Sistemas Materiales

Sistemas Homogéneos

Son aquellos que, cuando se observan a simple vista o con microscopio, no muestran partes diferenciadas con distintas propiedades.

Sistemas Heterogéneos

Son aquellos que presentan un aspecto no uniforme, incluso cuando se observan al microscopio. Sus partes tienen diferentes propiedades.

Mezclas Heterogéneas

Se forman cuando un sistema material heterogéneo está compuesto por varias sustancias.

Métodos de Separación de Mezclas Heterogéneas

• Distinto estado de segregación: Por ejemplo, cuando la mezcla está compuesta por un sólido y un líquido, se usa la filtración. Para ello, se necesita un material filtrante con poros de menor tamaño que las partículas que queremos separar.
• Componentes con distinta densidad:
  • 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.
  • Centrifugado: Consiste en incrementar de forma artificial, mediante la rotación, las diferencias de peso de los componentes de una mezcla con distinta densidad.
• Con distinta solubilidad: Se puede separar mediante disolución selectiva; es decir, se le añade un disolvente que solo actúe con uno de los componentes, de modo que el otro permanezca intacto como sólido.

Mezclas Homogéneas

Métodos de Separación de Mezclas Homogéneas

• Si los sólidos están disueltos en líquidos, se separan mediante evaporación.
• Si los líquidos están disueltos en líquidos, para separar componentes con distintos puntos de ebullición, se utiliza la destilación (ejemplo: alcohol disuelto en agua).
• Se utiliza la disolución selectiva cuando uno de los componentes de una mezcla se puede disolver en un líquido y al otro no le afecta.
• Licuación: Se comprime el aire hasta altas presiones y se deja expansionar bruscamente, con lo que el aire se licúa.
• Destilación fraccionada: Posteriormente, se eleva la temperatura de modo que se evapora primero un gas y luego otro. Permite obtener cada fracción de aire por separado.

Concentración y Densidad

Concentración ≈ masa de soluto / cantidad de la disolución
Densidad ≈ masa de la disolución en g / volumen de la disolución en L
% masa ≈ (masa del soluto / masa de la disolución) * 100
% volumen ≈ (volumen del soluto / volumen de la disolución) * 100

Solubilidad

Es la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cierta cantidad de disolvente a una cierta temperatura.

Se expresa en: g de soluto / 100 g de disolvente o g de soluto / 100 cm³ de disolvente

• La solubilidad de un sólido en agua aumenta, por lo general, al aumentar la temperatura.
• La solubilidad de los gases en agua, para una presión dada, disminuye al aumentar la temperatura. La solubilidad de los gases aumenta al aumentar la presión.

Sustancias Puras

Es un sistema material formado por un solo componente.

• Cuando una sustancia pura puede convertirse en otras sustancias más simples, se denomina compuesto.
• Una sustancia que no puede descomponerse en otras más simples se denomina sustancia simple o elemento.

Los constituyentes de una mezcla pueden estar en cualquier proporción y mantienen sus propiedades características.

Los constituyentes de un compuesto están siempre en la misma proporción y la sustancia final es una nueva sustancia pura con propiedades totalmente diferentes.

Descomposición

• Descomposición térmica: Es una reacción que se produce por calentamiento de un compuesto. Por ejemplo, calentando un tubo de ensayo con malaquita, se desprende un gas que enturbia el agua de cal.
• Electrólisis: Es el cambio producido por el paso de la corriente eléctrica a través de la sustancia, generalmente fundida o disuelta. Por ejemplo, el agua con un poco de ácido sulfúrico, mediante la electrólisis, se descompone en dos gases.