Estados Físicos de la Materia

Materia, los cinco estados físicos de la materia, clasificación y propiedades, experimento.

1. Actividad 3. Evidencia de aprendizaje. “Estados físicos de la materia” Unidad 2

2. “Estados físicos de la materia” Introducción: El propósito de la actividad es reconocer el estado de agregación de la materia, así como sus características además de ejemplificar en dónde se encuentran presentes en el ámbito de la alimentación o de la industria. Se puede describir la materia simplemente como la “sustancia” de la que están hechas todas las cosas materiales del universo (Burns, 2011). La constitución de la materia es proporcionada principalmente por átomos y partículas subatómicas. Las cuales tienen la propiedad de agruparse y formar diferentes objetos. Características y propiedades generales y específicas: Propiedades generales . Son aquellas que se presentan en todo tipo de materia. Entre ellas tenemos: Volumen, peso, masa, porosidad, inercia e impenetrabilidad, divisibilidad. Propiedades específicas. Son propiedades que sirven para identificar y diferenciar una sustancia de otra. Pueden ser físicas o químicas. Como ejemplos tenemos: Físicas: Propiedades organolépticas, punto de fusión, punto de ebullición, densidad, elasticidad, dureza, solubilidad, tenacidad, maleabilidad, ductibilidad . Químicas: Poder oxidante, poder reductor, acidez, combustibilidad, comburencia , electronegatividad. (Sánchez, García & Balderas, s/f).

3. Estados de agregación: Sólido, Líquido, Gaseoso y Plasma Figura 1. Estado de agregación sólido, características y propiedades.

4. Figura 2. Estado de agregación líquido, características y propiedades.

5. Figura 3. Estado de agregación gaseoso, características y propiedades.

6. Figura 4. Estado de agregación plasma, características y propiedades.

7. Representación de los estados sólido, líquido y gaseoso en la alimentación. Un ejemplo del estado sólido en la alimentación es el azúcar, que además de ser un endulzante natural en los alimentos realiza otras funciones como conservador y para conferir una textura y consistencia adecuada; esto se observa en las mermeladas y alimentos semejantes en los que el alto contenido de sacarosa reduce la actividad del agua a <0.8 para evitar hongos y levaduras, y ayuda a que gelifiquen las pectinas de alto metoxilo . ( Badui , 2006) Un ejemplo del estado líquido en la industria alimentaria es el agua. En una planta de alimentos se emplea en la producción, en la formulación, en el transporte de vegetales, en la generación de vapor, en los servicios (baños, regaderas, riego, etc.,), en los sistemas de enfriamiento, en el lavado de equipo y maquinaria, etc. ( Badui , 2006) Un ejemplo del estado gaseoso en la alimentación es el dióxido de carbono CO2, para impulsión de bebidas y dióxido de carbono criogénico (hielo seco) para carbonatación (cerveza o bebidas carbónicas). (OXIGEN salud, s/f)

8. Experimento del huevo, en donde existe un cambio de estado de agregación líquido a sólido. EL HUEVO 1) Características físicas y químicas Un huevo “grande” pesa unos 58 g de los que aproximadamente el 11% corresponden a la cáscara, el 58% a la clara y el 31% a la yema. Cuando se calcula en base al contenido interior del cascarón el 65% es clara y el 35% yema. Tabla 1. Composición química de los huevos. Recuperado de: http://avalon.cuautitlan2.unam.mx/pollos/m2_9.pdf

9. Explicación del procedimiento y el porque existe un cambio de estado de agregación. Fotografía 1. Huevo en estado líquido. Fotografía 2. Cocción del huevo en agua hirviendo. En el huevo crudo la estructura de las proteínas son cadenas de aminoácidos plegadas. (Fotografía 1). A medida que las proteínas se calientan, se rompen los enlaces débiles que mantenían plegadas las cadenas y éstas se despliegan. (Fotografía 2).

10. Fotografía 3. Huevo cocido (estado sólido) Fotografía 4. Huevo cocido partido a la mitad (estado sólido) Si continuamos calentando, las cadenas de aminoácidos  desplegadas completamente comienzan a unirse entre sí, formando una red tridimensional que atrapa el agua. Esto es lo que sucede una vez que el huevo está cocido. (Fotografías 3 y 4) Finalmente el huevo en estado líquido (fotografía 1) se solidificó (fotografía 3 y 4).

