En la naturaleza ocurren cambios constantemente. Estos cambios benefician o dañan al hombre; algunos de ellos son percibidos a simple vista y ocurren en la vida diaria; otros no se perciben con facilidad, a pesar de que suceden con frecuencia, debido a que son lentos y de difícil apreciación.
Todos estos cambios que acontecen en el entorno, como el crecimiento de una planta, la lluvia, la putrefacción de los alimentos y muchos más, reciben el nombre de fenómenos.
Todo aquello que cuando sucede modifica algo, es un fenómeno. Las ciencias estudian los distintos fenómenos de la naturaleza e inclusive los provocados por el hombre, investigando sus causas y consecuencias. Cuando éste ocurre y la materia que interviene en el mismo no se modifica, el fenómeno es clasificado como físico y será estudiado por las Ciencias Físicas.
Ejemplos sencillos:
- Cuando un clavo de acero se dobla, sigue siendo acero. Luego podemos enderezarlo recobrando su forma original.
- Si calentamos una bola de hierro se dilata, si la enfriamos hasta su temperatura inicial recupera su volumen original.
- Un trozo de hielo se derrite al elevar la temperatura obteniéndose agua líquida, si la enfriamos nuevamente hasta su temperatura inicial ( 0ºC ) obtenemos el hielo.
- Se rompe el vidrio de un ventanal por el impacto de una piedra. La materia del ventanal es el vidrio y el golpe trae como consecuencia su rotura, pero no se modifica para nada la sustancia que conforma a la placa, ya que los pedacitos que recogemos del piso siguen siendo vidrio. Éste es un fenómeno físico. Cuando la Física se ocupe de él podrá calcular la velocidad de caída de los trozos, la velocidad de impacto de la piedra, el intercambio de energías en el proceso y otros cuestionamientos más.
- Colocamos un recipiente con agua en el fuego y ésta entra en ebullición evaporándose. Al calentar agua líquida, las moléculas toman energía y la usan para pasar del líquido al vapor. Este fenómeno es físico, porque si bien el agua cambió de estado, la naturaleza íntima de la sustancia no se modificó, ya que las moléculas del líquido y del vapor siguen siendo agua (H2O). Todos los cambios de estado son fenómenos físicos, ya que la sustancia que interviene sigue siendo molecularmente igual.
- Molemos trigo para fabricar harina. Con la molienda no se altera la estructura de las moléculas, sino que sólo cambiamos la forma en que se presenta la materia (estado de agregación), de modo que el fenómeno aquí también será físico.
- Disolvemos sal en agua. Cuando la sal se disuelve en agua ante nuestros ojos, ésta desaparece. Lo que en realidad sucede es que los iones que la conforman estando disueltos se separan, hidratándose (rodeándose de moléculas de agua). A simple vista no percibimos la presencia de la sal, pero si evaporamos el agua ella aparece en el fondo del recipiente, con las mismas propiedades que tenía antes de la disolución, por lo que calificamos a este fenómeno como físico.
Si al ocurrir un fenómeno se modifica la materia, ésta deja de ser lo que era, es decir, se transforma íntimamente. Eso significa que los átomos que forman a las moléculas que la constituyen se recombinan, dando lugar a otras sustancias distintas a las que había antes de producirse el hecho. Clasificaremos a este suceso como fenómeno químico y será estudiado por las Ciencias Químicas.
FENÓMENOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES
Fenómenos reversibles: son aquellos que se realizan en dos sentidos; es decir, que, efectuando un cambio en la materia por una determinada acción, aquella vuelve a su estado o forma primitiva al desaparecer esa acción.
Ejemplos:
Veamos ejemplos:
- Cuando quemamos (combustión) papel, se desprende humo y queda su ceniza. Si juntamos el humo con la ceniza es imposible obtener nuevamente papel.
- Dejamos un trozo de hierro a la intemperie sin protección ni pinturas. Luego de un tiempo, lo encontramos oxidado.
- El fenómeno será clasificado como químico, porque la sustancia hierro se transformó en otra sustancia (oxido de hierro) y dejó de ser molecularmente lo que era.
- Digestión, respiración, fotosíntesis, fermentación, descomposición, putrefacción de alimentos, etc. son ejemplos de fenómenos químicos.
Según donde el científico coloque su interés, el fenómeno que observe será físico bajo algunas circunstancias o químico bajo otras.
Por ejemplo: si estudiamos el vuelo de un avión y calculamos sus distancias y velocidades, o nos preguntamos ¿Cómo es que vuela no obstante su peso elevado?
