2.3 La Teoría Cinético-Molecular de la materia

2.3. La Teoría Cinético-Molecular de la materia (TCM)

Tema 2: La materia y sus estados | Física y Química 2º ESO

1. ¿Cómo es la materia por dentro?

Para explicar las propiedades macroscópicas que hemos visto (por qué los gases se comprimen, por qué los líquidos fluyen o por qué los sólidos mantienen su forma), los científicos desarrollaron la Teoría Cinético-Molecular (TCM). Esta teoría explica el comportamiento de la materia imaginando cómo son y cómo se mueven sus partículas invisibles.

⚛️ Los 4 postulados fundamentales de la TCM:

1. La materia está dividida: Toda la materia está formada por partículas microscópicas extremadamente pequeñas (átomos o moléculas).
2. Las partículas se mueven continuamente: Las partículas no están en reposo absoluto; se mueven, vibran o se desplazan continuamente (energía cinética).
3. Existen fuerzas de atracción y espacio vacío: Entre las partículas existen fuerzas que las mantienen unidas y, entre ellas, solo hay espacio vacío.
4. La temperatura mide el movimiento: A mayor temperatura, las partículas se mueven a mayor velocidad (tienen más energía). Al enfriar, su movimiento se ralentiza.

2. Disposición de las partículas en los tres estados

Observa cómo la unión y el movimiento de las partículas determina el estado físico de la sustancia:

3. Los tres estados explicados por la TCM

🧊 Estado Sólido

• Unión: Las fuerzas de atracción son muy fuertes.
• Disposición: Las partículas están muy juntas y ordenadas en posiciones fijas.
• Movimiento: Solo pueden vibrar sin desplazarse.
• Resultado: Mantienen forma y volumen fijos e incompresibles.

💧 Estado Líquido

• Unión: Las fuerzas de atracción son moderadas.
• Disposición: Las partículas están cercanas pero desordenadas.
• Movimiento: Pueden deslizarse unas sobre otras.
• Resultado: Fluyen y adaptan su forma al recipiente, pero mantienen su volumen.

🎈 Estado Gaseoso

• Unión: Las fuerzas de atracción son casi nulas.
• Disposición: Partículas muy alejadas; predomina el espacio vacío.
• Movimiento: Se mueven a gran velocidad en todas direcciones rebotando.
• Resultado: Se comprimen y expanden ocupando todo el volumen disponible.

✏️ Actividades de consolidación (Apartado 2.3)

1. Postulados de la TCM: ¿Qué hay en el espacio que queda entre las partículas de un gas contenido en una botella? Marca la opción correcta y justifica tu respuesta basándote en la TCM:
   • a) Aire muy fino.
   • b) Espacio vacío absoluto.
   • c) Vapor de agua invisible.
2. Temperatura y movimiento: Disponemos de dos vasos de agua iguales: el Vaso A está a 15 °C y el Vaso B está a 70 °C. Según la Teoría Cinético-Molecular, ¿en cuál de los dos vasos las partículas se mueven a mayor velocidad? Justifica tu respuesta.
3. Explicando la compresibilidad: Utiliza la Teoría Cinético-Molecular para explicar por qué se puede comprimir fácilmente el aire dentro de una jeringa tapada, pero es imposible hacer lo mismo cuando la jeringa está llena de agua.
4. Relaciona según la TCM: Asocia cada una de las siguientes afirmaciones con el estado de la materia que le corresponde (Sólido, Líquido o Gaseoso):
   • a) Sus partículas están fuertemente unidas y solo pueden vibrar en posiciones fijas.
   • b) Las fuerzas de atracción entre partículas son prácticamente nulas y se mueven libremente a gran velocidad.
   • c) Las partículas están juntas pero pueden deslizarse unas sobre otras, lo que permite a la sustancia fluir.
5. Razonamiento microscópico: Cuando calentamos un trozo de hierro, este se dilata (aumenta ligeramente su tamaño). Explica qué ocurre con el movimiento de sus partículas y con el espacio entre ellas al subir la temperatura.

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1. Solución: La respuesta correcta es la b) Espacio vacío absoluto. Según el segundo y tercer postulado de la TCM, la materia está formada por partículas y entre ellas no hay ninguna otra sustancia, únicamente espacio vacío.
2. Solución: En el Vaso B (70 °C). La temperatura es una medida directa de la energía cinética (velocidad de movimiento) de las partículas. A mayor temperatura, más rápido se desplazan o vibran.
3. Solución: En los gases (aire), las partículas están muy alejadas entre sí y predomina el espacio vacío, por lo que al presionar el émbolo acercamos las partículas reduciendo ese espacio. En los líquidos (agua), las partículas ya están muy juntas unas de otras, por lo que no queda espacio vacío que reducir y resultan incompresibles.
4. Solución:
   • a) Estado Sólido.
   • b) Estado Gaseoso.
   • c) Estado Líquido.
5. Solución: Al aumentar la temperatura, las partículas del hierro absorben energía y vibran con mayor intensidad y amplitud. Al vibrar más fuerte, necesitan un poco más de espacio a su alrededor, separándose ligeramente unas de otras, lo que provoca la dilatación del bloque sólido.

