Ejercicios: Propiedades físicas y químicas de los materiales y sus aplicaciones

Un vidrio cae de la mesa de la cocina y se rompe en muchos pedazos, mientras que una cuchara de metal que cae al mismo piso no se rompe. Indique cuál de las dos propiedades físicas, dureza o fragilidad, explica lo que le pasó al vidrio y explique brevemente en qué consiste esa propiedad.

Clasifique cada una de las siguientes características como propiedad física o propiedad química, y justifique brevemente cada respuesta:

1. a) El azúcar se disuelve en agua.
2. b) Un clavo de hierro se oxida y se cubre de óxido en la intemperie.
3. c) El hielo se derrite a 0 °C.
4. d) La madera arde y se transforma en ceniza y gases.

En la soda de su colegio, Valeria nota que la sal se mezcla completamente con el agua de la sopa y ya no se ve, mientras que el aceite queda flotando en la superficie. Indique cuál propiedad física de los materiales se está observando y diga cuál de las dos sustancias, la sal o el aceite, es soluble en agua.

Sebastián quiere fabricar un portaolla para colocar recipientes calientes sobre la mesa. Tiene tres materiales a su disposición, con estas características:

1. a) ¿Cuál de los materiales es el menos adecuado? Justifique con la propiedad correspondiente.
2. b) ¿Cuál escogería usted y por qué? Mencione una desventaja del material elegido.

Mariana deja a la intemperie, en una casa cerca de la costa de Puntarenas, una reja de hierro y una reja de aluminio. Después de varios meses, la reja de hierro presenta manchas de color café rojizo y se desmorona en algunas partes, mientras que la de aluminio casi no cambia.

1. a) ¿Qué propiedad química se observa en el hierro?
2. b) Explique por qué esta propiedad es una propiedad química y no física.
3. c) Proponga una medida para proteger la reja de hierro.

Daniel debe elegir el material de una cuchara para servir comida caliente en la feria del agricultor. Compara dos opciones: una cuchara de madera y una cuchara de plástico desechable. Ambas se usan una sola vez en el puesto de comida, pero la madera puede lavarse y reutilizarse muchas veces, mientras que el plástico se desecha y tarda mucho tiempo en degradarse.

1. a) Mencione una propiedad física que haga útil a cada material para esta aplicación.
2. b) Según el impacto ambiental, ¿cuál opción es mejor? Justifique su respuesta.

Un grupo de estudiantes de un colegio de Heredia debe construir una pequeña estufa solar para calentar agua en un proyecto de feria científica. Pueden escoger entre estos materiales para el recipiente que contendrá el agua:

• Lámina de aluminio: buen conductor del calor, liviana, no se oxida fácilmente.

• Hierro sin pintura: buen conductor del calor, pesado, se oxida con facilidad.

• Plástico común: mal conductor del calor, se ablanda a temperaturas relativamente bajas.

• Vidrio: se calienta lentamente, es frágil.

1. a) Indique qué material elegiría para el recipiente y argumente su decisión utilizando al menos tres propiedades.
2. b) Explique por qué descartaría al menos dos de los otros materiales.
3. c) Proponga una forma de reducir el impacto ambiental del proyecto una vez terminada la feria.

Una familia de Pérez Zeledón va a construir una pequeña bodega para guardar herramientas y sacos de café. Evalúan tres opciones para las paredes: madera sin tratar, láminas de zinc y bloques de concreto. En una conversación, Ximena afirma: «La madera es la mejor opción porque es la que menos daña el ambiente, así que no hay que pensar en nada más». Esteban responde que la madera se pudre con la humedad y arde con facilidad.

1. a) Identifique cuáles de las propiedades mencionadas por Esteban son químicas y cuáles pueden relacionarse con el entorno de la bodega.
2. b) Analice si la afirmación de Ximena es suficiente para escoger el material, considerando tanto el desempeño como el impacto ambiental.
3. c) Recomiende una solución para las paredes, justificándola con al menos dos propiedades de los materiales y una acción de uso responsable (por ejemplo, reutilizar o elegir madera de plantaciones manejadas).