1. La materia y su aspecto.1.1. Sistemas materiales heterogéneos. 1.2. Sistemas de materiales homogéneos.1.3. Observaciones macroscópica y observación microscópica.

2. Las mezclas heterogéneas.2.1. Métodos de separación de las mezclas heterogéneas.

ÍNDICE

2.1. Métodos de separación de las mezclas heterogéneas.

3. Las mezclas homogéneos. 3.2. Sustancias puras.3.1. Disoluciones.

4. Disoluciones: tipos de disolución y propiedades.4.1. Concentración de una disolución.4.2. Separación de los componentes de una disolución.

5. Solubilidad.

LA MATERIA

� La materia esta formada por pequeñas

partículas y dependiendo de la unión de estas

partículas pueden estar en diferentes estados

como son en sólido liquido y gaseosocomo son en sólido liquido y gaseoso

� La materia ni se crea ni se destruye

solo se transforma

PROPIEDADES DE LA

MATERIA

� Forma: la materia tiene una determinada forma dependiendo del estado en que se encuentre.

� Masa: es la cantidad de materia que posee un cuerpo. Lo medimos en kilogramos (Kg) también en gramos (g) si es pequeño.

Volumen: es el espacio que ocupa un cuerpo. Lo medimos en metros cúbicos � Volumen: es el espacio que ocupa un cuerpo. Lo medimos en metros cúbicos (m3) o en centímetros cúbicos (cm3) si es pequeño.

� Densidad: es la cantidad de masa que tiene un determinado volumen. Podemos calcular su densidad mediante la fórmula: D=m/v donde la masa se mide en Kg. y el volumen en metros cúbicos.

CAMBIOS DE ESTADO

OBSERVACIÓN

MACROSCÓPICA Y

MICROSCÓPICA

� Al mirar a nuestro alrededor, la escala de tamaños que percibimos es muy limitada y se llama Escala de observación macroscópica (Insectos, nubes, etc.).

� El mundo material al que no pueden acceder nuestros ojos constituye la Escala de observación microscópica (Células, átomos, moléculas, etc.). Los fenómenos macroscópicos que ocurren en la naturaleza están determinados por los fenómenos microscópicos que ocurren en su interior.

SISTEMAS MATERIALES

Un sistema material es una porción específica de materia, confinada en una porción

de espacio, y que se ha seleccionado para su estudio. Se diferencia de un objeto material en que éste tiene unos límites bien definidos, mientras los sistemas materiales no los presentan.

� SISTEMAS MATERIALES HETEROGÉNEOS� SISTEMAS MATERIALES HETEROGÉNEOS

� Un sistema heterogéneo en química es aquel que está formado por dos o mas fases.

� SISTEMAS MATERIALES HOMOGÉNEOS

� En química un sistema homogéneo es aquel sistema que esta formado por una sola fase, es decir, que tiene igual valor de propiedades intensivas en todos sus puntos o de una mezcla de varias sustancias que da como resultado una sustancia de estructura y composición uniforme.

� CLASIFICACIÓN SEGÚN SU COMPOSICION

Sustancias puras : Contienen un sólo componente, de composición y propiedades fijas. � Elementos químicos : Formados por átomos con el mismo número

atómico. Ej.: oro, carbono, oxígeno.

SISTEMAS MATERIALES

atómico. Ej.: oro, carbono, oxígeno.� Compuestos químicos : Contienen varios tipos de átomos, unidos

entre sí mediante enlaces químicos, formando moléculas o redes de átomos o iones, con una estructura fija.

Mezclas : Contienen dos o más sustancias puras, por lo que su composición química y sus propiedades son variables. � Mezclas homogéneas , habitualmente llamadas disoluciones. Tienen

aspecto homogéneo. � Mezclas heterogéneas o mezclas propiamente dichas. Tienen

aspecto heterogéneo.

MEZCLAS

HETEROGÉNEAS

� Mezclas heterogéneas: no son uniformes; en algunos casos, puede observarse la discontinuidad a simple vista; en otros casos, debe usarse una mayor resolución para observar la discontinuidad.