11. Quinto estado de agregación de la materia: Condensado de Bose-Einstein Es un estado de agregación de la materia que se consigue a temperaturas cercanas al cero absoluto . Características: Los átomos se encuentran todos en el mismo lugar, formando un super átomo. Se da en ciertos materiales a muy bajas temperaturas. Propiedad que la caracteriza, es que una cantidad microscópica de las partículas del material pasan al nivel de mínima energía, denominado estado fundamental. El condensado es una propiedad cuántica que no tiene análogo clásico. Por el principio de exclusión de Pauli, sólo las partículas pueden tener este estado de agregación.

12. Conclusión: Al describir la materia simplemente como la “sustancia” de la que están hechas todas las cosas materiales del universo (Burns, 2011), es decir materia es todo lo que no rodea, lo que podemos ver y usar como una computadora, lo que podemos ver, pero no lo podemos tocar cómo las estrellas también lo que no podemos ver ni tocar como los gases en que están en el aire, es por esto que actualmente la materia se presenta en cinco estados físicos: sólido, líquido, gaseoso, plasma y condensado de Bose-Einstein y cada uno tiene características y propiedades diferentes. La materia, dada su maleabilidad química en función de sus estados físicos y cambios, presenta distintas propiedades que han permitido hacer grandes descubrimientos en distintas áreas como la alimentación, un ejemplo del estado gaseoso en la industria de los alimentos se puede representar por el oxígeno, que se aplica en el proceso de producción y envasado del vino y tratamiento de la uva. (OXIGEN salud, s/f). Considero que como nutriólogos, es esencial que conozcamos de la materia, los estados físicos de la materia, características y propiedades, ya que la vamos a encontrar en forma de compuesto o elemento químico que por sus propiedades, están presentes en diversos alimentos en forma de nutrientes teniendo la posibilidad de reaccionar químicamente dentro de nuestro organismo y ser aprovechados.

13. Fuentes de consulta: Arrabal, A. (s/f). OXIfood Line. De OXIGEN salud Sitio web: https://www.oxigensalud.com/industria/menu/gases_alimentarios.aspx Badui , S. (2006) Química de los alimentos, Pearson Educación México, recuperado de: https://unadmexico.blackboard.com/bbcswebdav/internal/courses/NA-NQUI-1701-B2-003/announcements/_172290_1/Libro-Badui2006_26571.pdf Burns, R. (2011). Fundamentos de la química. De Pearson Educación México Sitio web: https://books.google.com.mx/books?id=9K5qtyKHoUwC&pg=PA12&dq=quimica+y+materia&hl=es&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=quimica%20y%20materia&f=false Cabello, M. (2014). Química 1º medio texto para el estudiante. De Ediciones Cal y Canto Sitio web: https://issuu.com/matematica1robasico/docs/quimica_1___medio_texto_para_el_est Garritz , A. (s/f). Manifestaciones de la materia. De Garritz , A. Sitio web: http://andoni.garritz.com/documentos/01-Garritz.pdf Lurueña , M. (2012). Cocer un huevo tiene ciencia. De Gominolas de petróleo.com Sitio web: http://www.gominolasdepetroleo.com/2012/06/cocer-un-huevo-tiene-ciencia.html OXIGEN SALUD. (s/f). Gases para la industria alimentaria y la enología. De OXIGEN salud Sitio web: https://www.oxigensalud.com/industria/documentos_pdf/catalogos/gases_alimentarios/imp_99937_gases_alimentarios_y_enologia_1.pdf Sánchez, J., García, M., Balderas, Y. (s/f). Química I. Libro de texto básico. Sitio web: https://unadmexico.blackboard.com/bbcswebdav/internal/courses/NA-NQUI-1701-B2-003/announcements/_172290_1/quimica_LIBRO%20.pdf UnADM . (2017). Unidad 2 La materia. De UnADM Sitio web: https://unadmexico.blackboard.com/bbcswebdav/institution/DCSBA/Bloque%202/NA/02/NQUI/U2/descargable/U2_QUI_2016.pdf UNAM. (s/f). El Huevo. De Avalon Cuautitlan 2 Sitio web: http://avalon.cuautitlan2.unam.mx/pollos/m2_9.pdf