La Materia y sus Propiedades

Materia Homogénea y Heterogénea

Materia: es todo aquello que tiene masa. Puede ser:

Homogénea: uniforme en aspecto y propiedades. Puede estar en los 3 estados. Ejemplo: Agua.
Heterogénea: se distinguen diferentes partes con propiedades distintas.

Sistemas químicos: porciones de materia que se someten a estudio. Cada parte homogénea presenta una fase:

Heterogéneo (Diferentes fases) Ejemplo: mezcla de arena y agua.
Homogéneo (1 fase) Ejemplo: azufre sólido.

Sustancias, Mezclas y Disoluciones

La materia forma sustancias químicas y mezclas.

Sustancias químicas: tipo de materia con propiedades características definidas (azufre, agua).
Mezclas: constan de varias sustancias químicas llamadas componentes. Pueden ser:
- Heterogéneas: más de una fase.
- Homogéneas: 1 fase.
Material: sustancia química o mezcla de sustancias que se utiliza con una finalidad práctica.
Disoluciones/mezcla homogénea: donde hay 2 componentes: (soluto) en menor proporción y (disolvente) en mayor proporción. (mercurio y oro, cloruro de sodio en agua y humo).

Diferencias (mezcla heterogénea/disolución):

Mezcla heterogénea:
- Si dividimos en partes pequeñas encontramos propiedades diferentes.
- Cada sustancia que lo compone conserva sus propiedades.
- Los componentes pueden mezclarse en cualquier proporción.
Disolución:
- Si dividimos encontramos la misma proporción de componentes.
- Propiedades distintas a las de los componentes.
- Hay un límite de cantidad de sustancia que puede disolverse.

Dispersiones Coloidales

Es una mezcla heterogénea que precisa de microscopio para distinguir sus fases:

Fase dispersa: en menor proporción y es la fase discontinua cuando observamos con microscopio.
Fase dispersante: en mayor proporción y continua. (humo, mantequilla, merengue).

Efecto Tyndall: cuando un rayo de luz atraviesa una dispersión coloidal translúcida y se refleja y refracta con las partículas, provocando la dispersión de luz.

Disoluciones Saturadas, Insaturadas y Sobresaturadas

Hay un límite de soluto que se puede disolver en una cantidad de disolvente:

Disolución insaturada: se puede seguir añadiendo soluto porque puede disolverse.
Disolución saturada: seguimos añadiendo soluto y la disolución no se disuelve.
Disolución sobresaturada: disolución admite cantidad de soluto superior a la máxima.

Para expresar la composición de una disolución utilizamos la Concentración en masa (masa soluto/volumen disolución).

Solubilidad: cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de disolvente a una temperatura dada. Depende de presión, temperatura y naturaleza del soluto y disolvente.

Métodos de Separación de Mezclas

Filtración: separa un sólido y un líquido que forman mezcla heterogénea. Se utiliza papel de filtro que permite el paso de líquido pero no de sólido. Filtrado y residuo. Más rápido al vacío.
Evaporación: para separar líquido disuelto, basado en diferencia de volatilidad del sólido respecto del disolvente. Se coloca solución en recipiente y se deja hasta que líquido evapore.
Decantación: separa sólido y líquido o dos líquidos basado en diferencia de densidad.
Extracción: Extracción sólido-líquido o líquido-líquido.
Centrifugación: para acelerar separación de sólido y líquido y se basa en diferencia de densidad. Se lleva a cabo en centrifugadora donde suspensión se introduce en tubo especial. En centrifugadora tubo gira y sólido queda abajo.
Cristalización: para purificar sustancia sólida de otras impurezas sólidas. Se basa en diferencia de solubilidad de sólidos en disolvente.
Destilación simple: para separar un líquido de una disolución de sólido + líquido. En aparato de destilación que tiene matraz, condensador y colector. Se coloca en matraz disolución y se calienta. Agua hierve y pasa en forma de vapor al condensador, que se enfría por corriente de agua fría. Vapor se condensa y agua pura va a colector.
Destilación fraccionada: separar líquidos con diferentes temperaturas de ebullición. Se diferencia en columna de fraccionamiento.

Sustancias Químicas

Sustancias puras. Se obtienen a partir de minerales, agua de mar, plantas, o materias primas.

Sustancias naturales: de estas fuentes.
Sustancias sintéticas: en laboratorio.

Cambios Físicos y Químicos

Físicos: no modifican naturaleza de la sustancia.
Químicos: se altera identidad de la sustancia. Desaparecen una sustancia y aparece otra.

Sustancias Elementales y Compuestas

Elementales: no pueden descomponerse de ningún modo.
Compuestas: sustancia formada por dos o más elementos combinados en una proporción de masas fija y característica que pueden descomponerse en otras más simples.

Para descomponer un compuesto:

Descomposición térmica: someter una sustancia a altas temperaturas para transformarla en otras sustancias más sencillas. (Carbonato de cobre II(s) –> óxido de cobre II(s) + dióxido de carbono (g)).
Electrolisis: proceso de descomposición de una sustancia por el paso de la corriente eléctrica. (Agua(l) –> hidrógeno(g) + oxígeno(g)).

Reacciones de síntesis: reacciones químicas en las cuales dos o más sustancias simples dan lugar a un compuesto.