La Materia Material de Estudio

8/18/2019 La Materia Material de Estudio

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Capítulo I

La materia

1.1. Definic ión de materiaEl término materia deriva del latín materia (mater = madre) e indica el elemento delque está constituida cualquier sustancia1. La materia es la “realidad primaria de laque están hechas las cosas”2, y en ciencia, es el “término general que se aplica atodo lo que ocupa espacio y posee los atributos de gravedad e inercia”. 3

Materia es todo aquello que tiene masa yocupa un lugar en el espacio. Todos losobjetos están constituidos de materia.

1 Enciclopedia Salvat de Ciencia y Técnica. Tomo 9

2 Diccionario de la Lengua Española. Real Academia Española. Vigésima Primera Edición.

3 “Materia”, Enciclopedia Microsoft ® 99. © 1993-1998. Microsoft Corporation.


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12 María del Carmen Barreto Pérez

A manera de ejemplo observemos las siguientes figuras, en ellas podemos verdiversos objetos:

-¿Qué características tienen estos objetos?-¿Están constituidos por el mismo material?-¿En qué se diferencian?

1.2. Propiedades de la materiaLas sustancias se diferencian entre sí porque poseen características especialesllamadas propiedades, las cuales explican la gran diversidad de sustancias.Estudiemos ahora cuáles son esas características.

1.2.1. Propiedades características o intensivas

Son aquellas que pueden utilizarse para identificar o caracterizar una sustancia, y seclasifican en físicas y químicas.

1.2.1.1. Las propiedades físicas Son aquellas que pueden observarse o medirse sin variar ni la composición ni laestructura de una sustancia. No dependen de la cantidad de la misma.

Las propiedades físicas de la materia pueden clasificarse de la manera siguiente4:

MecánicasDensidad, dureza, ductilidad, maleabilidad, compresibilidad, fragilidad,deformabilidad, plasticidad, elasticidad, cohesión, viscosidad, tensiónsuperficial, porosidad.

Térmicas Calor específico, calor latente de fusión y de ebullición, conductividadtérmica, dilatabilidad, volatilidad.

EléctricasConductividad, constante dieléctrica, polaridad, efecto termoiónico,efecto termoeléctrico.

Magnéticas Paramagnetismo, diamagnetismo, ferromagnetismo.

Ópticas Transparencia, opacidad, índice de refracción, luminiscencia, color.

Radiactividad Período de desintegración, constante de decaimiento de actividad.

4 Enciclopedia Salvat de la Ciencia y la Técnica

SEAD Sistema de Educación a Distancia. Universidad de Piura


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Introducción a las Ciencias 13

De todas las propiedades físicas que hemos mencionado, estudiaremos las siguientes:

Adherencia o adhesión

Es la fuerza de atracción que se manifiesta entrelas superficies de contacto de dos cuerposdiferentes. Por ejemplo, si Ud. toma dos placas devidrio, las moja y luego las junta, cuando deseesepararlas notará que hay una cierta resistencia ofrecida por los vidrios y quedeberá hacer una fuerza para separarlos.

Cohesión

Es la fuerza de atracción quemantiene unidas a las moléculas deun cuerpo.

Por ejemplo, si observamos cómose ordenan las ciruelas en unfrasco, entre ellas quedan algunosespacios vacíos. Las moléculas queforman un cuerpo están colocadascomo las ciruelas en el frasco,cuentan con una fuerza que les uneentre sí.

ACTIVIDAD

Si tenemos un tubo de vidrio como el de la figura:¿Qué sucederá si la adhesión es:?

a. Mayor que la cohesiónb. Menor que la cohesióna. Cuando la adhesión es mayor que la

cohesión, el líquido sube por el tubo capilar. Este sería el caso del agua.

b. Cuando la cohesión es mayor que la adhesión, resulta una depresión en ellíquido del tubo capilar. Este sería el caso del mercurio.

Ductibilidad

Es la propiedad que tienen los cuerpos depoder ser reducidos a hilos muy finos. Porejemplo, los filamentos de los focos de luz.

