jueves, marzo 7
Química 8º
EL CALENTAMIENTO GLOBAL EN COLOMBIA
Colombia
es un país de muchos contrastes naturales, de abundante flora y fauna
silvestre; contando con un sin número de paisajes naturales desde la Guajira
hasta la Amazonía. Teniendo así una riqueza natural digna de admirar. Sin
embargo, en los últimos años se evidenciado efecto de éste fenómeno en nuestro
país.
El calentamiento
global es un hecho y en el país los efectos ya son evidentes. Según datos del
Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam) y el
Departamento de Geografía de la Universidad Nacional de Colombia, la
temperatura del aire aumentó entre 0,1 y 0,2 °C por decenio durante la segunda
mitad del siglo XX.
La señal más clara es el retroceso de los nevados en el país. En 1974 se disponía de un área de aproximadamente 94 kilómetros cuadrados (km2), en 2003 esta área disminuyó a 55 km2. Cada año, estas zonas pierden entre 2% y 3% de su superficie. En las costas colombianas se ha registrado una tendencia al aumento del nivel medio del mar de tres a cuatro milímetros anuales en el Pacífico y uno o dos milímetros en el Caribe.
La frecuencia de las lluvias también ha aumentado o disminuido en algunas regiones. “Los cambios son progresivos y las consecuencias afectarán a la próxima generación, en unos 60 años. No vamos a ver un aumento brusco de la temperatura o del nivel del mar; sin embargo, los efectos ya son evidentes y por eso grupos de investigación de las universidades y otras instituciones han desarrollado diferentes estudios con resultados que orientan sobre qué hacer en Colombia”, explicó José Daniel Pabón, director del Departamento de Geografía de la Universidad Nacional de Colombia e investigador reconocido en el ámbito internacional sobre el tema de cambio climático.
Dichos efectos fueron evaluados de forma preliminar en la Primera Comunicación Nacional de Colombia ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático en 2001, cuya elaboración fue coordinada por el Ideam.
La señal más clara es el retroceso de los nevados en el país. En 1974 se disponía de un área de aproximadamente 94 kilómetros cuadrados (km2), en 2003 esta área disminuyó a 55 km2. Cada año, estas zonas pierden entre 2% y 3% de su superficie. En las costas colombianas se ha registrado una tendencia al aumento del nivel medio del mar de tres a cuatro milímetros anuales en el Pacífico y uno o dos milímetros en el Caribe.
La frecuencia de las lluvias también ha aumentado o disminuido en algunas regiones. “Los cambios son progresivos y las consecuencias afectarán a la próxima generación, en unos 60 años. No vamos a ver un aumento brusco de la temperatura o del nivel del mar; sin embargo, los efectos ya son evidentes y por eso grupos de investigación de las universidades y otras instituciones han desarrollado diferentes estudios con resultados que orientan sobre qué hacer en Colombia”, explicó José Daniel Pabón, director del Departamento de Geografía de la Universidad Nacional de Colombia e investigador reconocido en el ámbito internacional sobre el tema de cambio climático.
Dichos efectos fueron evaluados de forma preliminar en la Primera Comunicación Nacional de Colombia ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático en 2001, cuya elaboración fue coordinada por el Ideam.
Tarea:
· Un mapa de Colombia con la ubicación de
las zonas más afectadas por este fenómeno.
· Realizar una descripción de los
principales problemas que ha causado este fenómeno en los diversos ecosistemas
de cada región.
· Utilizar fotografías digitales donde se
evidencien los cambios más destacados en los ecosistemas de cada región
(Entre 6 y 12 fotografías).
Química Inorgánica 10º
Materia
Materia es todo aquello
que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está
sujeto a cambios en el tiempo y a
interacciones con aparatos de medida. Enfísica y filosofía, materia
es el término para referirse a los constituyentes de la realidad
material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la
parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es
decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se
puede sentir, se puede medir, etc.
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Índice
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Concepto físico
En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad que es parte
del universo observable, tiene energía asociada, es capaz de interaccionar, es decir, es medible y tiene una
localización espaciotemporal compatible con las leyes de la naturaleza.
Clásicamente se consideraba que la materia
tiene tres propiedades que juntas la caracterizan: que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa y duración en el tiempo.
En el contexto de la física
moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad, o
discontinuidad traducible a fenómeno perceptible que se propaga a través del espacio-tiempo a una velocidad igual o inferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energía. Así todas las
formas de materia tienen asociadas una cierta energía pero sólo algunas formas
de materia tienen masa.