� Ejemplos: Arena + agua, Aceite + agua, Tierra + agua o � Ejemplos: Arena + agua, Aceite + agua, Tierra + agua o Limaduras de hierro + polvo de azufre

MEZCLAS

HETEROGÉNEAS

Pueden encontrarse en:

� Suspensión: se denomina a las mezclas que tienen partículas finas suspendidas en un líquido durante un tiempo y luego se sedimentan. En la fase inicial se puede ver que el recipiente contiene elementos distintos. Se pueden separar por medios contiene elementos distintos. Se pueden separar por medios físicos. Algunos ejemplos de suspensiones son el engrudo (agua con harina) o la mezcla de agua con aceite.

� Dispersión coloidal: Los coloides son mezclas heterogéneas en que las partículas de uno o más componentes tienen al menos dimensiones en el rango de 1 a 1000 nm, siendo más grandes que las de una solución, pero más pequeñas que las de una suspensión. A cambiaturas las suspensiones, los coloides no dejan sedimento. Los coloides producen el efecto Tyndall al ser atravesados por un rayo de luz. Algunos ejemplos de dispersiones coloidales son la gelatina, leche, sangre etc.

Granito

EJEMPLOS DE MEZCLAS

HETEROGÉNEAS

Aceite y agua

EJEMPLOS DE MEZCLAS

HETEROGÉNEAS

� Sólido con sólido

Granito

� Sólido con líquido

Agua y hieloAgua y hielo

� Líquido con liquido

agua con aceite

MÉTODOS DE

SEPARACIÓN

�Destilación: Separa por diferencias en el punto de ebullición.�Decantación: Separa por diferencia de densidades, de sistemas no miscibles�Lixiviación: Separa por disolución selectiva de uno de los componentes de la mezcla.�Imantación: Separa por la propiedad magnética del otro.�Cristalización : Consiste en evaporar el solvente de una solución así se �Cristalización : Consiste en evaporar el solvente de una solución así se concentra el soluto, provocando una cristalización del Sólido presente.�Filtración: Separa por tamaño, a través de una membrana.�Tamización: Separa varios sólidos, a través de una membrana.

MÉTODOS DE

SEPARACIÓN

� Filtración : se utiliza cuando un componente se encuentra en estado sólido y el otro componente está en estado líquido. Ej: el agua y el arena. En este método se utilizan los embudos, el filtro y el envase para recibir el líquido.para recibir el líquido.

� Decantación : Este método se usa para separar sólidos y líquidos y mezclas de líquidos que tienen diferentes densidades (como el agua y el aceite).

DECANTACIÓN

MÉTODOS DE

SEPARACIÓN

� Sedimentación: Se emplea para separar sólidos en suspensión acuosa, como los que se puede encontrar en las depuradoras.

� El procedimiento consiste en • Centrifugación: es un método

por el cual se pueden separar � El procedimiento consiste en dejar el líquido turbio en reposo, el tiempo necesario para que los componentes sólidos caigan al fondo por su mayor densidad.

por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante una fuerza rotativa , la cual imprime a la mezcla con una fuerza mayor que la de la gravedad, provocando la sedimentación de los sólidos o de las partículas de mayor densidad.

LOS SISTEMAS MATERIALES

HOMOGÉNEOS

Los sistemas materiales homogéneos se clasifican en:

Disoluciones : En química, una disolución es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites. Un ejemplo común podría ser sal o azúcar disuelto en agua.azúcar disuelto en agua.

Sustancias puras : Las sustancias puras son aquellas que están formadas por partículas iguales. Tienen propiedades específicas bien definidas. Estas propiedades no varían, aun cuando dicha sustancia pura se encuentre formando parte de una mezcla.Por ejemplo, el agua líquida tiene una densidad de 1 g/cm3, y esta propiedad se mantiene constante, incluso si el agua forma parte de una disolución.

LOS SISTEMAS MATERIALES

HOMOGÉNEOS

Disoluciones: una disolución (del latín disolutio), también llamada solución, es una

mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites.

Sustancias puras son sistemas materiales homogéneosformados de un solo tipo de sustancia. formados de un solo tipo de sustancia.

Pueden ser de dos tipos:

• Simples o elementos. Son sustancias de composición simple y que no pueden descomponerse en otras más sencillas por métodos químicos ordinarios.

