Mezclas Y Soluciones

Que es la materia: es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida.

Clasificación de la materia:

Sustancias puras, cada una de las cuales tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades.

Mezclas, compuestas de dos o más sustancias puras que continúan manteniendo sus propiedades y en las que dicha unión no causa ninguna reacción química.

Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos, mientras que las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas

Mezclas:

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.

Mezclas homogéneas son aquellas en las que los componentes de la mezcla no son identificables a simple vista. Una mezcla homogénea importante de nuestro planeta es el aire.

Sustancias

Compuestos químicos. Son sustancias puras que se pueden descomponer en otras más simples por métodos químicos.

Los elementos químicos. son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras más simples.

Propiedades intensivas:

Temperatura: es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede ser medida con un termómetro.

Densidad: es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia.

Viscosidad: es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal.

Calor específico: es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius).

Propiedades extensivas:

Masa: es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.

Volumen: es una magnitud escalar definida como la extensión en tres dimensiones de una región del espacio.

Cantidad de calor: se define como la energía cedida o absorbida por un cuerpo de masa (m), cuando su temperatura varía en un número determinado de grados.

Propiedades de la materia:

Propiedades físicas Una propiedad física es una característica que puede ser estudiada usando los sentidos o algún instrumento específico de medida. Estas se manifiestan básicamente en los procesos físicos como cambios de estado, cambios de temperatura, cambios de presión, etc.

Por ejemplo, color, dureza, densidad, punto de ebullición, punto de fusión.

Se consideran propiedades físicas: Eléctricas, Magnéticas, Opticas, Térmicas, Mecánicas. Las propiedades Físicas pueden ser Generales o Específicas. Se dice que son generales cuando un mismo valor puede ser aplicado a diferentes sustancias. Por ejemplo, la masa, el volumen, el color, textura, etc. Se dice que son específicas, cuando cada sustancia posee un valor particular. Ejemplo: La densidad, peso específico, punto de ebullición, punto de fusión, etc.

PROPIEDADES QUIMICAS Son propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando se combinan con otras, es decir, que les pasa en procesos por los que, por otra parte, las sustancias originales dejan generalmente de existir, formándose con la misma materia otras nuevas. Las propiedades químicas se manifiestan en las reacciones químicas. Algunas propiedades químicas de la materia son: reactividad, poder calorífico, acidez, etc.

Estado de agregación de la materia

Sublimación progresiva: Se determina como sublimación el indicar la conversión directa sólido-vapor, sin la intervención líquida.

Sublimación regresiva: Es el proceso inverso a la sublimación progresiva, es decir, el paso directo de gas a sólido.

Fusión: es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor

Vaporización: es el cambio de estado de líquido a gaseoso.

Solidificación: es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura o por una compresión de este material.

Condensación: cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización.

Estado solido: estudia de manera experimental y teórica la materia condensada, es decir, de líquidos y sólidos que contengan más de 10 átomos en contacto entre sí

Estado liquido: es un estado de la materia con una densidad y volumen definidos, pero sin una forma particular puede cambiar fácilmente si es sometido a una fuerza.

Estado gaseoso: Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen propio. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida

Soluciones: Las soluciones son sistemas homogéneos formados básicamente por dos componentes. Solvente y Soluto. El segundo se encuentra en menor proporción. La masa total de la solución es la suma de la masa de soluto mas la masa de solvente.

Clasificación de las soluciones:

Por su concentración: La concentración es la relación que existe entre las cantidades de cada compuesto o sustancia presente en la solución. En el ejemplo de agua y arena, suponte que hay 40% agua y 60% arena; esto quiere decir que del total de la masa de la solución, el 40% es agua. Hay otras formas de expresar la concentración, tal como "molaridad", que son los moles de soluto (una de las sustancia) por 1 litro de solución (la otra sustancia).

Por el estado de agregación: El estado de agregación se refiere a si la solución se encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso. En una solución pueden haber varios estados de agregación. Como en el ejemplo, el agua es líquida y la arena es sólida (a temperatura ambiente). Como cada componente tiene distinto estado de agregación, se dice que la solución tiene dos "fases".

Unidades de concentración:

UNIDADES DE CONCENTRACIÓN EN QUÍMICA: Para expresar la concentración de una solución se pueden usar unidades químicas aunque la idea general es siempre expresar la cantidad de soluto en una cantidad de solvente (o solución).