Universidad de Piura Sistema de Educación a Distancia. SEAD


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DurezaEs la resistencia del cuerpo a ser rayado o cortado por otro. Hay sustanciasmuy blandas como el talco, el yeso que se rayan con la uña. Otras, que se

rayan con un cuchillo como la caliza y que se denominan blandas. Otras, quepara poder rayarlas es necesario usar una lima y se denominan semiduras,como el hierro. Otras, como el diamante son duras, pues rayan el vidrio.

ImpenetrabilidadEs la resistencia que opone un cuerpo para impedir que otro ocupe su lugarsimultáneamente.

InerciaEs la capacidad que tiene un cuerpo para permanecer en su estado dereposo o de movimiento uniforme mientras no actúe una fuerza sobre él.

Ómnibus en reposo Ómnibus arranca

Maleabilidad

Es la capacidad de un cuerpo para ser extendido enláminas.

AguaFierro



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Porosidad

Es la propiedad que tiene un cuerpo de tener espacios vacíos entre sus

partículas.

Así cuando colocamos una esponja en un vaso con agua notamos que seforman burbujas de aire, esto es porque el agua ocupa el lugar que ocupabael aire en los poros de la esponja.

Conductividad

Es la propiedad que tienen los cuerpos de trasmitir el calor o la electricidad.En el primer caso se denomina conductividad térmica y en el segundo,conductividad eléctrica.

Dilatabilidad

Los cuerpos tienden a dilatarse alcalentarse. Los gases tienden a dilatarse

más que los sólidos y que los líquidos.

DivisibilidadLos cuerpos se pueden dividir en partes cada vez más pequeñas, ya sea porprocedimientos físicos o por procedimientos químicos.

Agua Esponja

Burbujasde aire



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1.2.1.2. Las propiedades químicas Son aquellas que involucran cambios en la composición y en la estructura, cuando lasustancia se somete a diferentes condiciones.

Se relacionan con la manera en que cambia la composición de una sustancia, o cómointeracciona ésta con otras sustancias.

Por ejemplo, la inflamabilidad es una propiedad química que, para determinarla, esnecesario someter una sustancia a la combustión. Al hacerlo, cambia la composición,es decir, se forman nuevas sustancias.

Por medios

físico - químicos

Cuerpo

Partículas

Moléculas

Atomos

Por medios

mecánicos

Por disolución

Un poco

de sal

La molemos

con un mortero

Se disuelve en un poco de agua

Por electrólisis

Ánodo

Polo + Polo –

Anión

Catión

Cátodo

Electrólito+

V

+ –



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1.2.2. Las propiedades extensivas de una sustancia Son aquellas que dependen de la cantidad de muestra e incluyen mediciones demasa, volumen, longitud, energía potencial, calor, etc.

1.3. Estados de la materia

1.3.1. SólidoSi Ud. toma entre sus manos un objeto sólido ¿qué puede observar? ¿Tiene unaforma determinada? ¿Si lo cambia de lugar modifica su forma?

Los sólidos son cuerpos rígidos que tienen una forma y un volumen determinado. En elinterior de los sólidos los átomos se encuentran ordenados y adquieren posicionesdefinidas. Aunque no permanecen quietos, sino que vibran alrededor de esa posición.

Sólido Líquido

Gas



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1.3.2. LíquidoSi Ud. coge un recipiente y coloca un líquidoen él ¿qué puede observar? y si luego lo pasa

a otro envase ¿qué sucede? ¿Qué diferencianota en relación con el sólido?

Los líquidos tienen volumen propio, es decir,un litro de leche sigue siendo un litroindependientemente del envase donde se coloque, pero los líquidos tienden a adoptarla forma del recipiente que los contiene. Las moléculas en el líquido pueden moverse yhacer recorridos largos, lo que no sucedía en los sólidos. Los espacios libres quequedan entre las moléculas es pequeño, por eso los líquidos son difícilmente compre-sibles.

