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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
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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