2.2 Los estados de la materia y sus propiedades macroscópicas

2.2. Los estados de la materia y sus propiedades macroscópicas

Tema 2: La materia y sus estados | Física y Química 2º ESO

1. Los estados de agregación en la vida cotidiana

En nuestro planeta, la materia se presenta habitualmente en tres formas o estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Una misma sustancia, como el agua, puede encontrarse en los tres estados (hielo, agua líquida y vapor de agua) según la temperatura y la presión a la que se encuentre.

💡 ¿Qué son las propiedades macroscópicas?
Son aquellas características que podemos observar, medir y apreciar a simple vista (a gran escala), sin necesidad de usar un microscopio o recurrir al comportamiento de los átomos. Las dos propiedades clave son la forma y el volumen.

2. Comportamiento macroscópico de los tres estados

Observa cómo se comportan la forma y el volumen en cada estado de la materia al cambiar de recipiente:

3. Características macroscópicas de los estados

🧊 Estado Sólido

• Forma fija: Tienen una forma propia y rígida que no cambia por sí sola.
• Volumen fijo: Ocupan siempre el mismo espacio.
• Incompresibles: No se pueden comprimir ni aplastar para reducir su volumen.

💧 Estado Líquido

• Forma variable: No tienen forma propia; se adaptan a la del recipiente que los contiene.
• Volumen fijo: $1\text{ L}$ de agua sigue siendo $1\text{ L}$ aunque lo cambies de una jarra a un plato.
• Fluyen: Tienen capacidad para deslizarse y derramarse. Casi incompresibles.

🎈 Estado Gaseoso

• Forma variable: Adoptan la forma del recipiente que los contiene.
• Volumen variable: Se expanden hasta ocupar todo el volumen disponible.
• Compresibles y difusibles: Se pueden comprimir fácilmente presionando el recipiente y se mezclan rápido.

📊 Tabla comparativa de propiedades macroscópicas

Propiedad	Sólido	Líquido	Gas
Forma	Fija	Variable (recipiente)	Variable (recipiente)
Volumen	Fijo	Fijo	Variable (expansible)
Compresibilidad	Nula	Prácticamente nula	Alta
Fluidez	No fluye	Sí fluye	Sí fluye y difunde

✏️ Actividades de consolidación (Apartado 2.2)

1. Identificación de estados: Clasifica los siguientes materiales según se encuentren en estado sólido, líquido o gaseoso a temperatura ambiente:
   • a) Aceite de oliva de la cocina.
   • b) Una llave de latón.
   • c) El aire que infla la rueda de una bicicleta.
   • d) El dióxido de carbono que burbujea en un refresco.
2. Razonamiento de propiedades macroscópicas: Si pasamos $500\text{ mL}$ de zumo de naranja de una botella cilíndrica a una jarra de cristal con forma cónica:
   • a) ¿Cambiará la forma del zumo? ¿Por qué?
   • b) ¿Cambiará su volumen total ocupado? Justifica la respuesta.
3. Compresibilidad en la vida cotidiana: Llenamos una jeringa de laboratorio con aire y tapamos el orificio de salida con el dedo. Al apretar el émbolo, vemos que avanza bastante. Sin embargo, si hacemos lo mismo llenando la jeringa con agua, apenas podemos mover el émbolo. Explica qué propiedad macroscópica demuestra esta experiencia para los gases frente a los líquidos.
4. Verdadero o Falso: Razona la respuesta en cada una de las siguientes afirmaciones:
   • a) "Los gases no tienen un volumen fijo porque se expanden hasta ocupar todo el recipiente que los contiene."
   • b) "Tanto los líquidos como los sólidos adoptan la forma del recipiente que los guarda."
5. Reto práctico: Si abres un frasco de colonia en una esquina del aula de clase, al cabo de unos minutos todo el alumnado de la habitación puede oler la colonia. ¿Qué propiedad macroscópica de los gases explica este hecho?