1.3.3. Gaseoso¿Qué sucede si abre una botella de perfume en uncuarto y se aleja de él? ¿Se siente el olor a pesar deestar lejos?

Pues sí, el olor se ha extendido por toda la habitación.Esto nos indica que las moléculas del gas están dotadasde mayor movilidad respecto de las de los líquidos y lossólidos, además tienden a ocupar el mayor espacioposible.Los gases carecen de forma y volumen constantes,adoptan la forma del recipiente que los contiene.

¿Qué pasa si se inflan varios globos y se les deja al sol un

día soleado

Vamos a realizar un pequeño experimento:

Consigue una jeringa pequeña (sin aguja), un poco deplastilina.Jala el émbolo de la jeringa hasta el tope. Enseguidatapa el otro extremo con tu dedo para que no se salgael aire.Mantén tu dedo en esa posición y con la otra manotrata de bajar el émbolo ¿Qué sucede? Si sueltasahora el émbolo ¿Qué observas?



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Los gases se pueden comprimir, de esta manera se acercan sus moléculas más yocupan menos espacio. Al ejercer presión las moléculas que forman el aire se hanacercado y ocupan menos espacio, pero al dejar de actuar la presión vuelven a su

estado inicial.1.3.4. El plasma Se le considera un cuarto estado de la materia y se presenta a temperaturas muyaltas, en las cuales los átomos tienden a separarse en iones.

1.4. Los cambios de estado

ACTIVIDAD

1. Complete la siguiente tabla:

Estado Sólido Líquido Gaseoso

Volumen

Forma

CompresibilidadAtracción entremoléculas

2. Haga un esquema en el que indique el ciclo del agua en la naturaleza eidentifique los cambios de estado.

Sólido

Fusión

Sublimación

Sublimación

Vaporización

LicuaciónSolidificaciónLíquido Gas



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1.5. Cambios en la materiaSe consideran cambios en la materia toda transformación física o química que sepresenta en un material.

1.5.1. Cambio físicoCambios que sufre la materia en su estado, volumen o forma sinalterar su composición.

Ejemplo: cualquiera de los cambios de estado y también patear unapelota, romper una hoja de papel etc.

En todos estos casos, encon-traremos que hasta podríacambiar la forma, como cuan-do rompemos un papel, pero

la sustancia se conserva,seguimos teniendo papel.

1.5.2. Cambio químico En estos cambios la naturaleza de la materia sufre variaciones ensu composición. Como ejemplos podemos citar: cuando quema-mos un papel, cuando respiramos y en cualquier reacciónquímica.En todos los casos, encontraremos que las sustancias originaleshan cambiado, puesto que en estos fenómenos es imposibleconservarlas. Generalmente a los cambios químicos también se

les denomina reacciones químicas. En el capítulo V estudiaremos más ampliamenteeste tema.

1.6. Clasificación de la materiaLa materia se clasifica en mezclas y en sustancias puras.Las mezclas a su vez se subdividen en:

- Homogéneas- Heterogéneas

Las sustancias puras se clasifican en:- Elementos

- Compuestos

1.6.1. Las mezclasEn una mezcla se pueden agregar 2, 3 o más sustancias; encantidades indefinidas; no se produce ningún cambio deenergía. Al final de cualquier mezcla seguiremos teniendo lassustancias que agregamos y en las mismas cantidades notendremos nada nuevo. En la mezcla, la unión que se produceentre los componentes es física y no química. Por lo tanto, cadauno de los componentes de la mezcla mantiene sus propiedades específicas.



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Veamos ahora algunos ejemplos de mezclas:- agua con tierra- leche con café

- vinagre con aceite- una ensalada- el aire (mezcla de gases)- agua con sal

Las mezclas pueden clasificarse en dos grupos: mezclas homogéneas y mezclasheterogéneas.

