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Los estados fisícos de la Materia

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Los estados físicos de la Materia

En condiciones normales de la naturaleza, la materia se encuentra en uno de los tres posibles estados que son:

Sólido: los cuales poseen forma propia, esto es debido a que son rígidos y resistentes a las deformaciones. Su densidad es superior a la de líquidos y sus moléculas están muy juntas.

Líquidos:  No tienen volumen propio, toman la forma del recipiente  que lo  contiene.

Son poco compresibles, sus moléculas están casi juntas.

Gases: Llenan totalmente el recipiente que los contenga. Son muy compresibles y se pueden expandirse infinitamente.

Los gases pueden llegar a cambiar de estado físico al cambiar la presión y la temperatura, como el ejemplo del agua.

Tanto o  inerte como lo vivo se compone de átomos, la diferencia es como se combinan en cada caso, la mayor parte de la materia es inanimada, no crece ni se reproduce , por ejemplo las rocas.

Cuarto estado de la materia,

El plasma: es un gas a muy alta temperatura, este forma más del 99% de el universo que podemos ver. en este vídeo puedes encontrar una explicación sobre los estados físicos de la materia.


Puentes de Hidrogeno

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Puente de Hidrógeno

Como ya pudimos ver en notas anteriores donde hablamos de las uniones entre moléculas, que generan aquellos diferentes estados.

Ahora ampliaremos algo sobre ellas y nos vamos a referir a una unión muy especifica,  comúnmente se llama puente de hidrógeno, esta unión se produce cuando una molécula de hidrógeno es polar, que es lo que se quiere decir con esto, tiene extremos de densidad positiva y negativa en su aspecto geométrico espacial, y también además, posee un atomo muy particular que es el hidrógeno.

Dicho atomo hace que se establezca a través de él un «puente» entre las moléculas, es por esto que se le da el nombre de unión.

En la naturaleza esta unión se presenta, en distintas u diversas circunstancias, lo cual genera propiedades indispensables para la vida.

Es imprescindible el agua para vivir y en especial necesaria en su estado liquido. Si pusiéramos ejemplos de todos los porque jamas terminaríamos, tanto en su calidad y cantidad, como alimento, higiene, para la industria y un sin fin de usos más.

No podríamos encontrar este elemento en un estado líquido a temperatura ambiente si no existiera este tipo de unión, por lo que esta posee una masa molecular  de 18 (2_ H y 1_O), y es bastante pequeña, de modo que, por ser tan liviana, deberíamos conocerla sólo en estado gaseoso.

Leer más sobre puentes de Hidrogeno.

Mezclas

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Mezclas

Separación: El proceso de separación se utiliza para transformar una mezcla de determinada sustancia, en dos o más productos diferentes.

Dilución: Mezcla homogénea, Nivel molecular de una o más especies químicas que no tendrán una reacción entre si; cuyos componentes se encuentran en proporciones  que tienen una variación con ciertos límites.

Mezcla heterogénea: Las mezclas heterogéneas son mezclas con una composición que no uniforme,

Todas las partes de una composición heterogénea, se pueden separar mecánicamente unas de otras.

Algunos ejemplos que podemos mencionar son, las ensaladas, arena, sal mezclada con arena y por supuesto el suelo.

Suspensión: Cuando vemos una suspensión, las partículas de una sustancia están suspendidas en la otra sustancia (las dos sustancias no se mezclan para formar un todo)ya que poseen diferentes densidad

Un ejemplo de suspensión se tiene al agregar un bloque de sal de mesa en agua.

Suspensión química: Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por un sólido en polvo (soluto) o pequeñas partículas no solubles (fase Dispersa) que se dispersan en un medio líquido (dispersante o dispersora)

Cuando uno de los componentes es agua y los otros son sólidos suspendidos en la mezcla, son conocidas como suspensiones mecánicas.

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Mezclas

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Mezclas

Cuando hablamos en química de mezclas, (materia) se trata de dos o más materiales distintos al  juntarse sin que por esto ocurra una reacción química (los elementos no se unen entre ellos).

