Formas de la

materia

Juan Carlos Arango Arango

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Sustancias puras

• Es cualquier clase de materia que tiene composición fija y presenta propiedades definidas y reconocibles. Ej: la solubilidad, la densidad, el punto de fusión, etc.

• Las sustancias puras se clasifican en:

Sustancias simples o elementos químicos.

Sustancias compuestas o compuestos químicos

La materia se puede encontrar como sustancia pura o como mezcla

Ejemplo de elemento: Hierro (Fe)

Ejemplo de compuesto: sal (NaCl)

Elementos químicos

• Los elementos químicos son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras más sencillas. Por ejemplo el hierro, el oro, el oxígeno, el cobre, el sodio, etc.

• Los elementos químicos se representan mediante símbolos.

• Los elementos químicos se clasifican en: metales y no metales

Metales. Presentan las siguientes características: son sólidos a temperatura ambiente a excepción del mercurio que es líquido, son buenos conductores tanto del calor como de la corriente eléctrica, presentan brillo metálico, son dúctiles y maleables.

No metales. Presentan las siguientes características: son en su mayoría, líquidos o gases a temperatura ambiente, son malos conductores tanto el calor como de la electricidad.

Algunos elementos se consideran metaloides porque presentan características tanto metálicas como no metálicas

Metales, no metales y gases nobles, raros o inertes

Metales

Metaloides

No metales

Gases nobles, raros o inertes

Compuestos químicos

• Un compuesto químico es una sustancia pura formada por la combinación de dos o más elementos químicos y por lo tanto puede descomponerse en otras más simples.

• Los compuestos químicos se representan mediante fórmulas. Una fórmula química muestra los símbolos e los elementos que forman el compuesto y la proporción que existe entre ellos, es decir señalan la composición química.

Azúcar común o sacarosaC12H22O11

Compuestos químicos

• Los compuestos químicos dependiendo del número de elementos constituyentes pueden ser:

Binarios: formados por dos elementos Ternarios: formados por tres elementos Cuaternarios: formados por cuatro elementos

Compuestos químicos

• Los compuestos químicos, según el tipo de elementos constituyentes pueden ser

Orgánicos: aquellos que tienen al carbono como elemento principal Inorgánicos: aquellos que no tienen al carbono como elemento principal Organometálicos: son enlace entre los compuestos orgánicos e inorgánicos

Mezclas

• Una mezcla es la reunión de dos o más sustancias en proporciones variables y en donde las propiedades de las sustancias que la componen permanecen constantes.

• Las mezclas pueden ser:

Mezclas homogéneas: son aquellas en las que sus componentes no se pueden distinguir a simple vista. Ej: el aire, es una mezcla formada principalmente e nitrógenos, oxígeno y gas carbónico

Mezclas heterogéneas: son aquellas en las que sus componentes se pueden distinguir a simple vista. Ej: el granito, es una mezcla compuesta de cuarzo, feldespato y mica.

Mezcla homogéneaMezcla heterogénea

Soluciones o disoluciones

• Son mezclas líquidas homogéneas, formadas por dos o más sustancias llamadas disolvente y soluto.

• El disolvente o solvente es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad, es decir, es la fase dispersante. El más común es el agua.

• El soluto es la sustancia que se encuentra en menor cantidad y es la fase dispersa.

• Según el estado físico, las soluciones pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas.• Según la cantidad de soluto, las soluciones pueden ser: Soluciones diluidas: se presentan cuando el soluto se encuentra en pequeñas

cantidades. Soluciones concentradas: se presentan cuando el soluto se encuentra en

grandes cantidades.

Coloides

• Son mezclas heterogéneas formadas por una fase dispersa que se encuentra en menor concentración, llamada fase dispersa, y el medio donde se encuentra dicha sustancia, llamada fase dispersante.

• La fase dispersa es insoluble en la fase dispersante.

• Los coloides se pueden clasificar de acuerdo con el estado físico de la fase dispersa y de la fase dispersa.

• Ejemplos de coloides: la leche, los helados, el cemento, las emulsiones, las pomadas, la clara de huevo.

