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DENSIDAD Y MATERIA - Contenido educativo

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Subido el 16 de octubre de 2020 por Inmaculada D.

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LA DENSIDAD 00:00:26
SEPARACIÓN DE MEZCLAS 00:07:16

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Estamos rodeados de materia por todas partes, sólidos, líquidos, gases. 00:00:42
Unos cuerpos son más ligeros, otros más pesados. 00:00:48
En el caso del hierro, solemos decir que es muy pesado, pero ¿lo es realmente? Pues depende. 00:01:12
Por ejemplo, ahora este porexpan pesa más. Pero si tenemos tamaños iguales, a igualdad 00:01:24
de volumen, entonces el hierro sí que es más pesado. Debemos decir que el hierro es 00:01:32
más denso. El peso depende del tamaño, la densidad no. 00:01:38
Ahora bien, ¿qué valor le daremos a esa densidad? Pues vamos a calcularla. 00:01:50
Este trozo de hierro de 69,5 gramos tiene 9 cubitos, así que a cada cubito le corresponden 00:01:59
7,7 gramos. Tanto da si el trozo de hierro es grande o pequeño. Al dividir la masa entre 00:02:10
el volumen siempre nos dará 7,7 gramos por cada centímetro cúbico. A ese número le 00:02:17
llamamos densidad del hierro y es como si fuera su DNI. Si extraemos un cubito de un 00:02:24
centímetro por un centímetro por un centímetro y medimos su masa nos da ese valor. Y para 00:02:31
el aluminio 2,7. Para el oro 19,3. Para el cobre 8,9. Para el porexpan 0,1. Y así podemos 00:02:38
desenmascarar al tramposo. Las pesas eran de porexpan. Las apariencias engañan, pero 00:03:01
la densidad no. ¿Y los líquidos? ¿Cómo podemos medir su densidad? En cada matraz 00:03:10
cabe un litro. El primero es agua, el segundo alcohol, el tercero aceite. Los tres ocupan 00:03:19
lo mismo, pero ¿tendrán la misma masa? El pobre aceite está entre los dos. Un litro 00:03:31
tiene 900 gramos, así que es menos denso que el agua y por eso flota. Pero es más 00:03:44
denso que el alcohol en el que se hunde. ¿Y si lo ponemos en una mezcla de alcohol 00:03:52
y agua? Echamos primero el alcohol hasta cubrir el aceite. Ahora añadimos agua poco a poco. 00:03:57
El aceite ha contentado a los dos, quedándose en medio y además con forma de bola. Una 00:04:07
manera muy fácil de comparar densidades es echando los cuerpos al agua. Si se hunde, 00:04:14
es más denso que el agua, como el hierro. Si flota, es menos denso, como la madera o 00:04:19
el porexpán. Pero el hierro no se hunde en todos los líquidos. En el mercurio flota. 00:04:25
Así que todas las sustancias puras tienen un valor propio, su densidad, que las diferencia 00:04:32
de las demás. Y gracias a ello se han descubierto trampas 00:04:38
históricas. Hace 2.200 años el rey Hierón de Siracusa dudaba del joyero que le había 00:04:43
fabricado una corona de oro y le encargó a un gran sabio, Arquímedes, que lo investigase. 00:04:50
¿Sería de oro puro o le habrían añadido algo? El problema era cómo medir el volumen 00:04:56
de la corona sin romperla, sin deformarla. Así que tuvo que pensar y pensar. Y al fin 00:05:02
la inspiración le llegó tomando un baño. 00:05:08
El volumen de agua que sube es el volumen del cuerpo que se sumerge. 00:05:13
¡Eureka! gritó, que en griego significa lo descubrí. 00:05:42
¡Eureka! 00:05:45
Vamos a repetir su razonamiento con estas dos cadenas. 00:05:50
Aparentemente son de oro y son iguales, pero una de ellas es falsa. 00:05:53
Al meter la primera en el agua, el nivel sube 1,7 centímetros cúbicos. 00:05:58
Es el volumen de la cadena. 00:06:02
Al dividir su masa entre su volumen nos da 19,3 gramos por centímetro cúbico, el DNI del oro 00:06:04
Esta otra, sin embargo, tiene un volumen de 2 centímetros cúbicos 00:06:11
Al dividir nos da 16,4 gramos por centímetro cúbico, así que no es de oro, es falsa 00:06:16
Esto mismo es lo que hizo Arquímedes con la corona 00:06:23
Descubriendo que era falsa, lo que al pobre joyero le costó la cabeza 00:06:27
Cada sustancia pura, como por ejemplo el oro, tienen un número, una especie de DNI que les es característico y que no depende de su tamaño, la densidad. 00:06:34