En química se utilizan los siguientes vocabularios

Mezclas

  • Mezclas Heterogéneas.
  • Mezclas Homogéneas.
  1. Difusión
  2. Dispersiones
  3. Separación
  4. Punto de Fusión.
  5. Suspensión
  6. Suspensiones
  7. Suspensiones químicas
  8. Coloides
  9. Compuestos químicos.

Mezclas: es la combinación de mezclas, que están formadas por más de dos materiales diferentes, sin que por ello ocurra una reacción química.

Punto de fusión: Temperatura a la cual el estado sólido y el estado liquido de una sustancia. coexisten en equilibrio térmico a una presión de 1 atmósfera

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Separación de Mezclas Cromatografía y Centrifugación

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Cromatografía.

Escribir en colores.

Proceso físico de separación de separación de substancias llevado a cabo por la distribución en dos fases. Fase móvil  (gas-líquido)  y Fase estacionaria  (sólido-líquido)Dependiendo del estado de las fases involucradas es posible desarrollar varios tipos de cromatografía, cuando la fase móvil es un gas se denomina Cromatografía de Gases y cuando la fase móvil es un líquido se denomina Cromatografía de Líquidos.

La cromatografía se utiliza con los fluidos, que pueden ser gases o líquidos, se empuja a circular la mezcla por un sólido o un líquido que permanece estacionario (fase estacionaria).

Los distintos componentes de la mezcla circulan a velocidades diferentes por la fase estacionaria, y por lo tanto unos componentes están más tiempo retenidos de ella que otros, emergiendo después. Sirve como método físico de separación.

La fase estacionaria puede ser típicamente un sólido poroso como la celulosa, o como el gel.

Las moléculas de menor tamaño pueden cruzar todos los poros e invierten más tiempo en el recorrido mientras que las moléculas mayores de la mezcla no “pierden tiempo” en los poros, emergiendo más rápidamente.

Cinematografía Gas sólido: película liquida con alto punto de ebullición (Silicon o Polietileno) que recubre un sólido inerte (cromatografía gas líquido), cromatógrafo de gases (CG).

Todo compuesto que pueda ser separado por cromatografia ha de ser volátil y Termicamente estables.


Centrifugación.

Se habla de centrifugación cuando tenemos partículas de distinto tamaño en un medio acuoso, éstas sedimentan hacia el fondo a una velocidad que depende de su peso.

Este efecto podría utilizarse para separar componentes de distinto peso, si no fuera porque las velocidades de sedimentación son pequeñísimas, por lo que el sistema no es útil.

Así, pues lo que se hace es aumentar dichas velocidades de sedimentación haciendo girar muy rápidamente la mezcla. En este caso, la fuerza centrifuga hace el papel de la gravedad (peso) y puede ser mucho mayor que éste haciendo girar muy rápido la mezcla: este es el principio de la centrifugacion y de la ultracentrifugación.

Se coloca la mezcla en un aparato que la haga girar a velocidad angular constante muy elevada.

Una vez está girando, la mezcla experimenta una aceleración centripeda que puede llegar a ser, en ultracentrifugadoras de laboratorio, unas 5.000.000 veces la aceleración de la gravedad.

Esta fuerza empuja a sedimentar, a distinta velocidad, a las partículas de distinta masa de la mezcla, creándose distintos estratos con las partículas de cada clase.

Este método es muy utilizado en biología y medicina.

Metodos de Separación de Mezclas «Inicio»

Cromatografia.

Resumen y Terminos I

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1ª Qímica: ciencia que estudia la composición propiedade y todos los cambios de la materia.

Dependiendo de la compocición de la materia, esta tendra que ver con el tipo de elemento que contenga.

Extructura de la materia tendra que ver con la dispocición y forma del átomode los elemento.

Se denomina entidad compuesta a una molécula, esta puede ser dos o mas átomos unidos entre si de un manera especifica.

Existen: tres estados de la materia, líquido, sólido y gas, la mayoria de la materia consiste en mezclas de sustancias, las compociciónes variables de las mezclas pueden ser homogéneas o hererogéneas.

Se llaman solución a las mezclas homogéneas, son dos, puras, elementos y compuestos.