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1. Clasificación de estados:
   • a) Aceite: Líquido.
   • b) Llave de latón: Sólido.
   • c) Aire de la rueda: Gaseoso.
   • d) Dióxido de carbono: Gaseoso.
2. Razonamiento sobre el zumo de naranja:
   • a) Forma: Sí cambia, porque los líquidos no tienen forma propia y adoptan la forma cónica de la jarra.
   • b) Volumen: No cambia, ya que los líquidos tienen un volumen fijo ($500\text{ mL}$ en la botella seguirán siendo $500\text{ mL}$ en la jarra).
3. Compresibilidad: Demuestra que los gases son **muy compresibles** (se puede reducir su volumen aplicando fuerza), mientras que los líquidos son prácticamente **incompresibles**.
4. Verdadero o Falso:
   • a) VERDADERO: Los gases no tienen volumen propio; se expanden o se comprimen adaptándose al volumen de su contenedor.
   • b) FALSO: Solo los líquidos y los gases adoptan la forma del recipiente. Los sólidos mantienen su forma rígida e independiente.
5. Reto de la colonia: La propiedad es la **difusibilidad** o capacidad de expansión de los gases. Las partículas gaseosas del perfume se desplazan y mezclan libremente con el aire hasta ocupar todo el volumen del aula.

6.1. Mini-investigación guiada: Diseño y ejecución de un experimento sencillo aplicando el método científico completo.

6.1. Proyecto de síntesis: "El reto de la gota misteriosa"

Tema 1: La actividad científica | Física y Química 2º ESO

1. Introducción y planteamiento del reto

Cuando dejamos caer una gota de un líquido con color en un vaso de agua, vemos cómo poco a poco se va repartiendo por todo el recipiente hasta que el agua cambia de color por completo. Este fenómeno se llama difusión.

🧪 Nuestro reto científico:
Vamos a investigar en equipo cómo afecta la cantidad de sal disuelta en el agua al tiempo que tarda una gota en difundirse por completo. ¿Irá más rápido o más despacio? ¿Por qué?

💡 ¿Qué tipo de gotas podéis utilizar en casa?

No hace falta comprar ningún reactivo especial. Podéis usar una sola gota de cualquiera de estos líquidos cotidianos:

• Colorante alimentario líquido (de repostería).
• Café muy concentrado o té oscuro.
• Tinta de bolígrafo (extraída tocando suavemente la punta con la yema del dedo o un palillo).
• Salsa de soja o vinagre de Módena.
• Acuarela o témpera líquida muy diluida.

2. Esquema visual del montaje experimental

Los tres vasos deben tener la misma cantidad de agua y permanecer en reposo absoluto antes de soltar la gota:

3. Procedimiento experimental paso a paso

1. Prepara los tres vasos: Llena los 3 vasos exactamente con la misma cantidad de agua del grifo a temperatura ambiente (hasta unos 3 cm del borde).
2. Prepara las mezclas:
   • Vaso 1 (Control): Déjalo solo con agua (0 cucharaditas de sal).
   • Vaso 2: Añade 1 cucharadita de sal y remueve hasta que se disuelva por completo.
   • Vaso 3: Añade 3 cucharaditas de sal y remueve hasta disolver completamente.
3. Reposo obligatorio (¡Muy importante!): Deja reposar los tres vasos sobre la mesa durante 2 minutos sin tocarlos. El agua debe quedar completamente quieta antes de soltar la gota.
4. Ejecución del ensayo:
   • Prepara el cronómetro a cero.
   • Deja caer 1 sola gota en el centro de la superficie del Vaso 1 sin tocar el recipiente.
   • Inicia el cronómetro en el momento exacto en que la gota toca el agua.
   • Detén el cronómetro cuando el color se haya repartido por todo el vaso de forma homogénea.
5. Repite el proceso de la misma manera para el Vaso 2 y el Vaso 3 anotando los tiempos exactos.

4. Tabla de registro de datos

Completad en vuestra libreta o ficha el tiempo de difusión medido en cada ensayo:

Recipiente	Cantidad de sal (cucharaditas)	Tiempo de difusión completo (s)
Vaso 1	0	Anógalo aquí
Vaso 2	1	Anógalo aquí
Vaso 3	3	Anógalo aquí

📋 ¿Qué debe entregar cada equipo de trabajo?

Para evaluar la mini-investigación, cada grupo elaborará un informe estructurado que debe contener:

•  0. Portada.
• 1. Identificación del grupo: Nombre del equipo, integrantes y reparto de roles.
• 2. Hipótesis inicial: Redacción clara de vuestra predicción antes de experimentar.
• 3. Evidencia fotográfica: Foto del montaje final donde se aprecie el resultado de los 3 vasos juntos.
• 4. Tabla y Gráfica cartesiana: Representación gráfica con la cantidad de sal en el eje X y el tiempo en el eje Y.
• 5. Conclusión final (3-4 líneas): Explicación de si se ha cumplido la hipótesis y razonamiento de por qué la sal influye en la velocidad de difusión.

2.1 Propiedades generales y específicas. La densidad

2.1. Propiedades generales y específicas. La densidad

Tema 2: La materia y sus estados | Física y Química 2º ESO

1. ¿Cómo clasificamos las propiedades de la materia?

La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen en el espacio. Para estudiar y diferenciar los distintos tipos de materia, clasificamos sus características en dos grandes grupos:

📦 Propiedades Generales (o Extensivas)

Son aquellas que dependen de la cantidad de materia que tenemos. No nos permiten identificar de qué sustancia se trata.