Materia másica
Los constituyentes básicos de la materia másica conocida son los fermiones como los "quarks" (púrpura) y "leptones" (verde). Los
bosones (rojo) son "materia no-másica".
La materia másica está jerárquicamente organizada en varios niveles y subniveles. La materia
másica puede ser estudiada desde los puntos de vista macroscópico y microscópico.
Según el nivel de descripción adoptado debemos adoptar descripciones clásicaso
descripciones cuánticas.
Una parte de la materia másica, concretamente la que compone los astros
subenfriados y las estrellas, está constituida por moléculas, átomos, e iones. Cuando las
condiciones de temperatura lo permite la materia se encuentra condensada.
Nivel microscópico
El nivel microscópico de la materia másica
puede entenderse como un agregado de moléculas. Éstas a su vez son agrupaciones
de átomos que forman parte del nivel microscópico. A su vez existen niveles
microscópicos que permiten descomponer los átomos en constituyentes aún más
elementales, que sería el siguiente nivel son:
A partir de aquí hay todo un conjunto de partículas subatómicas que acaban
finalmente en los constituyentes últimos de la materia. Así por ejemplo
virtualmente los bariones del núcleo (protones y neutrones) se mantienen unidos
gracias a un campo escalar formado por piones (bosones de
espín cero). E igualmente los protones y neutrones, sabemos que no son
partículas elementales, sino que tienen constituyentes de menor nivel que
llamamos quarks (que a su vez
se mantienen unidos mediante el intercambio de gluones virtuales).
Nivel macroscópico
Macroscópicamente, la materia másica se
presenta en las condiciones imperantes en el sistema solar, en uno de cuatro
estados de agregación molecular: sólido, líquido, gaseoso y plasma. De acuerdo
con la teoría cinética molecular la materia se encuentra formada por moléculas y éstas se encuentran animadas de movimiento,
el cual cambia constantemente de dirección y velocidad cuando chocan o bajo el influjo de otras interacciones físicas. Debido a
este movimiento presentan energía
cinética que tiende a separarlas, pero también
tienen una energía
potencial que tiende a juntarlas. Por lo tanto el
estado físico de una sustancia puede ser:
·
Sólido: si la
energía cinética es menor que la potencial.
·
Líquido: si la
energía cinética y potencial son aproximadamente iguales.
·
Gaseoso: si la energía cinética es mayor que
la potencial.
·
Plasma: si la energía cinética es tal que los
electrones tienen una energía total positiva.
Bajo ciertas condiciones puede encontrarse
materia másica en otros estados físicos, como el condensado de Bose-Einstein o el condensado fermiónico.
La manera más adecuada de definir materia
másica es describiendo sus cualidades:
·
Presenta
dimensiones, es decir, ocupa un lugar en un espacio-tiempo determinado.
·
Presenta
inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a
modificar su estado de reposo o movimiento.
·
La materia es
la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que actúa
siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes distancias.
Materia no-másica
Una gran parte de la energía del universo
corresponde a formas de materia formada por partículas o campos que no presentan
masa, como la luz y la radiación electromagnética, las dos formada por fotones sin masa. Junto con estas partículas no másicas, se postula la existencia
de otras partículas como el gravitón, el fotino y el gravitino, que
serían todas ellas partículas sin masa aunque contribuyen a la energía total
del universo.
Distribución de materia en el universo
Según estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la NASA, alrededor del
70% del contenido energético del Universo consiste en energía oscura, cuya
presencia se infiere en su efecto sobre la expansión del Universo pero sobre
cuya naturaleza última no se sabe casi nada.
Según los modelos
físicos actuales, sólo aproximadamente el 5% de nuestro universo
está formado por materia másica ordinaria. Se supone que una parte importante
de esta masa sería materia
bariónica formada por bariones y electrones, que
sólo supondrían alrededor de 1/1850 de la masa de la materia bariónica. El
resto de nuestro universo se compondría de materia oscura (23%) y energía oscura (72%).
A pesar que la materia bariónica
representa un porcentaje tan pequeño, la mitad de ella todavía no se ha
encontrado. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la
mitad de los bariones que debería haber. La hipótesis principal sobre el resto
de materia bariónica no encontrada es que, como consecuencia del proceso de
formación de estructuras posterior al big bang, está
distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad que forman una red por todo
el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos cúmulos de galaxias.