Suspensiones

• Son mezclas heterogéneas en las cuales se aprecia la separación de las fases. Están formadas por una fase dispersa sólida insoluble en la fase dispersante líquida. Ejemplo: agua con arena.

• Las suspensiones no son estables, es decir, las partículas de la fase dispersa se sedimentan después de cierto tiempo de permanecer en reposo. Al agitar la mezcla, es posible volver a suspender las partículas. Ejemplo: las pinturas en agua, la mezcla de agua con arena y cemento en la construcción.

Métodos de Separación de mezclas• Se basan en las propiedades de las sustancias

• Tipos:

Separación manual o cribado

Filtración

Decantación o sedimentación

Evaporación

Cristalización

Destilación

Sublimación

Cromatografía

Electrólisis

Métodos de Separación de mezclas Separación manual o cribado

Cuando en una mezcla heterogénea el tamaño de los sólidos que componen la mezcla es muy grande. Ej: separar arroz y frijoles.

Filtración Cuando en una mezcla heterogénea una de las sustancias está en estado sólido y la otra en estado líquido. Consiste en dejar pasar la muestra por un filtro, el cual es un papel poroso que deja pasar el líquido y retiene las sustancias sólidas. Ej: filtros para separar café.

Cribado Filtración

Métodos de Separación de mezclas Decantación o sedimentación

Se basa en la diferencia de densidad de las sustancias que componen la mezcla. Se puede separar los componentes de mezclas como por ejemplo en líquidos no miscibles, como el agua y el aceite.

Evaporación Se basa en el hecho de que algunas sustancias se evaporan cuando se exponen al aire o se calientan. Ej: calentar agua salada.

Decantación Evaporación

Métodos de Separación de mezclas Cristalización • Es un método de purificación de un sólido mezclado con otras

sustancias. • La mezcla sólida puede estar compuesta por dos sólidos o por

un sólido y un líquido.• La cristalización se basa en la diferente solubilidad que tienen

los sólidos en, los disolventes a diferentes temperaturas. • Para ser separada la mezcla se disuelve en un líquido caliente,

luego esta mezcla se enfría, el sólido purificado se cristaliza y deposita en el fondo. Ejemplo: industria farmacéutica.

Métodos de Separación de mezclas Destilación • Método para separar mezclas homogéneas, en la cual

por lo menos uno de los componentes es líquido.• Se basa en las diferencias que hay entre los puntos de

ebullición de las sustancias que componen la mezcla.• Ej: para separar una mezcla de sal y agua, se calienta la

mezcla hasta que el agua que contiene se evapora. Los sólidos disueltos en el agua quedan en el recipiente donde se realiza la destilación. El agua evaporada se pasa por un refrigerante, donde se enfría y condensa; este es el destilado y se recoge en un colector.

Destilación

Métodos de Separación de mezclas Sublimación

• Usado para separar una mezcla heterogénea sólida, es decir, compuesta de dos sólidos.

• Uno de los componentes se sublima (pasa del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido).

• Ej: mezcla de yodo y sal, el yodo se sublima, y luego en contacto con una superficie fría se vuelve a solidificar.

Métodos de Separación de mezclasCromatografía

• Usado para separar mezclas líquidas o gaseosas, compuestas por un líquido y un sólido o dos líquidos o gases. Se basa en la adsorción.

• La adsorción es un fenómeno físico en el cual las partículas de un sólido, líquido o gas se adhieren ala superficie de un sólido, llamado adsorbente. La mezcla que se quiere separar se pone en contacto con un adsorbente, el cual atrae las partículas de cada componente de la mezcla con fuerza diferente, luego se pasa un disolvente que arrastrará los componentes de la mezcla a diferente velocidad, permitiendo su separación.

Métodos de Separación de mezclas Electrólisis • Usado para separar sustancias puras en estado

líquido. • Consiste en el paso de corriente eléctrica a

través de una sustancia en estado líquido (disuelta o difundida). Se introducen dos hilos conductores en el recipiente que contiene la sustancia líquida y se conecta a una pila. Los conductores que están dentro del líquido se llaman electrodos y el paso de la corriente eléctrica permite descomponer la sustancia pura en otras que ya no se pueden descomponer más.