Ejemplos: La masa (g, kg) y el volumen (mL, L, cm³, m³). Saber que un objeto pesa 500 g no nos dice si es de madera, hierro o agua.

🔬 Propiedades Específicas (o Intensivas)

Son características propias de cada sustancia y no dependen de la cantidad. Nos permiten identificar la materia sin dudarlo.

Ejemplos: La densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, la dureza, el color o la solubilidad.

2. La Densidad: La relación entre masa y volumen

La densidad ($d$) es una propiedad específica que nos indica cuánta masa tiene una sustancia en un volumen determinado. Nos dice lo "apretadas" que están las partículas dentro del cuerpo.

Densidad = Masa / Volumen   ➔   d = m / V

• Masa ($m$): Se mide en gramos ($\text{g}$) o kilogramos ($\text{kg}$).
• Volumen ($V$): Se mide en centímetros cúbicos ($\text{cm}^3$), mililitros ($\text{mL}$), decímetros cúbicos ($\text{dm}^3$) o litros ($\text{L}$).
• Unidades de densidad: En el laboratorio usaremos principalmente $\text{g/cm}^3$ (o $\text{g/mL}$) y en el Sistema Internacional $\text{kg/m}^3$.

💡 Regla de la flotabilidad:
Un objeto o líquido flotará sobre otro si su densidad es menor. El agua pura tiene una densidad de $1\text{ g/cm}^3$. El aceite ($0{,}9\text{ g/cm}^3$) flota sobre el agua porque es menos denso, mientras que una canica de hierro ($7{,}8\text{ g/cm}^3$) se hunde al fondo.

✏️ 10 Ejercicios graduados sobre Masa, Volumen y Densidad

Recuerda utilizar la fórmula principal $d = m / V$ o despejar la magnitud necesaria:
• Para calcular masa: $m = d \cdot V$
• Para calcular volumen: $V = m / d$

1. Nivel 1 (Cálculo directo): Un bloque de madera tiene una masa de $120\text{ g}$ y ocupa un volumen de $150\text{ cm}^3$. Calcula su densidad en $\text{g/cm}^3$.
2. Nivel 2 (Cálculo directo): Una probeta contiene $50\text{ mL}$ de un aceite cuya masa es de $46\text{ g}$. ¿Cuál es la densidad de este aceite en $\text{g/mL}$?
3. Nivel 3 (Identificación): La masa de una joya es de $38{,}6\text{ g}$ y su volumen es de $2\text{ cm}^3$. Sabiendo que la densidad del oro es $19{,}3\text{ g/cm}^3$ y la de la plata es $10{,}5\text{ g/cm}^3$, ¿de qué metal está hecha la joya?
4. Nivel 4 (Calcular masa): La densidad del hierro es de $7{,}8\text{ g/cm}^3$. Si tenemos una pieza de hierro con un volumen de $10\text{ cm}^3$, ¿cuál es su masa en gramos?
5. Nivel 5 (Calcular volumen): La densidad del alcohol es $0{,}8\text{ g/cm}^3$. ¿Qué volumen en $\text{cm}^3$ ocupará una muestra de $240\text{ g}$ de alcohol?
6. Nivel 6 (Flotabilidad): Introducimos en un vaso con agua ($d = 1\text{ g/cm}^3$) una figura de plástico con una masa de $36\text{ g}$ y un volumen de $40\text{ cm}^3$. ¿Flotará o se hundirá la figura? Justifica tu respuesta.
7. Nivel 7 (Método de la probeta): Para medir el volumen de una piedra irregular, se llena una probeta con agua hasta los $100\text{ mL}$. Al introducir la piedra, el nivel del agua sube hasta los $135\text{ mL}$. Si la masa de la piedra es de $87\text{ g}$, calcula su densidad.
8. Nivel 8 (Cambio de unidades en densidad): La densidad de la gasolina es de $0{,}7\text{ g/cm}^3$. Expresa esta densidad en $\text{kg/m}^3$, sabiendo que para pasar de $\text{g/cm}^3$ a $\text{kg/m}^3$ se multiplica por $1000$.
9. Nivel 9 (Comparación de masas): Tenemos un frasco de $250\text{ cm}^3$ lleno de agua ($d = 1\text{ g/cm}^3$) y otro frasco idéntico de $250\text{ cm}^3$ lleno de mercurio ($d = 13{,}6\text{ g/cm}^3$). ¿Cuántos gramos pesa más el mercurio que el agua?
10. Nivel 10 (Reto combinado): Un lingote rectangular de aluminio ($d = 2{,}7\text{ g/cm}^3$) tiene unas dimensiones de $10\text{ cm}$ de largo, $5\text{ cm}$ de ancho y $2\text{ cm}$ de alto. ¿Cuál es la masa total del lingote expresada en kilogramos ($\text{kg}$)?

