La obra, de la estructura y de la frecuencia de la sustancia

Unidad 1 MATERIA, ESTRUCTURA Y PERIODICIDAD.

1.1.- MATERIA, ESTRUCTURA, COMPOSICION, ESTADOS, AGREGACION, CLASIFICACION POR PROPIEDADES.

Composición

La materia puede ser clasificada en: sustancias puras y mezclas.

• Sustancia pura

Es un tipo de materia en el cual todas las muestras tienen composición fija y propiedades idénticas. Se clasifican en: elementos y compuestos.

• Elemento

Los elementos tienen el mismo número de protones, el cual se conoce como número atómico. Ejemplos: Cl2, O2, Na, Cu, Al.

• Compuesto

Un compuesto es una sustancia formada por dos o más átomos combinados químicamente en una razón por masa fija y definida. Las muestras de un compuesto tienen propiedades idénticas que son diferentes a las propiedades de los elementos que forman el compuesto. Ejemplos: NaCl, H2O, ZnS.

Un compuesto puede separarse en sus elementos solamente por procesos químicos: Ejemplo: paso de electricidad a través de una muestra de ZnS. Además, los elementos se combinan para formar compuestos por procesos químicos.

• Mezclas

Tipo de materia formada de dos o más sustancias en varias proporciones que son mezcladas físicamente, NO combinadas químicamente.

Mezclas homogéneas: tienen una composición uniforme en cualquier muestra. Ejemplos: aire, sal en agua, azúcar en agua. Las mezclas homogéneas se conocen como: soluciones.

Mezclas heterogéneas: su composición y propiedades varían de una parte de la mezcla a otra, no es uniforme. Se pueden distinguir las sustancias que la componen. Ejemplo: arena en agua, vinagre en aceite.

Separación de mezclas:

Los componentes de una mezcla pueden separarse entre sí mediante transformaciones físicas adecuadas. Ejemplos: filtración, destilación y cromatografía.

Estados de la materia

Otro esquema para clasificar la materia está basado en los tres estados de la materia.

• Sólido

Los átomos están en contacto próximo, a través de disposiciones muy organizadas llamadas cristales. Un sólido ocupa un volumen definido y tiene una forma definida. Sus fuerzas de atracción son muy fuertes.

• Líquido

Los átomos o moléculas están generalmente separados por distancias mayores que en los sólidos. El movimiento de estos átomos o moléculas proporciona al líquido las propiedades de: fluir y adoptar la forma del recipiente que lo contiene. Por lo que no tiene forma definida pero sí volumen. Las fuerzas de atracción son más débiles que en el sólido.

• Gas

Las distancias entre átomos o moléculas son mucho mayores que en un líquido. Un gas siempre se expande hasta llenar el recipiente que lo contiene. Por lo que no tienen ni forma ni volumen definido. Las fuerzas de atracción son sumamente débiles.

Transformaciones de la materia y propiedades.

Las propiedades son las cualidades y atributos que podemos utilizar para distinguir una muestra de materia de otra. Pueden establecerse visualmente en algunos casos. Por lo que podemos distinguir mediante el color; el sólido de color marrón rojizo, llamado cobre y el sólido amarillo llamado azufre.

Las propiedades de la materia se agrupan generalmente en dos amplias categorías: propiedades físicas y propiedades químicas.

• Propiedad física

Propiedad que tiene una muestra de materia mientras no cambie su composición. Puede cambiar su estado físico, de sólido a gas, etc. Ejemplo: Cuando el agua líquida se congela (sólido), hielo, el agua parece diferente en muchos sentidos. Sin embargo, permanece inalterada su composición. Ocurre una transformación física. Ejemplos de propiedades físicas: color, olor, densidad, punto de fusión, punto de ebullición y dureza.

1.1.1- Las Sustancias Puras: elementos y compuestos

Las sustancias puras tienen una composición constante. Pueden ser de dos tipos: elementos y compuestos; ambos son ópticamente homogéneos y mantienen sus propiedades características.