Recientemente (mayo de 2008) el telescopio XMM-Newton de la agencia
espacial europea ha encontrado pruebas de la existencia de
dicha red de filamentos.1
Propiedades de la materia ordinaria
Propiedades generales
Las presentan los cuerpos sin distinción y
por tal motivo no permiten diferenciar una sustancia de otra. Algunas de las
propiedades generales se les da el nombre de extensivas, pues su valor depende
de la cantidad de materia, tales el caso de la masa, peso, volumen, la inercia,
la energía, impenetrabilidad, porosidad, divisibilidad, elasticidad,
maleabilidad, tenacidad y dureza entre otras.
Propiedades características
Permiten distinguir una sustancia de otra. También reciben el nombre de propiedades intensivas porque su
valor es independiente de la cantidad de materia. Las propiedades
características se clasifican en:
Físicas
Es el caso de la densidad,
el punto de fusión, el punto de ebullición, el coeficiente de solubilidad, el
índice de refracción, el módulo de Young y las propiedades organolépticas.
Químicas
Están constituidas por el comportamiento
de las sustancias al combinarse con otras, y los cambios con su estructura
íntima como consecuencia de los efectos de diferentes clases de energía.
Ejemplos:
·
acidez
Ley de la conservación de la materia
Como hecho científico la idea de que la
masa se conserva se remonta al químico Lavoisier,
el científico francés considerado padre de la Química moderna que midió cuidadosamente la masa de las sustancias antes y después
de intervenir en una reacción química, y llegó a la conclusión de que la
materia, medida por la masa, no se crea ni destruye, sino que sólo se
transforma en el curso de las reacciones. Sus conclusiones se resumen en el
siguiente enunciado: En una reacción química, la materia no se
crea ni se destruye, solo se transforma. El mismo
principio fue descubierto antes por Mijaíl
Lomonosov, de manera que es a veces citado como ley de
Lomonosov-Lavoisier, más o menos en los siguientes términos: La masa de un sistema de sustancias es constante, con independencia de los
procesos internos que puedan afectarle, es decir, "La suma de los productos, es igual a la suma de los
reactivos, manteniéndose constante la masa". Sin embargo, tanto las
técnicas modernas como el mejoramiento de la precisión de las medidas han
permitido establecer que la ley de Lomonosov-Lavoisier, se cumple sólo
aproximadamente.
La equivalencia entre masa y energía
descubierta por Einstein obliga a rechazar la afirmación de que la masa convencional se conserva,
porque masa y energía son mutuamente convertibles. De esta manera se puede
afirmar que la masa relativista equivalente (el total de masa material y energía) se conserva, pero la masa en reposo puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en que una
parte de la materia se convierte en fotones. La
conversión en reacciones
nucleares de una parte de la materia en energía
radiante, con disminución de la masa en reposo; se observa por ejemplo en
procesos de fisión como la explosión de una bomba atómica, o en
procesos de fusión como la emisión constante de energía que realizan las estrellas.
Concepto filosófico
Desde el comienzo de la filosofía, y en
casi todas las culturas, se encuentra este concepto vagamente formulado como lo
que permanece por debajo de las aparienciascambiantes
de las cosas de la naturaleza. Según
esa idea, todo lo observable está dado en sus diversas y cambiantes apariencias
en un soporte o entidad en la que radica el movimiento y cambio de las cosas:
la materia.
Principio único o diversos
Una cuestión filosófica importante fue si
toda la materia o sustrato material tenía un principio único o tenía diversas
fuentes. Que dicho sustrato sea uno sólo, o varios principios materiales,
(aire, fuego, tierra y agua), fue cuestión planteada por los filósofos milesios; los eleatas, en cambio, cuestionaron la realidad del
movimiento y, junto con los pitagóricos,
fundamentaron el ser en un principio formal del pensamiento, dejando a la materia meramente como algo indeterminado e
inconsistente, un no-ser.
El atomismo
Mayor trascendencia histórica ha tenido la
teoría atomista de la antigüedad, puesta de nuevo en vigor por el mecanicismo racionalista en el siglo XVII y XVIII, que supuso el soporte teórico básico para el
nacimiento de la ciencia física moderna.
Hilemorfismo
Platón y sobre todo Aristóteles elaboraron el concepto de forma, correlativo y en contraposición a la
materia, dándole a ésta el carácter metafísico y problemático que ha tenido a lo largo de la historia del pensamiento, al mismo tiempo
que ha servido como concepto que se aplica en otros contextos.
Es Aristóteles quien elaboró el concepto
de materia de manera más completa, si bien el aspecto metafísico quedó relegado
a la escolástica.
Para Aristóteles, siguiendo la tradición
de los milesios y de Platón, la característica fundamental de la materia es la receptividad de la forma. La materia puede ser todo
aquello capaz de recibir una forma. Por eso ante todo la materia es potencia de ser algo, siendo el
algo lo determinado por la forma.