Pero hay otras propiedades, por ejemplo el punto de fusión, el punto de ebullición, que pueden ayudarnos. 00:06:49
Lo vamos a ver en el próximo capítulo. 00:06:54
Las sociedades desarrolladas son grandes productoras de basura 00:06:56
y generan montañas de residuos 00:07:23
Afortunadamente existen lugares como este 00:07:25
donde cada día se recuperan materiales y sustancias 00:07:29
una tarea compleja pero de enorme importancia para el medio ambiente 00:07:32
Veamos algunos casos sencillos para entender estos procesos de separación 00:07:36
Una ensalada, por ejemplo, es una mezcla 00:07:42
y los ingredientes son sus componentes 00:07:46
Si se aprecian a simple vista, como en este caso 00:07:49
reciben el nombre de mezclas heterogéneas 00:07:53
Y si no los podemos distinguir, como en el caso del chocolate 00:07:56
reciben el nombre de mezclas homogéneas 00:08:02
Se pueden separar los componentes de una mezcla 00:08:08
pero no siempre es tan sencillo como coger aceitunas de una ensalada 00:08:10
Por ejemplo, al preparar la ensalada hemos utilizado aceite y vinagre. 00:08:14
¿Podríamos separarlos de nuevo? 00:08:20
Para intentarlo es mejor ir al laboratorio. 00:08:25
Basta con poner la mezcla en este embudo especial, llamado de decantación, y esperar. 00:08:35
Es fácil separarlos porque tienen distinta densidad. 00:08:47
En definitiva, para separar una mezcla hay que aprovechar las diferentes propiedades de sus componentes. 00:08:57
Así, por ejemplo, si queremos separar esta mezcla de arena y limaduras de hierro, 00:09:04
podemos utilizar un imán. 00:09:11
¿Y si la mezcla es de arena y sal? 00:09:16
Ahora ya no sirve el imán, habrá que buscar otra propiedad. 00:09:22
Bueno, si añadimos agua, la sal se disuelve y la arena no. 00:09:26
Filtramos y aquí está la arena. 00:09:47
Y aunque no podamos verla, aquí también está la sal. 00:09:50
Basta dejar evaporar el agua y aparece de nuevo. 00:09:56
A veces la separación es un poco más laboriosa, como en el caso del vino. 00:10:08
La etiqueta advierte un peligroso componente, el alcohol. 00:10:13
¿Tiene realmente el vino alcohol? 00:10:16
Para comprobarlo necesitamos montar un aparato de destilación. 00:10:20
Ponemos 100 centímetros cúbicos de vino en el matraz y prendemos el mechero. 00:10:31
El líquido empieza a hervir a los 78 grados. 00:11:01
Los vapores se enfrían y se condensan en forma de gotas. 00:11:06
La temperatura no cambia, ya no salen más gotas. 00:11:13
¡Atención! Empieza a subir la temperatura. Es hora de cambiar el vaso. 00:11:25
Desde luego, el líquido que hemos recogido sí huele a alcohol. 00:11:30
Y además arde como el alcohol. 00:11:35
Claro, efectivamente, era alcohol. 00:11:38
El alcohol puro hierve a 78 grados y esa es la propiedad que nos permite separarlo de otros líquidos. 00:11:41
Hemos recogido unos 12 centímetros cúbicos de alcohol. 00:11:48
Así que cuando alguien bebe una pequeña copa de vino, toma una parte de alcohol. 00:11:51
¡Todo esto! 00:11:57
Y todavía es mucho peor si tomara ginebra o coñac, donde casi la mitad del volumen es alcohol puro. 00:11:59
Con el alcohol no se juega. 00:12:08
El alcohol es peligroso para uno mismo y también para los demás. 00:12:10
Menos mal que se puede detectar con alcoholímetros como este. 00:12:14
No te la juegues a copas, por una vez la mejor nota es sacar un cero 00:12:18
Veamos cómo sigue nuestra destilación, de nuevo caen gotas 00:12:32
El termómetro señala ahora 100 grados, el punto de ebullición del agua 00:12:38
Así que estamos separando el agua que también tiene el vino 00:12:44
En definitiva, vemos que cada técnica de separación aprovecha diferentes propiedades de las sustancias 00:12:47
Muchas de estas técnicas nos permiten separar los componentes útiles de la basura 00:12:56
Y darles una nueva oportunidad para volver a ser útiles 00:13:06
Vivimos en un mundo dinámico, en continuo proceso de cambio 00:13:10
Donde nada permanece igual a través del tiempo 00:13:51
Pero sin duda, no todos los cambios son iguales 00:13:54
Si cojo este papel y lo arrugo, o si lo doblo en forma de pajarita 00:14:02
