluables contribuciones al pensamiento científico, entre ellas, el descubrimiento de numerosas estrellas de la vía láctea, el relieve de la superficie lunar, las manchas solares y la invención del telescopio.

Sin embargo uno de los mayores aportes de Galileo fue la aplicación a la ciencia del llamado método experimental.

La historia recuerda que sobre el año 1600 Galileo desde la torre inclinada del campanario, realizo algunos experimentos al arrojar cuerpos de diferente masa, estos objetos, cayeron al suelo a la misma velocidad.

Dos mil años atrás el filosos griego Aristóteles (348-323 a.C) había afirmado que el tiempo de caída de los cuerpos era inversamente proporcional a su peso, suponiendo que un cuerpo que pesa el doble que otro caerá en la mitad del tiempo que el segundo. Esta afirmación prevaleció durante veinte siglos, hasta los experimentos de Galileo donde se demostró que  todos los cuerpos en forma independiente de su masa caen a la misma velocidad. (Lumina, 2000)

 





El ciclo hidrológico y los estados de la materia.

 

El ciclo hidrológico tiene su principal depósito en los océanos.


Es crucial para los ecosistemas terrestres porque proporciona el agua dulce necesaria para la vida.

El 70% de la superficie terrestre está cubierta por océanos, la evaporación ocurre de ellos y las precipitaciones caen sobre ellos. Una pequeña parte también es almacenada en los cuerpos de los organismos.




En el siguiente enlace podrás realizar una simulación de los cambios de estado del H2O

https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter/latest/states-of-matter_es.html


También puedes ver el siguiente documental sobre calentamiento global (Antes que sea tarde) 

https://www.youtube.com/watch?v=IEKfr90o678


Los cambios de estado se producen mediante la adición o sustracción de energía al sistema.

El 97% del agua de la tierra esta en los océanos, otro 2% está en estado sólido (hielo) y el 1% restante como agua dulce liquida.



En el estado líquido el volumen es constante pero la forma la determina el recipiente que la contiene. A nivel microscópico las moléculas de un líquido están unidas, sin embargo las moléculas presentan mayor movilidad o no están tan rígidas.

Cabo de la vela. Tomado de: setamwear


El ciclo hidrológico es impulsado por energía térmica solar que  evapora  el agua de los océanos.


En el estado gaseoso no es constante ni el volumen ni la forma. Las moléculas  están separadas por distancias mayores en comparación al tamaño de las moléculas

Es la ruta por la que viaja el agua desde su principal deposito, los océanos, a través de la atmosfera y hacia depósitos más pequeños en lagos, ríos y acuíferos de agua dulce para luego regresar a los océanos.


El vapor de agua se condensa en la atmosfera el agua cae de regreso a la tierra como lluvia o nieve.

Un cuerpo en estado sólido se caracteriza porque  tienen forma y volumen definido. A nivel microscópico las moléculas presentan una estructura más organizada, con poco movimiento.

 

El agua que cae sobre el suelo es absorbida por la raíz de las plantas y de vuelta a la atmosfera por la evaporación de las hojas, otra parte entra en los depósitos subterráneos naturales llamados acuíferos.


Cuadro de comparación de los tres estados.


Parámetro

 

Sólido

Liquido

Gas

Forma

 

Definida

Del recipiente

Del recipiente

Volumen

 

Constante

Constante

Variable

Energía

 

Mínima

Intermedia

Máxima

Entropía

 

Mínima

Intermedia

Máxima

Compresibilidad

 

Baja

Media

Alta

 


Convertir unidades.



Hallar el caudal.

 



Mediante el uso de instrumentos como los micro-molinetes es posible calcular en un transecto el caudal de un cuerpo de agua.








Poligonizar




Tres teorías del origen del Sistema Solar

 

Nuestro sistema solar.


¿Qué tan grande es el sistema solar?

¿Es lo mismo el origen del universo al origen del sistema solar?


En el enlace encontraras una simulación de nuestro sistema solar.

https://www.solarsystemscope.com/

 Este hábitat está lleno de una diversidad de mundos a los cuales la ciencia apenas empieza a comprender, planetas que varían drásticamente de tamaño, asteroides, cometas y 168 lunas.