Fracción molar: Usando el concepto de mol se puede expresar la concentración de una solución como la cantidad de un componente i cualquiera (en moles) en la cantidad total de todos los componentes de la solución (en moles):

Xi (fracción molar de i) = moles de i / (moles de i + moles de j + moles de k + ....) y que la suma de Xi + Xj + Xk..... = 1

La molaridad (M) se define como la cantidad de moles de soluto en un litro de solución M = moles de soluto / volumen de solución (L)

La Molalidad se define como los moles de soluto presentes en un Kilogramo de disolvente (NO SOLUCION)

UNIDADES DE CONCENTRACIÓN EN FÍSICAS

a)- Porcentaje referido a masa: La concentración de una solución puede expresarse como partes de masa del soluto por 100 partes de masa de solución .Esta método se conoce como el porcentaje de soluto de una solución.

b)- Porcentaje referido al volumen: Aquí la concentración de la solución se manifiesta en “X” ml del volumen de soluto por 100ml de volumen de solución.

c)- Porcentaje de masa por volumen: Se expresa cuantos gramos de soluto existen en 100ml de una solución.

d)-Partes por millón: En disoluciones diluidas, una ppm equivale a un microgramo/mililitro.

Veamos por qué: En una disolución diluida la cantidad de soluto es muy pequeña, por tanto, un mililitro de disolución (soluto + disolvente (agua)) tendrá una masa muy próxima a un mililitro de agua, es decir, un gramo.

Solubilidad: es una medida de la capacidad de disolverse una determinada sustancia (soluto) en un determinado medio (solvente); implícitamente se corresponde con la máxima cantidad de soluto disuelto en una dada cantidad de solvente a una temperatura fija y en dicho caso se establece que la solución está saturada.

Factores que afectan la solubilidad:

• La temperatura: En la mayoría de los casos la solubilidad de una sustancia sólida aumenta con la temperatura; en los gases la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura.

• La presión: Para fines prácticos, la presión externa no tiene influencias sobre la solubilidad de líquidos y sólidos pero si influye sobre la solubilidad de los gases. Ley de Henry: la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión del gas sobre la disolución.

• La adición de un ion común (efecto del ion común): Es el efecto que produce agregar determinada concentración de un ion que es común con uno de los iones de la sal cuando ambos se encuentran en la misma solución, dando como resultado la disminución de la solubilidad. El ion común desplaza el equilibrio de acuerdo con el principio de LeChatelier

• Efecto salino: Es el efecto que produce agregar determinada concentración de un ion que no es común con uno de los iones de la sal cuando ambos se encuentran en la misma solución, dando por resultado el aumento de la solubilidad. Un sólido siempre está en equilibrio con los iones que lo forman

Propiedades coligativas: Las propiedades cualitativas son las que describen la materia, el color, el olor, el estado físico (Sólido, líquido, gaseoso, etc) Se refieren a la calidad no a la cantidad, son las que no se pueden medir ni contar

Clasificación de las propiedades cualitativas:

La materia se presenta entres estados de agregacion: solida, liquida y gaseosa. Las caracteristicas cualitativas de los solidos, liquidos y gases son:

-Los solidos tienen forma propia y volumen fijo. Los porlvos y granos solidos adquieren la forma del recipiente que los contiene, aun que ellos mismos tienen forma propia.

-Los solidos son incomprensiblesy no fluyen.

-Los liquidos en grandes cantidades tienen la forma de recipiente en el que estan contenidos (es decir no tienen forma propia) y volumen fijo.

-Los liquidos en cantidades pequeñas; son esfericos.

-Los liquidos son practicamente incomprensibles.

Algunos liquidos se pueden mezclar entre si; es decir un liquido se difunde dentro del otro.

-Los gases no tienen forma no volumen fijo.

-Los gases expanden uniformemente. Pueden llenar cualquier recipiente, no importa que tan grande sea.

-Los gases se difunden rapidamente uno en otro.

-Los gases ejercen precion sobre las paredes del recipiente que los contiene. La presion crece con temperatura si ela gas esta encerrado en un recipiente rigido.

-En general, la densidad de los gases es menor que la de los liquidos y esta, a su vez, es menos que la de los solidos.

-Estas propiedades nos permiten hacer una clasificacion de materiales; sin embargo, los materiales pueden estar en estado liquido, solido o gaseoso, deacuerdo con la temperatura a la que se encuentra. Cuando la temperatura cambia lo suficiente, el estado de agregacion se modifica. De esta forma, al calentar agua, esta se empieza a evaporar. si seguimos calentando se sigue evaporando. Los cambios de estado van acompañados de absorcion o liberacion de calor.

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