1.6.1.1. Las mezclas homogéneasSon aquellas en las cuales sus componentes no pueden visualizarse a simple vista.Por ejemplo el aire atmosférico. En él encontramos elementos y compuestos en una

relación variable, ya que las condiciones pueden modificarse, pero esta mezcla siguesiendo aire. El aire está formado por la unión de varios gases como son: oxígeno,nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua y ozono. Además tiene otroscomponentes como el polvo, humo, cenizas, partículas contaminantes y gases inertes(argón, neón, helio, etc.).

La composición del aire

El aire que respiramos está compuesto principalmente por los siguientesgases:

Gases Símbolo Porcentaje

Nitrógeno N2 78.08

Oxígeno O2 20.95

Dióxido de carbono CO2 0.03

Gases raros 0.94

Los gases raros son Helio (He), Neón (Ne), Argón (Ar), Kriptón (Kr) Xenón (Xe)y Radón (Rn), además la atmósfera contiene cantidades mínimas de metano,polvo, polen, cenizas volcánicas y vapor de agua.

Otro ejemplo de mezcla homogénea es la mezcla de agua con alcohol.

1.6.1.2. Las mezclas heterogéneasSon aquellas donde sus componentes sí pueden distinguirse a simple vista.

Por ejemplo, si mezclamos agua y aceite, al inicio, cuando agregamos una gota deaceite a un vaso con agua, distinguiremos con claridad la gota del resto del agua. A



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medida que agregamos más aceite vemos que lasgotitas de aceite tienden a unirse de tal manera queforman una superficie claramente definida sobre el agua.

Si se deja reposar después de un rato se observan dosfases claramente diferenciables a simple vista.

Hay varios tipos de mezclas heterogéneas:-Los agregados

-Las suspensiones

-Las emulsiones

-Los coloides

1.6.1.2.1. Los agregadosSon aquellas mezclas donde sus constituyentes sedistinguen a simple vista. Por ejemplo la arena.

1.6.1.2.2. Las suspensiones Están formadas por una sustancia que se encuentra en mayor proporción llamadadispersante y otra que se encuentra en menor proporción llamada fase dispersa.

Hay dos tipos de suspensiones:

Una en la que las partículas son tan grandes que nopueden permanecer flotando y se depositan en el fondo.

Sistema de separación deuna mezcla de aceite y aguautilizando una pera de de-cantación.

La arena es una mezcla de cuarzo, limaduras dehierro, feldespatos, etc.

En la fotografía se observa arenamezclada con piedras.



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Otras, donde las partículas permanecen suspendidas en el líquido e impiden ver conclaridad a través de él, por ejemplo en los jarabes.

1.6.1.2.3. Las emulsiones

Tengamos en cuenta otra vez el ejemplo del agua ydel aceite. Si agitamos con fuerza la mezcla,momentáneamente vemos una serie de bolitasdistribuidas por toda el agua, ahora si agregamosalguna sustancia que impida que estas bolitas se junten y las dos fases se separen habríamoslogrado una emulsión. Como ejemplo de unaemulsión tenemos la mayonesa.

La mayonesa es una emulsión formada al dispersaraceite en un medio acuoso la yema del huevo, quecontiene un emulsionante, la lecitina. Ésta rodea a

las gotitas de aceite e impide que se unan unas con otras5.Algunas cremas y ungüentos son emulsiones.

5 CianciaNet: Una emulsión: mayonesa

La lecitina de la yema del huevo rodea a lasgotas de aceite e impide que éstas se unan.

Lecitina Gota



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1.6.1.2.4. Los coloidesSon mezclas heterogéneas donde la fase dispersa o de menor concentración esinsoluble en la fase dispersante. El tamaño de las partículas de la fase dispersa es de

menor tamaño que en las suspensiones. Las partículas no se sedimentan aunque sedejen en reposo, son tranlúcidos y no se pueden separar por filtración.

Se pueden tener sistemas coloidales con sustancias en los diversos estados deagregación, por ejemplo:

Fase dispersa Fase dispersante Ejemplo

Líquido Gas Nubes

Sólido Gas Humo

Gas Sólido Marsmellow

Gas Líquido Merengue

En los coloides se puede observar el llamado efecto Tyndall, es decir al observarse enángulo recto por medio de un rayo de luz el coloide se ve lechoso.