Cazadores de luz, hijos de las estrellas. (video)

¿https://rtvcplay.co/series-documentales/hijos-de-las-estrellas/cazadores-luz

 

Teoría de la Nebulosa Primitiva.

En 1976 Laplace dio a conocer la Teoría nebular primitiva en donde se explicaba que el sistema solar (Cutiva,2013)se formó hace 4 600 millones de años a partir de una nube de gas y polvo, el sol acaparo la mayoría del material disponible en esa nube y los planetas se formaron con una pequeña cantidad de esa materia que sobro.

En términos del tiempo que demora en viajar la luz encontramos que el sistema solar es un disco con un diámetro de 8.5 horas luz. (Torres, 2012)

 

Tomado de: Teoriaonline

Teoría Catastrofista.

La teoría catastrofista la dio a conocer Georges Louis Leclerc en 1707, allí se postuló que los planetas se originaron como consecuencia del violento choque de un cometa con el Sol. Producto de la colisión la materia quedó atrapada por la atracción solar para luego girar rápidamente hasta que fueron adquiriendo una forma esférica. (Cutiva,2013)

 


Tomado de: Wordpress.com. 


Teoría de la Captura.

Postulada por el físico y astrónomo ingles James Hopwood Jeans, postulo que el sol interactúa con una proto estrella cercana, extrayendo materia, la baja velocidad de rotación del sol se explica porque su formación fue anterior a la de los planetas, los cuales se formaron por medio de colisiones de los protoplanetas más cercanos al sol.


Tomado de: wordpress.com




Quimica, una ciencia para el siglo XXI.

 


La enseñanza de las ciencias.


Pensar en la enseñanza de la ciencia en un país como Colombia supone grandes retos, uno de los principales podría ser que, para una gran parte de la población las riquezas ambientales y culturales del país le son totalmente indiferentes. Como lo señala Carl Sagan en su libro -El mundo y sus demonios, la ciencia como una luz en la oscuridad. (1995)- las sociedades modernas han caído en lo que se puede llamar un analfabetismo científico y en la distorsión de la actividad científica. Esta referencia no está planteada en términos peyorativos o despectivos, todo lo contrario, señala la urgencia de reformular como se enseña la ciencia en uno de los países mas biodiversos del planeta.


Tomado de : El colombiano.



5 reglas para salir de la ignorancia (Video)


 Según la Química de Chang.

Seguin (Chang.) la química comprende el estudio de la materia y los cambios que experimenta. cómo se mencionó con anterioridad se considera que la química es una ciencia central, pues a partir de ella otros campos de conocimiento nutren sus análisis e interpretaciones.

Mediante la institucionalización de la ciencia fue posible un gran desarrollo tecnológico y científico, esto trajo algunos beneficios para la especie humana, pero también pone en riesgo la estabilidad de las interacciones biológicas de nuestro planeta.

Durante el siglo XXI la química se institucionaliza, aparecieron nuevos instrumentos como los microscopios y las computadoras permitiendo nuevos avances y componentes más pequeños.

Salud y medicina: La cirugía con anestesia, las medidas de salud pública, vacunas y antibióticos.

Energía y ambiente: La energía promete ser una fuente viable en pro de remplazar los hidrocarburos.

Materiales y tecnología: Materiales superconductores, actualmente se pierde un 20% de energía eléctrica.

Alimentos y agricultura: Por medio de la biotecnología es posible obtener cultivos mas abundantes.

 



 

 

 

Estudio de Caso: Mochuelo bajo, la piedra del Mohán.

 

 Ecosistema: Bosque seco Andino Sub xerofítico (La piedra del Mohan)


Estudio de Caso: Mochuelo bajo. Problemáticas socio-ambientales de una ciudad en expansión.

En una de las zonas rurales de la creciente Bogotá se encuentra el barrio Mochuelo bajo, en el borde sur occidental de la localidad de Ciudad Bolívar. Actualmente se configura como otro barrio más de la ciudad en expansión, sin embargo, esto no siempre fue así.

