Diversidad de la materia

DIVERSIDAD DE LA MATERIAUNIDAD 3

1. CÓMO SE PRESENTA LA MATERIA

Sistemas homogéneos: son sistemas materiales que tienen el mismo aspecto en cualquiera de sus partes. Puede estar formado

por más de una sustancia. Ejemplos: aluminio, agua de mar, leche y gelatina.

Sistemas heterogéneos: son sistemas materiales en los que podemos distinguir porciones con aspecto diferente. Un sistema heterogéneo puede tener una sola sustancia como el agua con

hielo. Ejemplos: granito, bebida con burbujas o pizza.

2. LAS MEZCLAS

Las mezclas son sistemas materiales formados por más de una sustancia. Hay dos tipos de mezclas:

Mezclas heterogéneas: sus componentes se

distinguen a simple vista. Hay partes del sistema

que tienen distinta composición y

propiedades. Ejemplo: granito.

Mezclas homogéneas: sus componentes no se

distinguen a simple vista. Cualquier porción de la mezcla tiene la misma

composición y propiedades. Ejemplo:

agua de mar.

Las mezclas homogéneas se llaman disoluciones

Las disoluciones están formadas por dos o más

componentes

El disolvente es el componente que está en mayor proporción. Si se trata

de una disolución en la que está presente el agua, el disolvente es el

agua, y se llaman disoluciones acuosas

El soluto es el componente que se encuentra en menor proporción. En una disolución puede haber más de

un soluto

Podemos encontrar disoluciones que contengan las mismas sustancias, pero en distinta proporción. Decimos entonces que

tienen diferente concentración.

La concentración de una disolución es la cantidad de soluto que hay en

una determinada cantidad de disolución

)()(LVgmC

dn

s

La solubilidad de una sustancia pura en agua se define como la cantidad máxima de soluto, expresada en gramos, que se disuelve en 100 g de agua

a una temperatura dada

En general la solubilidad de las sustancias sólidas en un

líquido aumenta con la temperatura (curvas de

solubilidad)

La solubilidad de los gases en un líquido disminuye con

la temperatura, pero aumenta con la presión.

Según la proporción entre soluto y disolvente las disoluciones las podemos

clasificar en:

Diluidas: la cantidad de soluto es pequeña comparada con la

solubilidad

Concentradas: la cantidad de soluto

está próxima al valor de la solubilidad

Saturadas: no admiten más soluto

Tanto el soluto como el disolvente pueden encontrarse en cualquier estado físico. El estado físico de la disolución será

el mismo que el disolvente

Disoluciones gaseosas

Disoluciones líquidas

Disoluciones sólidas

•Aire•Gas natural

•Agua con sal•Agua con azúcar•Vinagre •Vino•Infusión

•Aleaciones metálicas.•Bronce•Latón•Acero

Cualquier mezcla de gases

Son muy comunes en el hogar. En la mayoría el disolvente es el agua.

Mezclas de metales. Tienen importantes aplicaciones industriales.

La leche, la niebla, la gelatina, la mahonesa o la nata montada son mezclas de aspecto homogéneo. Pero ¿son

iguales que una infusión o el agua con azúcar?

En algunas mezclas las sustancias están distribuidas de forma homogénea, pero

forman partículas más grandes que en las

disoluciones y se puede apreciar con el microscopio

Son las dispersiones coloidales

Se distinguen porque dispersan la luz, lo que se conoce como efecto

Tyndall

Los coloides mezclas heterogéneas de aspecto homogéneo. La sustancia dispersa forma partículas que se pueden

apreciar con el microscopio y dispersan la luz

El tipo de mezcla que resulta dependiendo del tamaño de las partículas que forma la sustancia que se dispersa (la que está en

menor proporción) en el medio dispersante (la sustancia que está en mayor proporción) se pueden clasificar en: disoluciones,

coloides, dipersiones finas y dispersiones groseras

Partículas más

pequeñas

Partículas más

grandesTamaño de las partículas

Disoluciones ColoidesDispersiones

finasDispersiones

groseras

Una emulsión es un coloide en el que la fase dispersa y la dispersante son dos líquidos inmiscibles (como el agua y el aceite). Las partículas de la fase dispersa se mantienen de forma homogénea en la fase dispersante gracias

a una tercera sustancia llamada emulsionante

En la mahonesa las gotas de aceite se mantienen dispersas en el agua gracias a la lecitina, que actúa de emulsionante. Su molécula se une, por una parte,

a la grasa y, por otra, al agua.