1.6.2. Las sustancias purasLas sustancias puras se clasifican en dos grandes grupos: los elementos y loscompuestos.

1.6.2.1. Los elementosSon sustancias puras formadas por una sola clase de átomos.Pueden ser:

- Monoatómicos- Diatómicos

Los monoatómicos tienen como unidad mínima el átomo.Por ejemplo: El Fierro, el cobre, etc.



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Los diatómicos tienen como unidad mínima la molécula. Por ejemplo el Cl 2,O2, F2, etc.

Luego este concepto fue desarrollado posteriormente por Lavoisier en la segundamitad del siglo XVIII, quien hizo una clasificación de los elementos en cuatro grandesgrupos:

- Sustancias simples pertenecientes a los tres reinos de la naturaleza, quepueden ser considerados como elementos de los cuerpos.

- Sustancias simples no metálicas, oxidables, que forman ácidos.

- Sustancias simples que forman sales ferrosas.- Sustancias simples oxidables y metálicas.

Los elementos químicos se representan en el lenguaje universal a través de unsímbolo. A manera de ejemplo veamos los diferentes símbolos del oro:

Los símbolos actuales fueron sugeridos porBerzelius, quien propuso se empleara la primeraletra mayúscula del nombre latino del elemento,seguida por otra letra minúscula.

Por ejemplo:El símbolo del oro es Au, que proviene de aurum que significa ‘aurora resplandeciente’.

El símbolo de la plata es Ag, que proviene del latínargentum.

Actualmente, muchos de lossímbolos de los elementosprovienen del latín, pero también de los nombres de lasciudades donde fueron descubiertos o de otros idiomas,asimismo toman el nombre en honor al científico que los

descubrió.

Por ejemplo el Francio, el Germanio y el Polonio tienennombres relacionados con países Francia, Alemania y Polonia;el Curio tiene ese nombre en honor a los esposos Curie.

Los elementos a partir del 107 se nombran con tres letras.

En 1661 Roberto Boyle introdujo el concepto de “elemento” como

“cuerpo simple que no está formado de otros cuerpos....”.



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Observemos en la siguiente tabla la distribución de los nombres de los elementossegún su origen:6

Origen Número de elementos EjemplosNombres anteriores a la química 10 Carbón

Nombres de cuerpos celestes 8 Neptunio, Plutonio

Nombres provenientes de lamitología

10 Tantalio (Tantalus, hijo de Júpiter)

Promecio (Prometheus)

Nombres provenientes deminerales

13 Aluminio (del latín alumen = alum)así se llamaba al aluminio,potasio, sulfato que se usaba enla antigüedad como unastringente.

Nombres de colores 9 Cloro (cloros (griego) amarillo

verdoso, color del cloro gaseoso.Nombres alusivos a propiedadesdiferentes al color

8 Hidrógeno ( Hydros (griego) =agua, gen (griego) = productor)

Lugar geográfico en que fuerondescubiertos

13 Europio (descubierto en Francia,por E.A. por Demarcay)

Nombres geográficos deabundancia de minerales

10 Magnesio de magnensia blancaMgCO3, en la antigua GreciaMagnesia.

Nombres construidos 16 Argón de A-ergon (griego) = notrabaja inactivo.

Nombres de personas 10 Curio (en honor a los espososCurie)

1.6.2.2. Los compuestosSe llaman compuestos a las sustancias que resultan de la unión de dos o máselementos. Para que un compuesto deba ser considerado como tal los elementos quese unen deben ser diferentes.