En función de este concepto hay tantas
clases de materias como clases de formas capaces de determinar a un ser. Puesto
que el movimiento consiste en un cambio de forma de la sustancia, el movimiento
se explica en función de la materia como potencia y el acto como forma de
determinación de la sustancia.
La materia, en tanto que sustancia y
sujeto, es la posibilidad misma del movimiento. Hay tantas clases de materia
cuantas posibles determinaciones de la sustancia en sus predicados.
Cuando las determinaciones son
accidentales la materia viene dada por la situación de la sustancia en potencia
respecto a recepción de una nueva forma. Así el estar sentando en acto es
materia en potencia para estar de pie; el movimiento consiste en pasar de estar
de pie en potencia, a estar de pie en acto.
El problema es la explicación del cambio sustancial que se produce en la generación y corrupción de la sustancia. Aparece aquí
el concepto metafísico de materia prima, pura
potencia de ser que no es nada, puesto que no tiene ninguna forma de
determinación.
La tradicional fórmula escolástica por la
que se suele definir la materia prima da idea de que realmente es difícil
concebir una realidad que se corresponda con dicho concepto: No es un qué (sustancia), ni una cualidad, ni una cantidad ni ninguna otra
cosa por las cuales se determina el ser. Una definición meramente negativa que incumple las leyes mismas de la
definición. Pura posibilidad de ser que no es nada.
Sin embargo el concepto aristotélico de
materia ha tenido aplicaciones en diversos sentidos.
Concepto de materia en otros contextos
Materia y Alma - Cuerpo y Espíritu
Una de las formas de consideración de la
materia ha sido en su oposición con el alma. Según esta oposición la materia hace
referencia a lo "inerte",
lo que no tiene vida.
En esta oposición el alma denota principio
de "vida" como capacidad de automovimiento2 y en el caso de
los animales, al menos los animales superiores, capacidad de conciencia; siendo
exclusivo del hombre la capacidad de autoconciencia entendida como espíritu y
libertad.
El hecho religioso ha concedido
históricamente a esta oposición una dimensión cultural importantísima. Pero la
ciencia, al prescindir de cualquier dimensión metafísica o religiosa, no puede hacerse eco de esta distinción.
Ciencias materiales y ciencias formales
Las matemáticas y la lógica son ciencias
formales porque no tienen ningún objeto material de estudio sino la “formas”
válidas de inferencia. Por eso su mejor expresión es simbólica, sin contenido.
Las demás ciencias en cuanto que tienen un objeto de estudio concreto son
ciencias materiales.
Éticas materiales y éticas formales.
Kant introdujo lo que llamó éticas
materiales y éticas formales. Las primeras consisten en establecer los
imperativos acerca de lo que hay que hacer, es decir, tienen contenido. Las segundas
no dicen lo que se tiene que hacer sino la “forma” en que se debe actuar en
cualquier circunstancia.
Materia y forma en las obras artísticas
En las obras de arte, literatura, cine,
pintura etc. suele distinguirse entre el contenido de que se trata y la forma
en que el tema es tratado. Al primer aspecto se le considera como la materia y
al segundo la forma propiamente dicha en la que consiste el arte.3
Miscelánea
·
El kilogramo es una unidad de la cantidad de materia, corresponde a la masa de un dm³ (1
litro) de agua pura a 4 °C de temperatura. A partir de esta medida, se
creó un bloque de platino e iridio de la misma masa que se denominó kilogramo
patrón. Éste se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de Sèvres (Francia).
·
La cantidad
de materia también puede ser estimada por la energía
contenida en una cierta región del espacio, tal como sugiere la fórmula E =
m.c² que da la equivalencia entre masa y energía establecida por la teoría de la relatividad de Albert Einstein.
·
"Tabla de
densidades" en [kg/m3]: Osmio 22300, Oro 19300 - Hierro 7960 - Cemento 3000 - Agua 1000 - Hielo 920 - Madera 600 a 900 - Aire 1,29.
·
La temperatura es una magnitud que indica el grado de agitación térmica de una sustancia.
Asimismo, cuando dos sustancias que están en contacto tienen distintas
temperaturas se produce una transferencia de energía térmica (en forma de
calor) hasta igualar ambas temperaturas. En el momento en que se igualan las
temperaturas se dice que estas dos sustancias están en equilibrio térmico.
·
Los tres
elementos químicos más abundantes en el universo son H, He y C; algunas de sus
propiedades más importantes son:
Véase también
·
Material
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