Sean todos bienvenidos al blog de química, hoy vamos a dar una introducción.
El mundo físico está formado por materia y radiación que impresiona en forma directa o indirecta en nuestros sentidos.
Sistema material: Es toda parte del mundo físico, aislado del resto en forma real o imaginaria con el objeto de someterlo a estudio. Aislado no significa que no haya intercambio de materia o energía a través de sus limites. El resto del mundo físico recibe el nombre de MEDIO AMBIENTE o MEDIO EXTERNO.
Externo: En general, se considera medio ambiente al entorno cercano que interactúa con el sistema. El conjunto de sistema y medio ambiente recibe el nombre de UNIVERSO.
Los sistemas se definen para estudiar cambios físicos, químicos y biológicos, y se clasifican en:
- Sistema abierto: Posee capacidad de intercambiar materia y energía con el medio ambiente.
- Sistema cerrado: Posee capacidad de intercambiar energía pero no materia con el medio ambiente.
- Sistema aislado: No posee capacidad de intercambiar materia ni energía con el medio ambiente.
Las propiedades de los sistemas se pueden clasificar en:
Propiedades intensivas: Son aquellas que dependen de la masa del sistema. Por ejemplo: densidad, viscosidad, indice de refracción, temperatura de ebullición, temperatura de fusión, etc.
Propiedades extensivas: Son aquellas que dependen de la masa del sistema. Por ejemplo: por el peso, el volumen o la superficie no se puede decir de que sustancia se trata, dado que se puede tener el mismo volumen de agua que de alcohol, o igual masa de sal que de cal, a pesar de ser sustancias diferentes.
Fase: Es toda parte de un sistema físico y químicamente homogéneo, separada de las otras por una superficie físicamente definida.
La homogeneidad física se refiere a constancia de propiedades físicas intensivas y la homogeneidad química, a la composición uniforme en toda la extensión de la fase.
"Los sistemas materiales pueden dividirse según el número de fases en homogéneos y heterogéneos"
- Sistema homogéneos: Están constituidos por una sola fase. Ejemplo: un sistema material constituido por agua salada.
- Sistemas heterogéneos: Están constituidos por dos o mas fases. Por ejemplo: un sistema material constituido por agua y aceite.
Las distintas sustancias que constituyen el sistema se llaman COMPONENTES. Es importante destacar que el numero de componentes de un sistema material no esta relacionado con el numero de fases del sistema.
Ejemplo:
- Solución de agua dulce: sistema heterogéneo compuesto de dos componentes (agua y azúcar)
- Agua-aceite: Sistema heterogéneo de dos componentes.
- Vapor de agua y agua liquida: Sistema heterogéneo de un componente.
Fenómeno físico: Se conserva la calidad de la materia. Son ejemplos de fenómenos físicos: la caída de los cuerpos, la conducción de la corriente eléctrica, los cambios de estado de agregación de la materia, etc.
Fenómenos químicos: Son aquellos en los cuales se producen cambios en la calidad de la materia, donde ciertas sustancias (reaccionantes) sufren una transformación dando lugar a otras sustancias (productos). Son ejemplos de fenómenos químicos la caramelización del azúcar, la fotosíntesis de las plantas, etc.
- Fase lumínica: La clorofila capta la luz solar y provoca la lisis de la molécula de agua. El oxigeno en estado gaseoso se libera al ambiente.
- Fase oscura: El hidrógeno se suma al dióxido de carbono presente en el aire originando compuestos orgánicos. Resultado: glucosa y agua.
"La unión de dos o más sustancias puede dar lugar a una mezcla o una combinación".
Mezcla: Es un fenómeno físico que involucra la unión de dos o mas sustancias sin que ocurran cambios sustanciales.
Al no haber cambios sustanciales, la cantidad y calidad de los componentes permanece inalterada después del proceso de mezcla. Para un conjunto de constituyentes definidos, las mezclas a obtener no poseen propiedades definidas sino variables según la proporción en la que los mismo se encuentren.
Son ejemplos de mezclas los fertilizantes.
Método separativo
Sistemas heterogéneos:
Filtración: Se usa para separar un liquido de un solido, cuyo tamaño particular quede retenido en la malla del filtro.
Flotación: Sirve para separar dos sólidos de distinta densidad mediante el agregado de un liquido de densidad intermedia.
Decantación: Se emplea cuando la mezcla esta formada por líquidos no miscibles. Se utiliza una ampolla de decantación.
Sublimación: Se utiliza para separar dos sólidos, uno que sublima y otro que no lo hace. ejemplo: Yodo y Sulfato de cobre.
Imantación: Es un método indicado para separar dos sólidos, uno de los cuales tiene propiedades magnéticas. ejemplo: arena y limaduras de hierro.