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1. Solución Ejercicio 1:
   $d = m / V = 120 / 150 = \mathbf{0{,}8\text{ g/cm}^3}$
2. Solución Ejercicio 2:
   $d = m / V = 46 / 50 = \mathbf{0{,}92\text{ g/mL}}$
3. Solución Ejercicio 3:
   Calculamos la densidad: $d = 38{,}6 / 2 = 19{,}3\text{ g/cm}^3$.
   Coincide exactamente con la densidad del **oro**.
4. Solución Ejercicio 4:
   Despejamos masa: $m = d \cdot V = 7{,}8 \cdot 10 = \mathbf{78\text{ g}}$
5. Solución Ejercicio 5:
   Despejamos volumen: $V = m / d = 240 / 0{,}8 = \mathbf{300\text{ cm}^3}$
6. Solución Ejercicio 6:
   Calculamos la densidad de la figura: $d = 36 / 40 = 0{,}9\text{ g/cm}^3$.
   Como $0{,}9\text{ g/cm}^3 < 1\text{ g/cm}^3$, la figura **flotará** sobre el agua.
7. Solución Ejercicio 7:
   1. Calculamos el volumen de la piedra por diferencia: $V = 135 - 100 = 35\text{ mL} = 35\text{ cm}^3$.
   2. Calculamos la densidad: $d = 87 / 35 = \mathbf{2{,}48\text{ g/cm}^3}$
8. Solución Ejercicio 8:
   Multiplicamos por $1000$: $0{,}7 \cdot 1000 = \mathbf{700\text{ kg/m}^3}$
9. Solución Ejercicio 9:
   1. Masa de agua $= 1 \cdot 250 = 250\text{ g}$.
   2. Masa de mercurio $= 13{,}6 \cdot 250 = 3400\text{ g}$.
   3. Diferencia $= 3400 - 250 = \mathbf{3150\text{ g}}$ (el mercurio pesa $3{,}15\text{ kg}$ más).
10. Solución Ejercicio 10:
    1. Volumen del lingote $= 10 \cdot 5 \cdot 2 = 100\text{ cm}^3$.
    2. Masa en gramos $= 2{,}7 \cdot 100 = 270\text{ g}$.
    3. Pasamos a kg dividiendo entre $1000$: $270 : 1000 = \mathbf{0{,}27\text{ kg}}$

5.3. Pictogramas de peligro: Identificación de riesgos en productos químicos.

5.3. Pictogramas de peligro: Identificación de riesgos en productos químicos

Tema 5: El trabajo en el laboratorio | Física y Química 2º ESO

1. ¿Qué son los pictogramas de peligro?

Todos los envases de productos químicos (tanto en el laboratorio como en los productos de limpieza de casa) llevan una etiqueta de seguridad. En esta etiqueta encontramos imágenes universales llamadas pictogramas de peligro.

Un pictograma es un símbolo gráfico que nos advierte de un vistazo sobre los riesgos que tiene un producto para nuestra salud o para el medio ambiente.

💡 ¿Cómo reconozco un pictograma oficial SGA / CLP?
Tienen siempre forma de rombo con borde rojo, fondo blanco y un dibujo negro en el centro.

2. Los pictogramas principales que debes conocer

💥 Explosivo

Riesgo: Puede explotar al contacto con una llama, por rozamiento, choque o calor.
Ejemplo: Fuegos artificiales, dinamita o sprays bajo mucha presión.

🔥 Inflamable

Riesgo: Se enciende muy fácilmente al contacto con una chispa, llama o calor.
Ejemplo: Alcohol, acetona, gasolina, desodorante en aerosol.

⭕ Comburente (Llama sobre círculo)

Riesgo: Aporta oxígeno y puede avivar o provocar el incendio de otros combustibles.
Ejemplo: Agua oxigenada concentrada, lejía pura, oxígeno comprimido.

🍾 Gas a presión (Botella de gas)

Riesgo: Contiene gas comprimido. Puede explotar si se calienta o provocar quemaduras frías.
Ejemplo: Bombonas de butano, extintores de CO2, botellas de nitrógeno.

🧪 Corrosivo

Riesgo: Destruye metales y produce quemaduras graves en la piel y los ojos.
Ejemplo: Ácido clorhídrico (salfumán), sosa cáustica, desatascadores.

☠️ Toxicidad aguda (Calavera)

Riesgo: Puede causar la muerte o intoxicación grave en pequeñas cantidades por ingestión, inhalación o contacto.
Ejemplo: Raticidas, venenos, plaguicidas potentes.

⚠️ Signo de exclamación (Irritante)

Riesgo: Irrita la piel, ojos o vías respiratorias. Puede producir picor, alergias o mareos.
Ejemplo: Detergentes de lavavajillas, amoniaco diluido, limpiasuelos.