Evidentemente ha experimentado algún cambio, pero sigue siendo papel. 00:14:06
Ahora bien, si cojo un mechero y le prendo fuego, entonces el cambio es bastante más drástico. 00:14:11
Y al final quedan cenizas, humo... ¿Qué cambio se ha producido? 00:14:21
¿Desaparece materia cuando las cosas arden? 00:14:27
Para estudiar los cambios de la materia, nada mejor que este laboratorio, la cocina. 00:14:32
Y un buen experimento, preparar un pastel de chocolate. 00:14:36
Mezclamos los ingredientes y los batimos cuidadosamente para lograr una masa homogénea. 00:14:42
Al batir y mezclar se producen cambios en el aspecto de los ingredientes, 00:14:48
pero el huevo, el cacao y el azúcar siguen estando como al principio. 00:14:52
Decimos que son cambios físicos. 00:14:57
Nuestra masa necesita un cambio más profundo para transformarse en pastel. 00:15:02
En el horno se producen esos cambios y se forman nuevas sustancias. 00:15:06
Decimos que son cambios químicos. 00:15:12
Unos cambios químicos deliciosos. 00:15:15
A nuestro alrededor se producen muchos de estos cambios. 00:15:17
¿Cómo podemos saber que estamos ante un cambio químico? 00:15:21
Es fácil confirmarlo cuando aparece una nueva sustancia. 00:15:28
Esto es lo que ocurre cuando calentamos el azúcar. 00:15:32
Se oscurece, se forma un líquido viscoso, que ya no es azúcar, hemos fabricado caramelo, se ha producido un cambio químico. 00:15:34
Y aún más espectacular es el cambio que experimenta el azúcar si añadimos un poco de ácido sulfúrico. 00:15:46
El ácido descompone el azúcar y el resultado es esta masa de carbón. 00:15:54
Sin duda, otro cambio químico. 00:15:59
Estas transformaciones se denominan reacciones químicas. 00:16:02
Las sustancias iniciales se llaman reactivos, las que aparecen, productos. 00:16:06
Las reacciones químicas más habituales se producen en disolución. 00:16:12
Por ejemplo, disolvemos un poco de sal común en un vaso y unos cristales de nitrato de plata en otro. 00:16:18
Al mezclarlos aparecen nuevas sustancias. 00:16:26
Esta sustancia blanca es cloruro de plata, un sólido insoluble en agua. 00:16:29
Las reacciones no siempre son tan rápidas 00:16:34
Hay que esperar bastante tiempo para que el mercurio y esta disolución de nitrato de plata 00:16:38
Formen estas hermosas agujas 00:16:43
Pero la espera valía la pena 00:16:45
En otros procesos químicos se producen gases 00:16:47
A veces son coloreados y algunos de ellos tóxicos 00:16:52
Como ocurre al poner una moneda de cobre en ácido nítrico 00:16:56
Por cierto, cambia la masa total 00:17:00
en las reacciones en que se forman gases? 00:17:04
La única forma de saberlo es atrapar dichos gases. 00:17:07
Ponemos bicarbonato de sodio en este globo 00:17:11
y vinagre en esta botella 00:17:14
y medimos su masa. 00:17:17
Cuando el bicarbonato reacciona con el vinagre, 00:17:22
forma el gas dióxido de carbono que hincha el globo. 00:17:28
Pero la balanza sigue marcando lo mismo. 00:17:32
Es decir, en los cambios químicos, la masa total no cambia. 00:17:35
Este importante hecho fue descubierto en el siglo XVIII por el químico Antoine de Lavoisier. 00:17:41
Ni siquiera cuando el papel o la madera arden, cambia la masa. 00:17:48
Ponemos unas cerillas en este tubo y lo cerramos perfectamente para que nada entre ni salga. 00:17:53
En total tenemos 20 gramos. 00:17:59
Calentamos suavemente y se produce una reacción química muy familiar, una combustión. 00:18:08
Pero la masa no ha cambiado. 00:18:16
La Boisier tenía razón. 00:18:28
Los cambios químicos pueden ir acompañados por cambios más o menos llamativos, 00:18:30
pero la masa total no se modifica. 00:18:35
Desde luego eso a Lavoisier no le sirvió para salvar la cabeza 00:18:37
Porque fue guillotinado durante la revolución francesa 00:18:42
Pero nos queda su mensaje 00:18:45
La materia ni se crea ni se destruye 00:18:46
Solo se transforma 00:18:49
Subido por:
Inmaculada D.
Licencia:
Dominio público
Visualizaciones:
263
Fecha:
16 de octubre de 2020 - 21:10
Visibilidad:
Público
Centro:
IES GRIÑON
Duración:
19′ 42″
Resolución:
720x0 píxeles
Tamaño:
1.17

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