Ejemplos de compuestos químicos de uso cotidiano son:

Nombre común Nombre químico Fórmula química Usos

Acido de batería Acido Sulfúrico H2SO4 Para limpiar metales

Polvo de hornear Bicarbonato de sodio o elhidrógeno carbonato de sodio

NaHCO3 Antiácido, extinguidor defuego

Potasa caústica Hidróxido de potasio KOH Desatorador de tuberíasobstruídas

Acido muriático Acido Clorhídrico HCl Limpiar el sarro

Sosa caústica Hidróxido de sodio NaOH En la fabricación del jabón

6 Journal of Chemical Education, Volume 66, Number 9, September 1989.



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Tenemos a continuación algunas ilustraciones de compuestos comunes utilizados enla vida cotidiana.

También muchos de los compuestos forman parte de las materias primas que sirvenpara elaborar productos más complejos, por ejemplo en la elaboración de colorantesse utilizan entre otros: productos orgánicos, amoníaco, cloro, ácido sulfúrico, etc.

Los compuestos se clasifican en inorgánicos y orgánicos. Para representar uncompuesto se usan las fórmulas químicas que estudiaremos en el capítulo II.

1.7. Separación de mezclasLos componentes de las mezclas se separan por medios físicos, los cuales nocambian las cualidades de los componentes de las mismas.

Los métodos físicos empleados por lo general se basan en las propiedades quetengan cada uno de los componentes de la mezcla.

Así por ejemplo, se pueden tomar en cuenta:-la diferencia de densidades.-la diferencia de los puntos de ebullición.-la diferencia de solubilidades.

A continuación veremos algunos de los métodos más utilizados para separar mezclas.

1.7.1. FiltraciónEste método se aplica en dos casos:

1.7.1.1. Líquido y sól idoPor ejemplo si se mezcla agua y arena. Si hacemos pasar esta mezcla a través de unatela muy fina, la arena quedará retenida en la tela y pasará a través de ella el agua.

La tela hace las veces de lo que denominaremos medio poroso o filtro y será el queretenga el sólido. Este medio poroso se puede variar utilizando cada vez un poro másfino de tal manera que las partículas que se retengan sean también cada vez másfinas.

Sal común de cocinaNaClAzúcar



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Los materiales más usados en el laboratorio para la filtración son:-Papel de filtro -Lana de vidrio-Amianto -Tejido.

Para cada filtración se debe buscar el papel de filtro más apropiado. A manera deilustración diremos que el papel de filtro se puede comprar en pliegos, recortados einclusive plegados y que tienen una numeración la cual nos puede servir como unaguía al momento de querer realizar una determinada filtración, en términos generales,la numeración indica:

¿Cómo se procede en una filtración?En primer lugar se selecciona el papel de filtro que se deseautilizar, de esto ya hemos hablado en las líneas precedentes.Luego se procede a doblar el papel de filtro. Para doblar elpapel de filtro se puede proceder de dos maneras:

Doblado simpleDoblado en pliegues

Doblado del papel de filtro en forma simple:

Aumenta la

numeración

Blando (precipitados gelatinosos y gruesos)

Medio (para filtrados normales)

Duro (para precipitados muy finos)

Muy duro (precipitados finísimos)



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Doblado del papel de filtro en pliegues:

Una vez doblado el papel de filtro se coloca en el embudo.



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Luego se agrega la mezcla que se desea filtrar.

1.7.1.2. Sólido-SólidoPor ejemplo si mezclamos piedras de distintasdimensiones, podríamos irlas separando si lashacemos pasar sucesivamente por mallas dedistinto tamaño, de esta manera se iránseparando las piedras de acuerdo a la malla otamiz que estemos utilizando.

En la figura se muestra un juego de tamices.El tamaño de los poros irá variando del más ancho al más fino.

1.7.2 DecantaciónEste procedimiento se basa en que las sustancias tienen diferentes densidades y por

lo tanto se pueden separar. También en la decantación podemos considerar doscasos:

1.7.2.1 Líquido-LíquidoAsí por ejemplo, el aceite y el agua se pueden separar ya que tienen densidadesdiferentes, el aceite se queda en la parte superior y el agua en la inferior. Esto seilustra en la figura siguiente en la cual se muestran los pasos a seguir para separar elagua y el aceite utilizando lo que se denomina pera o embudo de decantación7.