• Compuestos. Son sustancias formadas por la unión química, o combinación, de dos o más elementos en proporciones fijas, siendo las propiedades del compuesto diferentes de las de sus elementos constituyentes.

ELEMENTOS QUÍMICOS

EJEMPLOS DE EJEMPLOS DE EJEMPLOS DE EJEMPLOS DE

SUSTANCIAS PURASSUSTANCIAS PURASSUSTANCIAS PURASSUSTANCIAS PURAS

� Elemento químico

Cromo

COMPUESTO QUÍMICO

Sulfato de cobre

OTROS COMPUESTOS

� AGUA

� DIÓXIDO DE CARBONO

� ÁCIDO SULFÚRICO

LAS MEZCLAS HOMOGÉNEAS

Ó DISOLUCIONES

Difusión de uncoloranteen agua

PROPIEDADES DE LAS

DISOLUCIONES

� Son mezclas homogéneas.� Al disolver una sustancia, el volumen final es diferente a la suma de los

volúmenes del disolvente y el soluto.� La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en

proporciones que varían entre ciertos límites. � Sus propiedades físicas dependen de su concentración.� Sus propiedades físicas dependen de su concentración.� Las propiedades químicas de los componentes de una disolución no se

alteran.� Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión,

evaporación, condensación, etc.� Se encuentran en una sola fase.

TIPOS DE DISOLUCIONES

Algunos ejemplos son:

� Disolución de gas en gas , por ejemplo el aire. Para separar sus componentes hay que licuar el aire, enfriándolo muchísimo, y luego calentarlo y hacerlo hervir a distintas temperaturas (una para cada componente).distintas temperaturas (una para cada componente).

� Disolución de sólido en líquido , por ejemplo el agua del mar. Para separar sus componentes primero hay que evaporar el agua.

� Aleación . Es una disolución de dos o más metales o de un metal con otro componente sólido como el carbón. Para formarlas, hay que fundir los metales, mezclarlos y dejarlos enfriar.

Tipos (dos clasificaciones):-Según el numero de componentes que la forman pueden ser:

binarias, ternarias, cuaternarias… -Según el estado físico pueden ser gaseosas , liquidas o

sólidas. Las liquidas son las más comunes

TIPOS DE DISOLUCIONES

TIPOS DE TIPOS DE TIPOS DE TIPOS DE

DISOLUCIONESDISOLUCIONESDISOLUCIONESDISOLUCIONESEjemplos de disoluciones

Gas Liquido Solido

Gas El oxígeno y otros

gases en nitrógeno

(aire)

El vapor de agua

en el aire

La naftalina se

sublima

lentamente en

el aire,

entrando en

solución

Disolvente Liquido, El dióxido de

carbono en agua,

formando agua

carbonatada. Las

burbujas visibles no

son el gas disuelto,

sino solamente una

efervescencia. El gas

disuelto en sí mismo

no es visible en la

solución

El etanol (alcohol

común) en agua;

varios

hidrocarburos el

uno con el otro

(petróleo)

La sacarosa

(azúcar de

mesa) en agua;

el cloruro de

sodio (sal de

mesa) en agua;

oro en

mercurio,

formando una

amalgama

Solido El hidrógeno se

disuelve en los

metales; el platino

ha sido estudiado

como medio de

almacenamiento

El hexano en la

cera de parafina;

el mercurio en

oro.

El acero,

duraluminio, y

otras aleaciones

metálicas

EJEMPLOS DE MEZCLAS

HOMOGÉNEAS Ó DISOLUCIONES

Aleaciones bronce

Hidrogeno en paladio

Agua carbonada

humo

niebla

CONCENTRACIÓN DE

UNA DISOLUCIÓN

� Se llama concentración de una disolución a la cantidad de soluto que hay en un volumen determinado de disolución.

� La forma más habitual de expresar la concentración es el tanto por ciento, que indica las partes de soluto que hay por cada 100 partes de disolución.