Elemento: una sola clase de átomo como representación química se simbolisa en una o dos letras, la mayuscula es primera.

Todos los compuestos tienen dos o más elementos que estan unidos químicamente.

Ley de la compocición constante, igual a ley de las proporciones definidas, es cuando decimos que la compocición de un elemento de(x) compuesto es siempre la misma.

Resumen y terminos: Parte I, Parte II, Parte III

Estados de la materia.

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Estados: ya hemos visto los estados de la materia de un modo muy esquemático ahora bien para que quede claro a quien no entendió o le falto algo para comprender, expliquemos lo de esta forma.

Por ejemplo el gas, un liquido o un solido, ahora bien un gas ( también llamado vapor), no posee a la vista volumen ni forma física a no ser que lo ajustemos a un determinado recipiente si podemos comprimir un gas de forma que ocupe un espacio más pequeño y también expandirlo de modo que ocupe un mayor espacio.

Un liquido por lo pronto tiene un volumen definido, independiente de su recipiente aunque no tenga forma específica si toma la forma del recipiente del cual lo introduzcas.

Un solido: en cambio si posee forma y volumen definidos, rígido.

Es así que las propiedades de los estados pueden entenderse a nivel molecular.

Cuando hablamos del agua vapor liquido hielo, podemos imaginar situaciones reales de estos estados físicos, si bien no podemos ver el vapor de agua si podemos ver una nube condensada y que en su entorno a cambio de temperaturas dejara gotas de ella.

En cambio el gas al estar sus moléculas mas separadas que las del liquido y los solidos chocan repetidamente entre si y con las paredes del recipiente.

En el solido sabemos que las moléculas están mas sujetas entre si, estas moléculas apenas tienen movilidad, es por esto que la definimos como rígidas.

Sublimación

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Sublimación: «El hielo seco», es dióxido de carbono (CO2), en estado solido a temperatura y presión ambiente.

¿ Por que no la maza?

Pasa de solido a gas, sublimando.

El naftaleno y el paradiclorobenceno, también subliman a temperatura ambiente, utilizando como antipolillas.

..

Cuales son los objetivos:

A)    se utiliza como método de separación y/o purificación de sustancias dadas

B)    Demostrar o evidenciar los cambios del estado de agregación molecular de cualquier materia.

C)    La observación de las diversas formas de los cristales.

D)    Estudiara y encontrar la manera para reducir los costos y también los riesgos que puedan producir los reactivos en el laboratorio.

Lamentablemente el estudio de la química, en sus bases, es muy pobre ya que, se limita a demostrar los desarrollos o aplicar ejercicios, pero no a presentar un problema < X > determinado.

Con la enseñanza y la experimentación, el alumno adquiere habilidades en lo que respecta, al manejo de los instrumentos dentro de el ámbito del laboratorio, con la vigilancia del profesor, en con planificaciones predeterminadas para su desarrollo y creatividad.

Nuestros días pasan en un universo que se manifiesta, de diversas y diferentes formas y estructuras, la materia adopta estados físicos diferentes, los cuales vemos en nuestro ecosistemas, sólido, liquido  y gaseoso.

El verlos de modo cotidiano, no nos permite ver lo grandioso de la naturaleza y sus cambios permanentes, si nuestro propio aliento cuando estamos en invierno vemos esa pequeña humedad que sale de nuestra boca, la que llamamos comúnmente humo, o la del helado, que es hielo seco transformándose en gas, igual aprecias el humito que sale de su contorno, otra comparación que nos dan cuando estudiamos, es el olor a naftalina, ese olor que emana para evitar a las polillas.

Como ves son cambios de estado físico que apenas son percibidos por la vista pero estos cambios son fundamentales para la química.

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Punto de fusion

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Punto de fusion: En el punto de fusion la temperatura a la cual un cuerpo puro cambia de estado solido a liquido.

Depende de la presion ambiente; ejemplo 0ºC es el punto de fusion del agua (hielo) a la presion.

Atmosferica normal (1 atm), es su punto de fusion normal.

unidades de presion
1014 hecto pascal
Presion normal
1 atmósfera