👤 Peligro grave para la salud

Riesgo: Efectos graves a largo plazo: problemas respiratorios, cáncer o alteraciones genéticas.
Ejemplo: Disolventes de pintura, aguarrás, metanol.

🐟 Peligro para el medio ambiente

Riesgo: Muy tóxico para organismos acuáticos (peces, plantas). Nunca se debe tirar por el desagüe.
Ejemplo: Insecticidas, biocidas, aceites usados, barnices.

3. Frases de Peligro (H) y Consejos de Prudencia (P)

Además de los pictogramas, las etiquetas de productos químicos contienen dos tipos de indicaciones en texto:

• Palabra de advertencia: Una sola palabra como PELIGRO (para riesgos más graves) o ATENCIÓN (para riesgos menores).
• Indicaciones de peligro (Frases H - Hazard): Describen la naturaleza del riesgo (por ejemplo: "H225: Líquido y vapores muy inflamables").
• Consejos de prudencia (Frases P - Precaution): Indican las medidas para prevenir o minimizar daños (por ejemplo: "P102: Mantener fuera del alcance de los niños" o "P280: Llevar guantes de protección").

✏️ Actividades de consolidación (Apartado 5.3)

1. Reconocimiento en casa: Piensa en los siguientes productos de uso doméstico o del laboratorio e indica qué pictograma de peligro principal deberían llevar en su etiqueta:
   • a) Un bote de alcohol de 96° para curar heridas.
   • b) Una botella de salfumán (ácido clorhídrico) para limpiar juntas.
   • c) Un aerosol de insecticida para mosquitos.
   • d) Un frasco de lejía pura concentrada.
2. Medio ambiente y reciclaje: Si un producto lleva el pictograma del árbol seco y el pez muerto (Peligro medioambiental), ¿por qué es una gravísima infracción verterlo por el fregadero de casa o del laboratorio? ¿Dónde se debe desechar?
3. Interpretación de etiquetas: Lee el siguiente extracto de la etiqueta de un frasco de acetona:
   Acetona pura — Palabra de advertencia: PELIGRO
   • Frase H: Líquido y vapores muy inflamables.
   • Frase P: Mantener alejado del calor, de superficies calientes y de cualquier fuente de ignición.
   • a) ¿Qué pictograma debe aparecer obligatoriamente en el envase?
   • b) ¿Qué precaución especial debes tomar al usar este producto en el laboratorio si estamos utilizando un mechero de gas?

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1. Pictogramas de productos cotidianos:
   • a) Alcohol 96°: Inflamable (llama).
   • b) Salfumán: Corrosivo (tubos vertiendo sobre mano y metal).
   • c) Insecticida: Peligroso para el medio ambiente (pez y árbol) y Gas a presión (si es aerosol).
   • d) Lejía concentrada: Corrosivo e Irritante (signo de exclamación).
2. Vertido y reciclaje ambiental: Porque los productos tóxicos para el medio ambiente contaminan los ríos, acuíferos y mares, dañando gravemente la fauna acuática y las plantas. Deben recogerse en recipientes de residuos específicos para ser llevados a un Punto Limpio o gestor autorizado de residuos químicos.
3. Interpretación de la etiqueta de acetona:
   • a) Pictograma: El pictograma de Inflamable (la llama).
   • b) Precaución: Apagar todos los mecheros y fuentes de calor antes de abrir el frasco de acetona para evitar que los vapores prendan fuego.

5.2. Reconocimiento del material de laboratorio habitual.

5.2. Reconocimiento del material de laboratorio habitual

Tema 5: El trabajo en el laboratorio | Física y Química 2º ESO

1. Clasificación según el material de fabricación

En el laboratorio utilizamos herramientas fabricadas con distintos materiales según la función que vayan a cumplir y las temperaturas o reactivos que deban soportar:

• Vidrio (Vidrio borosilicato / Pyrex): Es el más utilizado porque resiste altas temperaturas y cambios bruscos de calor, además de no reaccionar con la mayoría de productos químicos.
• Plástico: Muy resistente a caídas y más económico. Se usa para recipientes que no requieren calentamiento ni contienen disolventes fuertes.
• Metal: Utilizado principalmente para soportes, pinzas, aros y herramientas que deben sujetar o aplicar calor directo.
• Porcelana: Soporta temperaturas muy elevadas (hasta más de 1000 °C). Se usa para calcinar o pulverizar sustancias.

2. Material para medir volúmenes

Sirve para medir la cantidad de espacio que ocupa un líquido. Se dividen en dos grupos según su precisión:

🎯 Material de precisión (Medida exacta)

• Probeta graduada: Cilindro transparente con marcas de graduación. Mide volúmenes de forma rápida y con buena precisión.
• Pipeta: Tubo de vidrio fino graduado que sirve para medir y transferir pequeños volúmenes con alta precisión (requiere aspirador o pera de goma).
• Bureta: Tubo vertical graduado con una llave en la parte inferior para verter líquidos gota a gota en valoraciones químicas.
• Matraz aforado: Recipiente de cuello largo con una marca (aforo) que indica un único volumen fijo exacto (ej. 250 mL).