LAS SUSTANCIAS COMPUESTAS O COMPUESTOS Los compuestos están formados por 2 o más elementos unidos químicamente en proporciones fijas; son muy abundantes en la naturaleza y también son sintetizados en el laboratorio. Se descomponen en sustancias más simples o elementos constituyentes. Un compuesto se forma por una reacción química entre los elementos. La descomposición de un compuesto es una reacción química que revierte el proceso de formación

LOS COMPUESTOS INORGÁNICOS Óxidos: provienen de la combinación de un metal con el oxígeno, p. ej., HgO, óxido mercúrico Ácidos: provienen de la unión de un óxido no metálico (anhídrido) con agua o de un no metal con el hidrógeno, p. ej., HCl, ácido clorhídrico Bases: provienen de la unión de un óxido con agua, p. ej., NaOH, hidróxido de sodio Sales: provienen de al unión de un metal con un no metal, o de la unión de un ácido con una base, p. ej., NaCl, cloruro de sodio; y CaCO ³

LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS Son muy variados y más abundantes que los inorgánicos. Ejemplos: los hidrocarburos, proteínas, carbohidratos, lípidos, vitaminas, alcoholes, ácidos orgánicos, ésteres y otros más. Todos contienen carbono e hidrógeno en su composición. Son muy usados en la elaboración de alimentos, medicinas, vestidos, combustibles, pinturas, entre otros.

Los elementos: metales, no metales y metaloides Metales: Poseen brillo metálico, todos son sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio (Hg), que es líquido; la mayoría tiene un punto de fusión elevado, son buenos conductores del calor y la electricidad, son maleables y dúctiles. No metales: Son opacos, existen en diferentes estados físicos (gas, sólido y líquido); los puntos de fusión son inferiores a los de los metales, no conducen el calor y la electricidad, los sólidos no son maleables (frágiles), muchos no metales son gases a temperatura ambiente. Metaloides: Llamados también semimetales, tienen propiedades intermedias entre los metales y los no metales; tienen el aspecto de metales pero poseen características de ambos.

En la Tabla Periódica se encuentran los elementos o sustancias simples, ordenados en grupos, familia o períodos Grupos: se refieren a las columnas (verticales) que se identifican con los números romanos del I al VIII Familias: son dos series llamadas A o B; hay 8 grupos en la familia A y 8 grupos en la familia B Períodos: son las filas (horizontales) enumeradas del 1 al 7 Los elementos se representan mediante un símbolo químico de una o dos letras, que corresponden a las iniciales del nombre; cada elemento tiene un número atómico que lo identifica y también posee una posición fija en la tabla periódica.

LAS SUSTANCIAS SIMPLES O ELEMENTOS

Son las sustancias elementales que constituyen la materia. Se combinan en proporciones fijas de masa para formar compuestos. La naturaleza tiene poco más de 100 elementos. Los elementos no se descomponen en sustancias sencillas.

1.1.2- DISPERSIONES O MEZCLAS.

Mezcla

En química, una mezcla es un sistema material formado por dos o más sustancias puras pero no combinadas químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es decir, que sus componentes pueden reaccionar entre sí en determinadas condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un motor de combustión interna.

Los componentes de una mezcla pueden separarse por medios físicos como destilación, disolución, separación magnética, flotación, filtración, delectación o centrifugación. Si después de mezclar algunas sustancias, éstas reaccionan químicamente, entonces no se pueden recuperar por medios físicos, pues se han formado compuestos nuevos. Aunque no hay cambios químicos, en una mezcla algunas propiedades físicas, como el punto de fusión, pueden diferir respecto a la de sus componentes.

Las mezclas se clasifican en homogéneas y heterogéneas. Los componentes de una mezcla pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

Mezcla homogénea

La mezcla homogénea es aquella en la que sus componentes no se perciben a simple vista, ni siquiera con la ayuda del microscopio. Su raíz "homo" significa semejanza de procrear de si mismo. Está formada por un soluto y un solvente.

Dispersión coloidal.

En química un coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema fisicoquímico formado por dos o más fases, principalmente: una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas; por lo general sólidas. La fase dispersa es la que se halla en menor proporción de menor cantidad y volumen a la mezcla o materia Son aquellas cuyos componentes no son identificables a simple vista, es decir, se aprecia una sola fase física.

Mezcla heterogénea

Una mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una mezcla heterogénea pueden separarse mecánicamente. Por ejemplo, las ensaladas, o la sal mezclada con arena.

...