Mezclas en la vida cotidiana

Mezcla homogénea o disolución

Agua de mar (agua con sales disueltas)

Agua corriente ( agua con pequeñas cantidades de sales minerales, O2 y Cl2)

Aire (mezcla de gases N2 78%, O2 21%)

Lejía (disolución de hipoclorito de sodio en agua)

Refrescos con gas (disoluciones de CO2 en agua)

Suero fisiológico (agua con cloruro de sodio al 0,9%)

Monedas (aleación de cobre 88%, aluminio 5%, cinc 5% y estaño 2%.

Coloides

Leche, es una emulsión de partículas grasas en agua.

Gelatina, forma un coloide al mezclar el sólido con el agua. La gelatina dispersa la luz

(efecto Tyndall)

Productos de higiene como los geles de baño y champús

Mezcla heterogénea: la sangre

La sangre es una mezcla heterogénea. Al microscopio se pueden apreciar células en dispersión, como glóbulos rojos y blancos,

sobre una mezcla homogénea (plasma)

3. SEPARAR LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA

Las sustancias puras que forman una mezcla se pueden separar utilizando métodos físicos (no alteran la naturaleza de las sustancias de la mezcla). El procedimiento usado dependerá de que se trate de una mezcla homogénea o heterogénea y de las propiedades de las

sustancias que queramos separar.

Métodos de separación de mezclas

heterogéneas

Criba: para separar mezclas sólidas en la que uno de los componentes de la mezcla tiene un tamaño de

partículas muy distinto al otro

Separación magnética, los materiales ferromagnéticos de una mezcla se pueden separar con un

imán

Filtración, se utiliza para separar un sólido inmiscible en un líquido. Las

partículas del sólido son mucho mayores que las del líquido

Decantación se utiliza para separar dos líquidos inmiscibles de diferente

densidad. Se usa el embudo de decantación. También se llama

decantar a la acción de separar un sólido u otro líquido inmiscible que

se encuentre en el fondo

Métodos para separar mezclas homogéneas

Evaporación y cristalización: cuando tenemos un sólido disuelto en un

líquido se deja que el liquido evapore el sólido queda en el fondo.

Si se hace lentamente el sólido puede formar cristales

Destilación: proceso indicado para separar dos líquidos miscibles con

diferente punto de ebullición, como el agua y el alcohol, o un líquido que

tiene un sólido disuelto, como el agua de mar y las sales

4. LAS SUSTANCIAS PURAS

Una sustancia pura, o simplemente sustancia, es aquella de la que no se pueden separar otras sustancias utilizando procedimientos

físicos

Cada sustancia pura tiene unas propiedades características que sirven para identificarla

Tipos de sustancias puras

Sustancias simples: formadas por un único

elemento químico. Ejemplos: hidrógeno,

oxígeno, azufre, cobre,…Hay más de cien elementos

químicos diferentes.

Compuestos químicos: formados por dos o más

elementos químicos que se combinan en una proporción fija. Ejemplos: agua, dióxido

de carbono, azúcar,…Hay millones de compuestos

químicos distintos.

Para separar los elementos que forman un compuesto hay que descomponerlo. Los procedimientos empleados se

llaman métodos químicos, porque transforman la sustancia en otras sustancias diferentes, con distintas propiedades

UN COMPUESTO NO ES UNA MEZCLA

¿Cómo distinguir una mezcla homogénea de una sustancia pura?

Las sustancias puras tienen unas propiedades características que sirven para identificarlas.

Las propiedades de las mezclas dependen de sus componentes y de las proporciones que se encuentran.

Materia

Mezcla Sustancia puraMétodos físicos

Mezcla heterogénea

Mezcla homogénea o

disolución

Coloide

Aspecto homogén

eo

Emulsión

Componentes inmiscibles

CompuestoSustancia

simple

Métodos químicos