CONCENTRACIÓN DE UNA

DISOLUCIÓN HAY DIFERENTES FÓRMULAS PARA

VER LA CONCENTRACIÓN DEL SOLUTO Y DEL DISOLVENTE

� % en masa, o pureza, o composición centesimal:

� % en volumen

� Molalidad (m)

Fracción molar� % en volumen

� Molaridad (M)

� Fracción molar

Obsérvese que:

• Disoluciones diluidas: Una disolución es diluida cuando tiene poco soluto en una cantidad de disolución.

• Disoluciones concentradas: cuando

CONCENTRACIÓN DE

UNA DISOLUCIÓN

• Disoluciones concentradas: cuando tiene mucho soluto en una cantidad de disolución.

• Disoluciones saturadas: cuando el disolvente no admite más cantidad de soluto.

CONCENTRACIÓN DE UNA

DISOLUCIÓN

� Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto que interviene está en mínima proporción en un volumen determinado.

� Disolución concentrada: Tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado.determinado.

� Disolución saturada: Tienen la mayor cantidad posible de soluto para una temperatura y presión dadas. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el solvente.

SEPARACIÓN DE LOS

COMPONENTES DE UNA

DISOLUCIÓN� Evaporación: Si tenemos una

disolución líquida en la que el soluto es un sólido podemos separar el soluto del disolvente calentando lo suficiente para que este hierva, o se evapore, dejando como residuo el soluto, que es un polvo amorfo, no cristalino.

� Disolución selectiva: Separa dos sólidos donde uno se disuelve en un liquido y el otro no. Se utiliza como material un vaso de precipitados y un embudo con el filtro y los procesos que tienen lugar son una disolución de un sólido en un liquido y una filtración.

Este es un procedimiento rápido y por ello muy utilizado en la industria.Este procedimiento no debe usarse cuando los disolventes son inflamables.

DESTILACIÓN

Este método consiste en separar los componentes de las mezclas basándose en las diferencias en los puntos de ebullición de dichos componentes.componentes.Los compuestos con una presión de vapor baja tendrán puntos de ebullición altos y los que tengan una presión de vapor alta tendrán puntos de ebullición bajos.

CROMATOGRAFÍA

La cromatografía método físico de separación que sebasa en las diferentes velocidades con que se muevecada componente a través de un medio porosoarrastradas por un disolvente en movimiento. Vamos autilizar esta técnica para separar los pigmentosutilizados en una tinta comercialutilizados en una tinta comercial

Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero entodas ellas hay una fase móvil que consiste en un fluidoque arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria que se trata de un sólido o un líquido fijadoen un sólido. Los componentes de la mezclainteraccionan en distinta forma con la fase estacionaria.De este modo, los componentes atraviesan la faseestacionaria a distintas velocidades y se van separando.

SOLUBILIDAD

� La solubilidad es la máxima cantidad de un compuesto que puede diluirse en un determinado volumen de disolvente ; corresponde a la cantidad de soluto presente en una disolución saturada (aquella que se encuentra en equilibrio con un exceso de soluto).

� La solubilidad de un compuesto depende de la temperatura:es una característica de cada soluto para cada valor de temperatura.

� Cuando un soluto se disuelve, se rompe su red cristalina, venciendo las fuerzas de atracción que mantienen unidos a los iones. Es necesario superar la energía de red, y esto se consigue con la hidratación (atracción entre los iones y las moléculas de agua).

SOLUBILIDAD

� Suele expresarse en g de soluto/100g de disolvente, o en g de soluto/1l de disolvente.

�� Varía con la temperatura: curvas de solubilidad.Varía con la temperatura: curvas de solubilidad.�� Varía con la presión: solo en disoluciones de gas en líquido.Varía con la presión: solo en disoluciones de gas en líquido.�� Sobresaturación: disolución inestable debido a que contiene más cantidad de Sobresaturación: disolución inestable debido a que contiene más cantidad de

soluto que la que indica la solubilidad a esa temperatura.soluto que la que indica la solubilidad a esa temperatura.soluto que la que indica la solubilidad a esa temperatura.soluto que la que indica la solubilidad a esa temperatura.�� Factores que favorecen la disolución: pulverizar, agitar y calentar.Factores que favorecen la disolución: pulverizar, agitar y calentar.

EN RESUMEN

REALIZADO POR

� I.E.S.: CELSO DÍAZ

� CURSO: 2010/2011

� GRUPO: 1º BAC