🥛 Material de reserva o medida aproximada

• Vaso de precipitados: Recipiente cilíndrico de boca ancha con pico para verter. Sus marcas son solo orientativas; sirve para mezclar, calentar o disolver.
• Matraz Erlenmeyer: Recipiente de forma cónica de base ancha y cuello estrecho. Permite agitar líquidos sin peligro de que salpiquen.

3. Material para contener sustancias y calentar

• Tubos de ensayo: Pequeños tubos de vidrio cerrados por un extremo. Sirven para realizar ensayos o reacciones a pequeña escala.
• Cristalizador: Recipiente bajo y ancho de vidrio que ofrece mucha superficie para facilitar la evaporación del disolvente y la cristalización.
• Cápsula de porcelana y Crisol: Recipientes para calentar sustancias a temperaturas muy elevadas o secar muestras.
• Vidrio de reloj: Lámina cóncava de vidrio que sirve para pesar sólidos en la balanza o cubrir recipientes.

4. Material de soporte y herramientas auxiliares

🏗️ Soportes y Sujeción

• Gradilla: Armazón de plástico, madera o metal para mantener verticales los tubos de ensayo.
• Soporte universal, Aros y Nueces: Estructura metálica para sujetar matraces o buretas a diferentes alturas.
• Tripode y Rejilla con asbesto: Base para colocar recipientes sobre el fuego distribuyendo el calor homogéneamente.
• Pinzas para tubos de ensayo: Pinzas de madera o metal para sostener tubos calientes sin quemarse.

🥄 Herramientas Auxiliares

• Cuentagotas o Pipeta Pasteour: Para añadir pequeños volúmenes gota a gota.
• Embudo: Para trasvasar líquidos sin derramar o para realizar filtraciones con papel de filtro.
• Espátula y Cucharilla: Para coger pequeñas cantidades de productos sólidos en polvo o granos.
• Mortero con mano: Recipiente pesado de porcelana para triturar o pulverizar sólidos.

✏️ Actividades de consolidación (Apartado 5.2)

1. Elección del material adecuado: Indica qué instrumento utilizarías para realizar cada una de las siguientes tareas en el laboratorio:
   • a) Medir con mucha precisión un volumen exacto de 25 mL de agua para preparar una disolución.
   • b) Contener 100 mL de agua y agitar fuertemente sin que se derrame el líquido.
   • c) Colocar y mantener de pie 6 tubos de ensayo sobre la mesa de trabajo.
   • d) Coger una pequeña cantidad de sulfato de cobre en polvo de su frasco.
2. ¿Preciso o Aproximado?: De las siguientes parejas de recipientes de laboratorio, indica cuál de los dos es el más adecuado para medir un volumen de forma precisa:
   • a) Un vaso de precipitados de 250 mL frente a una probeta graduada de 250 mL.
   • b) Un matraz Erlenmeyer de 100 mL frente a una pipeta graduada de 10 mL.
3. Identificación por características: Adivina qué material es:
   • a) "Soy cónico, de vidrio, tengo cuello estrecho y me usan para agitar líquidos."
   • b) "Soy de porcelana, pesado y me acompañan de una 'mano' para machacar sólidos."
   • c) "Soy un cilindro alto de vidrio con marcas numeradas y me apoyan sobre una base de plástico."

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1. Elección del material:
   • a) Probeta graduada o pipeta (o matraz aforado de 25 mL si es para una disolución exacta).
   • b) Matraz Erlenmeyer.
   • c) Gradilla.
   • d) Espátula o cucharilla de laboratorio.
2. Comparación de precisión:
   • a) La probeta graduada: El vaso de precipitados solo da marcas aproximadas de volumen.
   • b) La pipeta graduada: Su estrechez permite apreciar volúmenes mucho más pequeños y precisos que el matraz Erlenmeyer.
3. Adivina el material:
   • a) Matraz Erlenmeyer.
   • b) Mortero con mano.
   • c) Probeta graduada.

5.1. Normas básicas de seguridad e higiene.

5.1. Normas básicas de seguridad e higiene en el laboratorio

Tema 5: El trabajo en el laboratorio | Física y Química 2º ESO

1. ¿Por qué el laboratorio no es una clase cualquiera?

El laboratorio de Física y Química es un espacio de trabajo apasionante donde experimentamos y descubrimos cómo funciona la naturaleza. Sin embargo, también manejamos productos químicos, aparatos de cristal, fuentes de calor y conexiones eléctricas.

Para evitar accidentes y garantizar que todas las experiencias se desarrollen sin riesgos, es obligatorio conocer y cumplir siempre las normas de seguridad e higiene.