 

 

Tomado de: Alcaldía de ciudad bolívar.

 

 

Historia de Mochuelo Bajo.

En algún momento esta región fue parte de la despensa agrícola que abastecía la capital, los alimentos allí cultivados eran bajados a lomo de mula hasta la ciudad.  (Palacio, 2018)

 Hasta principios de 1950 en esta zona se encontraba la hacienda Las Manas propiedad de un señor llamado Carlos Gutiérrez, allí se cultivaban alimentos como: Papá, hibias, trigo, cebada, maíz, habas y cubios, así mismo se cuidaban animales de pastoreo como ovejas y vacas. (Palacio 2018)

Los trabajadores, vivian en la hacienda y sus al rededor, por esos días no existía acueducto así que los habitantes se abastecían de la quebrada la trompeta.

Sobre 1960 la hacienda las Manas fue parcelada en fincas más pequeñas que inicialmente continuarían con la actividad agrícola hasta entrada la década de los ochenta donde el uso del suelo cambiaría drástica y definitivamente el paisaje, pues, en ese momento las pequeñas fincas son loteadas, iniciando procesos de urbanización en su mayoría ilegales.

En el transcurso de la década de los setenta empiezan a crecer las ladrilleras, abarcando grandes extensiones de tierra en contraste con la utilizada para actividades agrícolas. Con los procesos de expansión de la década de los ochenta, también llega lo que seria el relleno sanitario doña Juana, al respecto a esto la literatura señala.

Las personas de la zona recuerdan que en 1986 la Unidad Administrativa Especial de Servicios Públicos (UAESP) compra una finca de la zona para utilizarla como basurero; evento que no se comunicó a la comunidad. (Palacio 2018)

 

Niño trabajador de los chircales, (foto: Jorge Silva.1972)

 


Mochuelo Bajo en la actualidad.





Mochuelo bajo 2024 (Tomada: 03-03-2024)

 

Los procesos de expansión característicos de las ciudades modernas han desencadenado una serie de problemáticas nunca vista. El crecimiento de la ciudad implica una demanda de materiales, como los materiales de construcción. Como es de conocimiento, la producción de ladrillos ha sido una de las actividades económicas de la población.

Por otro lado, encontramos que la disposición de lo que mal llamamos “basura” ha llevado a transformar el uso del suelo en los bordes de paramo, afectando las interdependencias y las redes ecosistémicas de nuestros paramos, humedales y bosques altoandinos.

 

¿Cómo se mueven los nutrimentos y la energía a través de los ecosistemas?

 

Todos los ecosistemas constan de dos componentes, por un lado los factores bióticos hacen referencia a los organismos que perteneces a comunidades  en determinada zona. Así mismo encontramos los factores abióticos, considerados los aspectos no vivientes del ambiente, como el clima, la temperatura, el agua y los minerales del suelo.

Nutrimentos: Son átomos y moléculas que los organismos obtiene de su ambiente como

(N, O, H, C)

Los nutrimentos se transportan alrededor del planeta se combinan y transforman en diferentes formas moleculares.

 

Energía: En contraste la energía realiza un viaje en una sola dirección a través de los ecosistemas, la energía solar es capturada por organismos fotosintéticos y luego fluye de organismo a organismo.

Cada vez que un organismo sintetiza una proteína o mueve su cuerpo, un parte de la energía útil que se encuentra en los enlaces de las moléculas biológicas se convierte en calor de bajo y nivel que se cede al ambiente.

 

Tomado de: Branly,lat


Ecosistema Sub xerofítico (La piedra del Mohán)

 (2.800-3000 msmn)

Al costado oriental del barrio mochuelo bajo encontramos la piedra del mohan, este ecosistema lo podemos catalogar como Sub xerofítico.

La piedra del mohán (Tomada: 03-03-2024)


Tomado de: Redalyc.com 


Características.