7 Son embudos en forma de pera que están provistos de tapas esmeriladas y en el cuello llevan una llave

que permite la separación de líquidos de diferente densidad.



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1.7.2.2. Sólido-LíquidoSi colocamos una mezcla de arenacon agua en un vaso y lo agitamoscon una cucharita, los granos dearena se distribuyen en el agua, perosi dejamos la mezcla en reposo pocoa poco podemos observar que losgranos de arena se van asentando enel fondo del vaso. La arena sedimentao decanta en el vaso porque es másdensa que el agua.

Esquema de la decantación.

Mezcla de aguacon aceite

Se deja reposar

Se agrega a la perade decantación

La mezcla secomienza a

separar

Se

formandos fases Agua

Aceite



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Experimenta:

Coloca en un frasco de boca ancha un poco de tierra de jardín,mezclada con arena de construcción, añádele un poco de aguay agítalo, luego déjalo reposar ¿Qué observas?

1.7.3 Destilación Este método se puede usar sólo en una mezcla homogénea de dos líquidos quetengan distintos puntos de ebullición y no se descompongan por acción del calor. Asípor ejemplo tenemos una mezcla de dos líquidos a y b. Supongamos que latemperatura de ebullición de a sea ta y la temperatura de ebullición de b sea tb. Además

vamos a suponer que ba t t < .Con estos datos vamos a suponer que empezamos acalentar la mezcla de a y b. Al ir elevando la temperatura llegará un momento en quealcancemos el valor de

at , en este momento el líquido empezará a hervir y se

transformará en vapor, la temperatura de la mezcla permanecerá constante hasta quetodo el líquido a se haya transformado en vapor. Por lo tanto, en este momento en elrecipiente sólo nos quedará el líquido b. ¿Cómo podríamos recoger el líquido a? Puesel vapor que se obtiene se hace pasar a través de un refrigerante donde secondensará y posteriormente será recogido como líquido.

1. Matraz de destilación; 2. Refrigerante; 3. Alargadera; 4. Matraz colector.

Esquema de la destilación simple



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1.7.4. CromatografíaLa cromatografía se basa en el fenómeno de adsorción, que es un fenómeno físico enel que las partículas de un sólido, líquido o gas, se adhieren a la superficie de un

sólido llamado sustancia adsorbente. Este método se utiliza para separar mezclaslíquidas o gaseosas.

El adsorbente puede ser un papel o un sólido poroso.

La mezcla que se desea separar se pone en undeterminado disolvente, luego se coloca una gota de lamezcla en contacto con el adsorbente.

Luego el adsorbente se pone en contacto con eldisolvente.

El disolvente subirá por capilaridad a través del adsorbente.Al llegar al punto donde está la mezcla, el adsorbentearrastrará con distinta velocidad a los componentes de lamezcla y se formarán bandas de colores, cada color serácaracterístico de una determinada sustancia.

ExperimentaColoca en una tira de papel una gota de tinta negra. Dejasecar y agrega nuevamente otra gota de tinta. Coloca luego latira de papel en un frasco de boca ancha que contenga unamezcla de acetona y alcohol. Cuida que sólo el extremoinferior quede sumergido en la mezcla. Repite la experienciapero ahora utiliza tintas de otros colores ¿Qué observas?

Disolvente

Gota detinta negra

1 cm.

Pinza de ropa

Lápiz

Frasco de boca ancha

Acetona + Alcohol



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1.7.5. Empleo de disolventesEste método se basa en la diferencia de solubilidad que existe entre las diferentessustancias. No todas las sustancias son solubles en cualquier disolvente. Por ejemplo

si queremos extraer los diferentes pigmentos que tiene una hoja. Lo primero queharemos será averiguar en qué solventes son solubles los pigmentos que queremosextraer. Así por ejemplo:

Pigmento Soluble enClorofila Alcohol caliente

Así, si cortamos una hoja en pedazos muy pequeños y la colocamos en un mortero, leagregamos alcohol caliente (calentado a baño maría, no directamente pues esinflamable) y luego lo molemos, observaremos que el alcohol se pinta de verde, dadoque extrae la clorofila de la hoja.