💡 La regla de oro del laboratorio:
"Ante cualquier duda, derrame, rotura de material o accidente, por pequeño que parezca, avisa inmediatamente al profesor o profesora."

2. Las 12 Normas fundamentales de seguridad e higiene

🥼 Higiene y Protección Personal

• Uso de bata: Es obligatoria y debe llevarse abrochada para proteger la ropa de salpicaduras.
• Pelo recogido: El pelo largo debe ir siempre recogido para evitar enganchones o contacto con llamas.
• Prohibido comer y beber: Nunca se debe ingerir alimentos, bebidas ni chicles en el laboratorio.
• Higiene de manos: Lávate bien las manos con agua y jabón antes de salir del laboratorio.

🚶 Conducta y Orden en la Mesa

• Desplazamientos tranquilos: No se permite correr, jugar ni hacer bromas. Camina siempre con precaución.
• Mesa despejada: Sobre la mesa de trabajo solo deben estar la ficha de prácticas y el material de escribir. Mochilas y abrigos se guardan en su sitio.
• Sigue las instrucciones: No realices ningún experimento por tu cuenta sin la autorización expresa del profesorado.
• Cuidado de pasillos: Mantén libres las zonas de paso para evitar tropezones.

🧪 Manipulación de Productos y Materiales

• Nunca probar ni oler directamente: Prohibido saborear cualquier producto. Para oler un tubo de ensayo, mueve suavemente el aire hacia tu nariz con la mano.
• Calentamiento seguro: Al calentar un tubo de ensayo, inclínalo ligeramente y orienta la boca hacia donde no haya nadie.
• Llenado de frascos: No devuelvas nunca el reactivo sobrante al frasco original para evitar contaminarlo.
• Material dañado: Comprueba que el material de vidrio no tenga fisuras ni grietas antes de usarlo.

3. Equipamiento de emergencia en el laboratorio

Todos los laboratorios cuentan con dispositivos especiales para actuar rápidamente en caso de emergencia:

• Lavaojos de emergencia: Para aclarar de inmediato los ojos en caso de salpicadura de algún producto químico (durante al menos 15 minutos).
• Ducha de seguridad: Se utiliza para sofocar incendios en la ropa o limpiar derrames graves sobre la piel.
• Extintor y Manta ignífuga: Para apagar pequeños fuegos sobre la mesa o sobre el material de trabajo.
• Botiquín de primeros auxilios: Contiene material básico para curar pequeñas cortaduras o quemaduras leves.

✏️ Actividades de consolidación (Apartado 5.1)

1. Detecta las conductas incorrectas: Lee las siguientes situaciones del laboratorio e indica qué norma de seguridad se está incumpliendo y cómo debería actuarse correctamente:
   • a) Lucía llega al laboratorio acalorada de la clase de Educación Física, deja su botella de agua sobre la mesa y bebe un trago durante la práctica.
   • b) Carlos calienta un tubo de ensayo con un mechero apuntando directamente hacia la cara de su compañero de mesa.
   • c) A María se le rompe un vaso de precipitados y decide recoger los cristales con la mano sin avisar a nadie.
2. Verdadero o Falso: Justifica tu respuesta en cada caso:
   • a) "Si sobra un poco de líquido reactivo al medir, lo mejor es devolverlo al frasco original para no malgastarlo."
   • b) "El pelo largo debe llevarse recogido únicamente cuando vayamos a encender un mechero o manipular fuego."
   • c) "Las mochilas deben colocarse en el suelo junto a la silla para tener cerca el material."
3. Actuación ante un accidente: Si por descuido te cae una gota de un producto ácido sobre la mano, ¿cuál es el primer paso inmediato que debes dar?

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1. Detección de conductas incorrectas:
   • a) Está prohibido comer o beber en el laboratorio para evitar intoxicaciones accidentales. Debe guardar la botella en su mochila.
   • b) Al calentar un tubo de ensayo, este debe inclinarse orientando la boca hacia un lugar libre de personas, ya que el líquido podría hervir y proyectarse bruscamente.
   • c) Nunca se deben recoger cristales rotos con la mano. Debe avisarse inmediatamente al profesor/a para recogerlo con recogedor y cepillo o guantes de protección.
2. Verdadero o Falso:
   • a) FALSO: Nunca se devuelve reactivo sobrante al bote original, ya que podrías contaminar todo el bote si la pipeta o vaso estaban usados.
   • b) FALSO: El pelo largo debe ir recogido durante toda la estancia en el laboratorio para evitar enganchones, salpicaduras o contactos imprevistos.
   • c) FALSO: Las mochilas deben guardarse en las taquillas o zonas habilitadas para dejar los pasillos y las mesas completamente despejados.
3. Actuación ante salpicaduras químicas: Avisar inmediatamente al profesor/a y lavar la zona afectada con abundante agua corriente en el grifo durante varios minutos para diluir y eliminar el producto.