La materia es todo lo que nos rodea, que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, la podemos encontrar en la naturaleza en forma de sustancias puras y de mezclas.
SUSTANCIA PURAS:
son aquéllas cuya naturaleza y composición no varían sea cual sea su estado. Se dividen en dos grandes grupos: Elementos y Compuestos.
- Elementos químicos Son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento. Ejemplo: Todos los elementos de la tabla periódica: Oxígeno, hierro, carbono, sodio, cloro, cobre, etc. Se representan mediante su símbolo químico
- Compuestos químicos: Esta compuesta por átomos de elementos diferentes, por lo tanto son susceptibles a descomponerse en otras mas sencillas, algunos ejemplos son:
Molécula de agua (H2O), formada por 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno
Molécula de etano (C2H6), formada por 2 átomos de carbono y 6 átomos de hidrógeno
Alotropía: Es la Existencia en un mismo estado físico de dos o mas formas moleculares o cristalinas de un elemento químico; debido a ello sus propiedades son diferentes.
Por ejemplo para el Carbono:
MEZCLA:
Es la reunión de dos o mas sustancias químicas en cualquier proporción, donde las propiedades de los componentes se conservan, o sea no hay combinación química, son susceptibles a la separación por medios mecánicos o físicos.
Casi todos los cuerpos materiales que nos rodean son mezclas, por lo tanto es muy difícil encontrar sustancias químicamente puras. Las mezclas pueden ser homogéneas y heterogéneas.
Mezcla Homogénea o Solución: Es aquella que a simple vista o con ayuda de instrumentos como el microscopio no se puede diferenciar la separación de sus componentes, constituye una masa homogénea y cualquier porción que se tome tendrá la misma composición y propiedades.
Ejemplos:
- Agua azucarada
- El aire (libre de partículas suspendidas)
- El acero
- Agua potable, agua de mares, ríos y lagos
- las bebidas gasificadas
- Latón
- Bronce
- Gasolina, gas natural, keroseno
- Agua oxigenada
- Vinagre
Mezcla Heterogénea: Es aquella que a simple vista o con ayuda de instrumentos se diferencia la separación de sus componentes y cualquier porción que se tome tendrá composición y propiedades diferentes.
Ejemplos:
- Agua y aceite
- limaduras de hierro y azufre en polvo
- Suspensiones (aire polvoriento, agua turbia, jarabes, laxantes, etc)
- Coloides (leche, almidón, clara de huevo, pintura, geles, mayonesa,queso, piedra, espuma, sangre, etc)
- Benceno y agua
- Mezcla de arena y cemento
Las mezclas heterogéneas se dividen en coloides y suspensiones :
COLOIDES: son mezclas que se consideran como un estado intermedio entre las disoluciones y las mezclas heterogéneas, por ejemplo: flan, huevo, pomadas... Se distinguen dos fases:
- Dispersa: partículas de la mezcla que se encuentran suspendidas. Su tamaño es tal que se mantienen suspendidas sis precipitaciones.
- Dispersante: Medio continuo en que se encuentran suspendidas las particulas que componen la fase dispersa.
propiedades de los coloides:
- Efecto de tyndall: Dispersión de luz por partículas partículas coloidales. Gracias a esta propiedad la mayoría de los coloides tiene un aspecto turbio.
- movimiento browniano: Movimiento desordenado de las partículas coloidales. A diferencia de las soluciones, las partículas coloidales están formadas frecuentemente por agregados moleculares de mayores dimensiones. Este mayor tamaño hace que su movimiento sea mas lento
suspensiones: con aquellas mezclas en la que la fase dispersa esta formada por partículas grandes generalmente en estado solido. Es insoluble en la fase dispensarte. Al dejar en reposo la suspensión, la fase dispersa se sedimenta y la separación de fases se observa con claridad. por ejemplo: Arena mezclada con cemento, tierra con agua, jugo de frutas...
SOLUCIONES O DISOLUCIONES
El término disoluciones sugiere que en una mezcla debe existir una sustancia que se disuelva y otra que disuelva a la anterior. La sustancia que se disuelve se conoce con el nombre de soluto, mientras la que disuelve al soluto es denominada solvente o disolvente. Lo más importante es que para que la mezcla sea una solución, debe ser homogénea, es decir, la composición debe ser igual en cada una de sus partes.
Las disoluciones se pueden clasificar según su concentración en:Diluidas: En estas, hay muy poca cantidad de soluto, el disolventepuede seguir admitiendo más soluto.
Concentradas: En ellas hay bastantante cantidad de soluto disuelto, pero el disolvente todavía puede seguir admitiendo más soluto.