En este caso por ejemplo el almidón de la hoja no se ha extraído ya que éste no essoluble en alcohol.

1.7.6. EvaporaciónEste método se basa en el hecho de que las sustancias se evaporan a distintastemperaturas.

Generalmente la evaporación se utiliza para el caso de mezclas en las cuales uncomponente es un sólido y el otro es un líquido.

Experimenta:

Prepara un mezcla de agua con azúcar. Si dejamos estamezcla al ambiente el agua se evaporará y quedarán en elfondo los cristales de azúcar. ¿Qué sucederá si calentamosel agua? ¿Habrá alguna diferencia?

¿Y si en lugar colocar azúcar colocamos sal? Compara loscristales formados observándolos con una lupa.



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1. Con sus propias palabras defina lo que se entiende por materia.

2. ¿Qué son propiedades físicas? ¿Qué son propiedades químicas?

3. Buscando en libros adecuados haga un resumen de las propiedades físicas yquímicas de:a. Dos elementos

b. Dos compuestos4. Haga un diagrama indicando los cambios de estado que experimenta el agua enla naturaleza.

5. Haga un mapa conceptual donde se indiquen los distintos tipos de mezclas.

6. Si a Ud. le dieran la siguiente muestra:

Arena mezclada con sal y limaduras de hierro ¿Qué procedimiento usaría paraseparar los componentes de la mezcla?

7. ¿Cómo podría explicar el proceso de filtración?

8. Si se quiere desalinizar un poco de agua de mar, explique al menos dosprocedimientos por los que lograría esto.

9. ¿Qué es una emulsión? Dé dos ejemplos.

10. ¿Qué es una suspensión? Dé tres ejemplos.

11. ¿Cómo definiría un coloide?

12. ¿Cómo les explicaría a sus alumnos la diferencia entre coloide, emulsión ysuspensión?

13. Plantee un experimento sencillo para explicar los distintos cambios de estado enla materia.

14. Plantee un experimento donde explique al menos tres propiedades de los metales.

15. ¿Qué otras propiedades aparte de las que ha estudiado tiene la materia?Investigue cuatro propiedades más y haga un resumen de las mismas. Ilustre laspropiedades con figuras o con ejemplos que puedan usarse como una

demostración práctica en clase.16. ¿Qué otros métodos de separación de mezclas conoce?

17. Investigue:a. La cristalización.b. La separación magnética.

18. Investigue:a. ¿Cuántos elementos naturales hay en la actualidad?b. ¿Cuántos artificiales?c. ¿Qué son los bioelementos?d. ¿Cuáles son los elementos más abundantes en la corteza terrestre?e. ¿Cuáles son los elementos que componen la materia orgánica?

ACTIVIDADES



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AUTOEVALUACIÓN1. Defina:

a. La materiab. Propiedades físicasc. Propiedades químicasd. Plasmae. Cambio químicof. Cambio físico

2. ¿Qué diferencia hay entre mezcla y combinación?3. ¿Qué diferencia hay entre elemento y compuesto?

4. ¿Cómo se clasifican los elementos?

5. ¿Qué diferencia hay entre mezcla homogénea y heterogénea?

6. Haga un esquema de la decantación.

7. Haga un esquema de la destilación mostrando el instrumental utilizado en lamisma.

8. Haga un esquema mostrando:a. ¿Cómo se dobla el papel de filtro simple?

b. ¿Cómo se procede a doblar el papel de filtro en pliegues?9. Si Ud. tiene una muestra de agua de río, la cual presenta un aspecto turbio, ¿Qué

métodos usaría para separar al máximo los componentes de la muestra?

10. Una aleación ¿Cómo que se le podría clasificar? ¿Por qué?


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