Sistemas Materiales

Sistemas Materiales Heterogéneos

Son aquellos que, cuando se observan a simple vista o con un microscopio, muestran partes diferenciadas que tienen distintas propiedades.

Sistemas Materiales Homogéneos

Son aquellos que presentan un aspecto uniforme incluso cuando se observan al microscopio. Tienen las mismas propiedades en cualquiera de sus partes.

Mezclas

Los sistemas materiales formados por varios componentes o sustancias se llaman mezclas.

Separación de Mezclas

• Sedimentación: Es la separación, por la acción de la gravedad, de los componentes de una mezcla con distinta densidad.
• Decantación: Permite separar, mediante un embudo de decantación, líquidos inmiscibles, como el agua y el aceite.
• Centrifugación: Consiste en incrementar de forma artificial, mediante una rotación, las diferencias de peso de los componentes de una mezcla que tienen distinta densidad.

Disoluciones

Un sistema material homogéneo formado por la mezcla de dos o más componentes se denomina disolución o mezcla homogénea.

Componentes de una Disolución

• Disolvente: Se llama disolvente al componente mayoritario en la disolución.
• Soluto: Se llama soluto al componente minoritario.

Tipos de Disoluciones

• Diluidas: Si la cantidad de soluto en relación con el disolvente es muy pequeña.
• Concentradas: Si la cantidad de soluto en relación con el disolvente es alta.
• Saturadas: Si el soluto está en la máxima proporción posible.

Técnicas de Separación

• Licuación: Se comprime el aire hasta altas presiones y se deja expandir bruscamente, con lo que el aire se licua.
• Destilación fraccionada: Posteriormente se eleva la temperatura, de modo que se evapora primero el nitrógeno y luego el oxígeno. Permite obtener cada fracción del aire por separado.

Concentración y Solubilidad

La concentración de una disolución expresa, de forma numérica, la proporción de soluto en una determinada cantidad de disolución.

La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cierta cantidad de disolvente a una determinada temperatura.

Factores que Influyen en la Solubilidad

• Solubilidad de un sólido: En agua, aumenta, por lo general, al aumentar la temperatura.
• Solubilidad de los gases: En agua, para una presión dada, disminuye al aumentar la temperatura.

Sustancias Puras

Un sistema material formado por un solo componente.

Compuestos

Una sustancia pura que, mediante transformaciones, puede convertirse en otras sustancias más simples se denomina compuesto.

Sustancias Simples

Una sustancia pura que no puede descomponerse en otras más simples.

Técnicas de Descomposición

• Descomposición térmica: Es una reacción que se produce por calentamiento de un compuesto.
• Electrólisis: Es el cambio producido por el paso de la corriente a través de la sustancia, generalmente fundida o disuelta.

Elementos Químicos

Todos los átomos del mismo elemento químico tienen el mismo número atómico.

Número Másico

Se expresa mediante la suma de los protones y los neutrones de su núcleo.

Masa Atómica

La masa atómica de un elemento es la masa de uno de sus átomos medida en unidades de masa atómica.

Isótopos

Se denominan isótopos los átomos que tienen el mismo número atómico pero distinto número másico, es decir, tienen el mismo número de protones, pero distinto número de neutrones.

Iones

• Catión: Si un átomo neutro pierde electrones y queda con carga positiva.
• Anión: Si un átomo gana electrones y queda con carga negativa.

Concentración de Disoluciones

Concentración: Cantidad de soluto / Cantidad de disolución

% volumen: (Volumen de soluto / Volumen de disolución) x 100

Densidad: Masa de soluto (g) / Volumen de disolución (L)

% masa: (Masa de soluto / Masa de disolución) x 100

Leyes Ponderales

Son aquellas que establecen las proporciones de los pesos de cualquier proceso químico.

Ley de la Conservación de la Masa

Esta ley, dictada por el francés Lavoisier, dice que la masa de una sustancia es la misma antes y después de la reacción.

Ley de las Proporciones Definidas

Esta ley, dictada por el francés Proust, dice que la proporción de una sustancia siempre es la misma.

El Método Atómico de Dalton

• La materia está constituida por átomos.
• Los átomos son invisibles y no se modifican en las reacciones químicas.
• Todos los átomos de un mismo elemento químico son idénticos en masa y propiedades.
• Los átomos de elementos químicos diferentes tienen masa y propiedades diferentes.
• Los compuestos están formados por la unión de átomos de distintos elementos. En las reacciones químicas, los átomos se recombinan en la proporción numérica más sencilla posible.

Modelos Atómicos

Modelo Atómico de Thomson

Thomson, un físico inglés, demostró en 1897 que en las experiencias de descargas en gases se producían partículas con carga eléctrica negativa y eran idénticas para cualquier gas. Thomson denominó a estas partículas electrones.

Características del Modelo

• La materia de un átomo es eléctricamente neutra.
• Los electrones se liberan de los átomos al someterlos a potenciales eléctricos intensos.
• Los electrones eran idénticos para todos los tipos de átomo.

Modelo Atómico Nuclear

Rutherford y Geiger lanzaron partículas alfa, que tienen carga eléctrica positiva, a modo de proyectiles contra una lámina muy delgada de oro.

Características del Modelo

• El núcleo: Es muy pequeño en comparación con el volumen total del átomo y concentra casi toda su masa. Consta de los protones, con carga positiva, y los neutrones, con carga neutra.
• La corteza: Es la zona donde los electrones se mueven en torno al núcleo. Los electrones tienen carga eléctrica negativa.