Estas respuestas serán patrimonio de la Física. Pero si el interés lo centramos en el combustible que usa el motor, las reacciones moleculares que se producen en el mismo, los productos que libera, y nos interesa si éstos contaminan o no el medio ambiente, o queremos saber cómo se evita esa contaminación, deberá ser un químico el que se encargue de darnos respuesta a esos interrogantes.
Ahora bien, si el fenómeno estudiado se refiere o está en relación con un ser viviente, entonces el estudio estará centrado en las Ciencias Biológicas.
La biología a nivel celular, y más aún a nivel molecular, se transforma en química biológica, que estudia ampliamente las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos (metabolismo). Esta rama de la química es un fuerte apoyo para la medicina.
Física, Química y Biología son ciencias puras que estudian los fenómenos de la naturaleza. La división entre ellas no es estricta, pues muchas veces un mismo acontecer tiene facetas que pueden ser estudiadas por las tres al mismo tiempo y se complementan entre sí al hacerlo.
Todas ellas investigan profundamente los hechos que trasforman en objeto de estudio, pero la Ciencia que las apoya permanentemente es la Matemática, madre de todas las ciencias, porque las leyes que rigen la naturaleza de los distintos fenómenos, si bien son experimentales, se deducen a través de cálculos matemáticos.
Por ejemplo: si estudiamos el vuelo de un avión y calculamos sus distancias y velocidades, o nos preguntamos ¿Cómo es que vuela no obstante su peso elevado?
Estas respuestas serán patrimonio de la Física. Pero si el interés lo centramos en el combustible que usa el motor, las reacciones moleculares que se producen en el mismo, los productos que libera, y nos interesa si éstos contaminan o no el medio ambiente, o queremos saber cómo se evita esa contaminación, deberá ser un químico el que se encargue de darnos respuesta a esos interrogantes.
Ahora bien, si el fenómeno estudiado se refiere o está en relación con un ser viviente, entonces el estudio estará centrado en las Ciencias Biológicas.
La biología a nivel celular, y más aún a nivel molecular, se transforma en química biológica, que estudia ampliamente las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos (metabolismo). Esta rama de la química es un fuerte apoyo para la medicina.
Física, Química y Biología son ciencias puras que estudian los fenómenos de la naturaleza. La división entre ellas no es estricta, pues muchas veces un mismo acontecer tiene facetas que pueden ser estudiadas por las tres al mismo tiempo y se complementan entre sí al hacerlo.
Todas ellas investigan profundamente los hechos que trasforman en objeto de estudio, pero la Ciencia que las apoya permanentemente es la Matemática, madre de todas las ciencias, porque las leyes que rigen la naturaleza de los distintos fenómenos, si bien son experimentales, se deducen a través de cálculos matemáticos.
En resumen:
FENÓMENOS FÍSICOS: son transformaciones transitorias, donde las mismas sustancias se encuentran antes y después del fenómeno, es decir, no hay alteración en su estructura molecular. Es fácilmente reversible mediante otro fenómeno físico.
FENÓMENOS QUÍMICOS: son transformaciones permanentes, donde una o varias sustancias desaparecen, y una o varias sustancias nuevas se forman, es decir hay alteraciones en su estructura íntima o molecular. No es reversible mediante procesos físicos.
FENÓMENOS BIOLÓGICOS: son aquellos que se verifican en un ser vivo, tales como la Circulación de la sangre, la digestión de los alimentos y el metabolismo celular.
FENÓMENOS FÍSICOS: son transformaciones transitorias, donde las mismas sustancias se encuentran antes y después del fenómeno, es decir, no hay alteración en su estructura molecular. Es fácilmente reversible mediante otro fenómeno físico.
FENÓMENOS QUÍMICOS: son transformaciones permanentes, donde una o varias sustancias desaparecen, y una o varias sustancias nuevas se forman, es decir hay alteraciones en su estructura íntima o molecular. No es reversible mediante procesos físicos.
FENÓMENOS BIOLÓGICOS: son aquellos que se verifican en un ser vivo, tales como la Circulación de la sangre, la digestión de los alimentos y el metabolismo celular.
FENÓMENOS REVERSIBLES E IRREVERSIBLES
Fenómenos reversibles: son aquellos que se realizan en dos sentidos; es decir, que, efectuando un cambio en la materia por una determinada acción, aquella vuelve a su estado o forma primitiva al desaparecer esa acción.
Ejemplos:
- Inflar un globo produciendo el estrangulamiento de su dibujo.
- Un metal se calienta levemente y se dilata.
- Se realiza fuerza de ambas puntas de un resorte estirándolo dentro de su fase elástica.
Ejemplos:
- Se infla un globo hasta hacerlo explotar.
- Se cae al piso un vaso de vidrio y se rompe en pedazos.
- Se prende fuego una prenda de vestir.