Saturadas: Son aquellas que contienen la capacidad máxima de soluto y a una temperatura determinada no pueden seguir admitiendo más soluto. Si la temperatura aumenta, la capacidad para admitir más soluto aumenta.
Sobresaturadas: Son aquellas que tiene mayor cantidad de soluto que la que se puede disolver en condiciones normales.
Propiedades coligativas de las disoluciones:
son aquellas que dependen del número de
partículas (moléculas, átomos o iones) disueltas en una cantidad fija de solvente. Las
cuales son:
- descenso en la presión de vapor del solvente,
- aumento del punto de ebullición,
- disminución del punto de congelación,
- presión osmótica.
Es decir, son propiedades de las soluciones que solo dependen del número de
partículas de soluto presente en la solución y no de la naturaleza de estas partículas
Solubilidad:
La solubilidad es la propiedad que tienen las sustancias de poder formar un sistema homogéneo con un solvente. La solubilidad de una sustancia en un determinado solvente se mide por la cantidad máxima de gramos de soluto que pueden disolverse en 100 g de solvente hasta formar una solución saturada, a una temperatura determinada.
Factores que Afectan la Solubilidad: La solubilidad de una sustancia en un solvente depende de varios factores, entre los cuales se cuentan:
- Superficie de contacto: al aumentar la superficie de contacto del soluto, la cual se favorece por pulverización del mismo, con el solvente, las interacciones soluto-solvente aumentarán y el cuerpo se disuelve con mayor rapidez.
- Grado de agitación: al disolverse el sólido, las partículas del mismo deben difundirse por toda la masa del solvente. Este proceso es lento y alrededor del cristal se forma una capa de disolución muy concentrada que dificulta la continuación del proceso; al agitar la solución se logra la separación de la capa y nuevas moléculas de solvente alcanzan la superficie del sólido.
- Temperatura: la temperatura afecta la rapidez y grado de solubilidad. Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas en solución y con ello su rápida difusión. Además, una temperatura elevada hace que la energía de las partículas del sólido, moléculas o iones sea alta y puedan abandonar con facilidad la superficie, disolviéndose.
- Presión: Los cambios de presión ordinarios no tienen mayor efecto en la solubilidad de los líquidos y de sólidos. La solubilidad de gases es directamente proporcional a la presión. Como ejemplo imagina que se abre una botella de una bebida carbonatada, el líquido burbujeante puede derramarse del recipiente. Las bebidas carbonatadas se embotellan bajo una presión que es un poco mayor de una atmósfera, lo que hace aumentar la solubilidad del CO2 gaseoso. Una vez que se abre el recipiente, la presión desciende de inmediato hasta la presión atmosférica y disminuye la solubilidad del gas. Al escapar burbujas de gas de la solución, parte del líquido puede derramarse del recipiente.
- Naturaleza del soluto y del solvente: Los procesos de disolución son complejos y difíciles de explicar. El fenómeno esencial de todo proceso de disolución es que la mezcla de sustancias diferentes da lugar a varias fuerzas de atracción y repulsión cuyo resultado es la solución.La solubilidad de un soluto en particular depende de la atracción relativa entre las partículas en las sustancias puras y las partículas en solución.
Estado de subdivisión: Cuanto más finamente dividido este el solido, mayor superficie de contacto habrá entre las partículas del soluto y el solvente, y la solubilidad sera mayor.
CONCENTRACIÓN:
Magnitud física que expresa la cantidad de un elemento o un compuesto por unidad de volumen de la disolución. Existen diversas formas de expresar la concentración de una mezcla:
- Porcentaje en masa (٪m/m): Corresponde a la relación porcentual entre la masa del soluto disuelto y la masa de la disolución expresada en gramos.
٪m/m = Masa de soluto X100
Masa de la solución
- Porcentaje en volumen (٪v/v): Indica la relación porcentual del volumen del soluto disuelto respecto al volumen de la disolución expresadas ambas en mililitros.
٪ v/v = Volumen de soluto X100
Volumen de la solución
- Porcentaje masa en volumen (٪m/v): Corresponde a la relación porcentual entre la masa del soluto (en gramos) y el volumen de la disolución (mililitros).
٪m/v = masa de soluto X100
Volumen de la solución
- Molalidad (m): La molalidad se define como el número de moles de soluto por cada Kilogramo de solvente.
m = moles de soluto
Kg. Solvente
Kg. Solvente
- Molaridad (M): La molaridad se define como el número de moles de soluto que se encuentra disueltos en un litro de solución. La fórmula general es:
M = moles de soluto
Litro de solución
Litro de solución
Rojas castillo teresa, química IV ciclo/santillana-1 ed-san josé C.R.2007.