Tamización: Se emplea cuando ambas fases del sistema son solidas y tienen partículas de tamaños diferentes.
Sistemas homogéneos:
Destilación simple: Si uno de los componentes tiene un punto de ebullición marcadamente menor que el resto, al calentar la solución se desprenderán primero sus vapores, que pueden licuarse otra vez si se los ponen en contacto con una superficie fría.
Cristalización: Cuando se calientas una solución de un soluto de mayor punto de ebullición que el solvente, a medida que este se evapora aumenta la concentración del soluto. Comienza a cristalizar soluto puro y se puede separar por filtración.
Destilación fraccionada: Cuando la diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes no es muy grande se utiliza un recipiente donde se calientan los líquidos, y en el refrigerante se coloca una columna rellena de un material con una gran superficie de contacto, la columna condensará el componente menos volátil, llegando al refrigerante solo los vapores del más volátil.
Combinación: Es la unión de dos o mas sustancias con la producción de fenómenos químicos.
Al haber cambios sustanciales se producen nuevas sustancias de propiedades definidas, independientes de las proporciones de componentes utilizados. Las combinaciones se producen en proporciones definidas y el exceso de algún componente permanece inalterado. Se forma un COMPUESTO QUÍMICO.
Solución: Es toda mezcla homogénea de dos o más sustancias, sus componentes se denominan solutos y solventes.
- La mezcla homogénea esta formada por sólidos y un liquido: se denomina solvente al líquido y soluto al sólido o a los sólidos.
- La solución está formada por líquidos solamente: o bien no se hace diferencia entre soluto y solvente o se denomina solvente al componente que se encuentra en mayor proporción.
- La mezcla homogénea es sólida: no se distingue entre soluto y solvente.
- Sustancia mezcla: Son aquellas de las cuales pueden separarse dos o maás sustancias diferentes por métodos físicos ordinarios.
- Sustancias puras: Son aquellas de las cuales no pueden separarse dos o mas sustancias por métodos físicos ordinarios. se caracterizan por tener propiedades especificas constantes independientemente de la forma de obtención.
Sustancias simples: Son aquellas de las cuales no pueden obtenerse dos o mas sustancias diferentes por métodos químicos. A este tipo de sustancias se las denominan también SUSTANCIAS ELEMENTALES o ELEMENTOS.
Sustancias compuestas: Son aquellas de las cuales pueden obtenerse dos o más sustancias diferentes por métodos químicos. Por ejemplo: por descomposición termica del KClO3 se obtiene KCl y O2.
Molécula: Son las partículas independientes mas diminutas que constituyen una sustancia químicamente homogénea. Las moléculas , a su vez, están formadas por ÁTOMOS. Algunas moléculas como la hemoglobina y la molécula de clorofila contienen miles de átomos, en cambio, las moléculas comunes de la química inorgánica constan de unos pocos átomos. Por ejemplo: la molécula de ácido sulfhídrico (H2SO4) posee siete átomos.
Para presentar a un elemento se emplean una o dos letras de su nombre reconocido internacionalmente: esto constituye el llamado SÍMBOLO del elemento químico en cuestión. Ejemplo: Cobre es Cu.
Los elementos se dividen en dos grandes grupos: METALES Y NO METALES. Los METALES son elementos generalmente sólidos en condiciones ambientales, de temperaturas de fusión y de ebullición relativamente elevada, poseen brillo característico, son buenos conductores de las electricidad, son dúctiles y maleables y sus combinaciones con el oxigeno constituyen los llamados óxidos básicos.
Los NO METALES son elementos generalmente gaseosos, líquidos, o sólidos, en condiciones ambientales, tienen temperaturas de fusión y de ebullición relativamente bajas, son malos conductores del calor y de la electricidad y sus combinaciones con el oxigeno dan lugar a los llamados óxidos ácidos.
Algunos llamados ANFÓTEROS, pueden observarse características metálicas o no metálicas según las condiciones de trabajo experimental. Ejemplo: Cromo, Manganeso, Arsénico, Aluminio, ETC.
Sólidos, líquidos y gases
Que una sustancia sea sólida, líquida o gaseosa depende de las condiciones físicas externas (presión y temperatura) a que está sometida.
En los gases las distancias entre moléculas son mayores que en los líquidos y los sólidos.
Los gases pueden expandirse indefinidamente y tienden a ocupar sus recipientes por completo y uniformemente. Todos los gases se mezclan fácilmente unos con otros y forman así soluciones completamente homogéneas. El aire es una de esas soluciones.
En el estado sólido los átomos están ordenados en un cierto tipo de estructura llamada ESTRUCTURA CRISTALINA, en la cual ocupan posiciones definidas y relativamente fijas pero tienen movimiento de vibración en sus posiciones.