Son ecosistemas principalmente áridos y con baja humedad relativa, y en términos generales presenta una baja diversidad de especies, esto se explica porque las condiciones extremas que allí se presentan como: Altos niveles de radiación solar, fuertes vientos y escasas precipitaciones   condicionan a los organismos que allí viven a tolerar periodos donde los niveles de evaporación exceden los de las precipitaciones, (BLAA,2023)

Es importante señalar que los ecosistemas semiáridos del altiplano, junto con los ecosistemas de humedales son suelos son ricos en nutrientes, además de representar elementos biológicos endémicos a nivel florístico y faunístico. (Calvachi, 2012)

En estos ecosistemas la vegetación es baja, las plantas son heliófilas, se caracterizan por tener hojas pequeñas y espinosas. En Colombia estas regiones son consideradas isotérmicas lo que quiere decir que sus temperaturas son constates a lo largo del año, pero varían durante el día. (BLAA,2023)

 

Proceso isotérmico: Se define como un proceso termodinámico, en este caso la temperatura del sistema permanece constante (T= constante). Esto también se pude interpretar como, que la transferencia de calor dentro o fuera del sistema generalmente debe ocurrir a una velocidad baja. (Connor 2009)

 

Nota: El día 03-03-2024 se realizo un recorrido por el lugar obteniendo las siguientes imágenes de la fauna del lugar, lo cual permitió comprobar que la morfología de las hojas corresponde a plantas heliófilas, principalmente plantas arbustivas y algunas especies de orquídeas y líquenes.La identificación de los organismos se realizo mediante la aplicación Plantnet. 








Familia:Polygalaceae

Especie: Monnina salicifolia








Familia: Fabaceae

Especie: Senna multiglandulosa; (Jacq.) H.S.Irwin y







Familia: Orchidae 

Especie: Epidendrum ibaguense Kunth.








Familia: Asteraceae

Especie: Senecio bayonnensis Boiss.




 


Familia: Bromeliaceae

Especie: tillandsia lajensis André

 







Familia:  Aizoaceae

Especie: Conophytum bilobum.









Familia: Loranthaceae,

Especie: Gaiadendron punctatum.







Familia: Betuleceae.

Especie: Betula nana









Familia: Berberidoideae.

Especie: Berberis sibirica.








Familia: Apocynaceae.

Especie: Carissa macrocarpa.







Familia: Orchidaceae

Especie:  elleanthus purpureus

  



Importancia de este ecosistema.


Apenas el 42% de la radiación solar atraviesa la atmosfera de la tierra y alcanza sus superficie, la mayor parte de la radiación corresponde al espectro de luz visible, las longitudes de onda más altas de la energía son eliminadas por la capa de ozono de la estratosfera, en tanto que el agua y el dióxido de carbono se encargan de detener las longitudes de onda  de baja energía antes de que alcancen la superficie de la tierra, las moléculas orgánicas y los procesos en los organismos como la visión y la fotosíntesis están adaptados químicamente a la radiación que tiene mayor prevalecía en el ambiente: la luz visible.

(Villegas, 2005)


                                                                                    

Como se logro observar los organismos autotrófos de este ecosistema tienen una morfología particular debido a las bajas precipitaciones y altos niveles de radiación. Por tal razón, los organismos que habitan el suelo realizan en condiciones adversas uno de los procesos bioquímicos más importantes para la continuidad de la vida como la fotosíntesis, en este proceso las plantas transforman la energía del sol en energía química, liberando oxigeno como subproducto, sin la presencia de las plantas estarían comprometidas las redes tróficas, pues, como se evidencio en este ecosistema existe también una gran diversidad heterótrofos  primarios y secundarios.


A propósito de la fotosíntesis , J Von Sachs formulo la siguiente ecuación química para el proceso.

6 CO2 + 12H2O + Luz       Produce            C6H12 O6 6O2


Tomado de: Concepto.com


Otros organismos registrados. 


Materia orgánica  (03-03-2024)

 


Ave perchando (03-03-2024)

 

 

Exposiciones Termodinámica

  Tercera Ley  file:///C:/Users/user/Downloads/Presentaci%C3%B3n%20F%C3%ADsica%20y%20Qu%C3%ADmica%20moderno%20beige%20y%20violeta.pdf Prceso...