Vamos a desandar por los estados de la Materia algo que ya hemos trabajado pero que no esta demás volver a mostrar algunos conceptos y ejemplos.
Sólidos:
Uno de los cuatro estados de agregación de la materia que veremos, es el cuerpo sólido, el cual se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y también de volumen. Existen varias disciplinas que estudian a los sólidos:
Física: al estudiar el estado sólido cómo emergen las propiedades físicas de los sólidos a partir de su estructura de la materia condensada.
Mecánica: La Mecánica de los sólidos que pueden ser deformables, estudia propiedades que son macroscópicas desde la perspectiva de la mecánica de los medios continuos como son ( tensón, magnitudes termodinámicas, deformaciones, la estructura atómica interna es ignorada, ya que no son relevantes para este tipo de estudios.
Para la ciencia que estudia los materiales, su principal meta son las propiedades de los sólidos como estructura y su transformación de fase.
Si vemos la química del estado sólido, esta se ocupa y especializa en la síntesis de nuevos materiales.
Mezcla, agregación de sustancias sin interacción química entre ellas.
Las propiedades de las mezclas varían según su composición y pueden depender del método o la manera de preparación de las mismas.
Los componentes individuales en una `mezcla heterogénea’ están físicamente separados y pueden observarse como tales.
Estos componentes se pueden recuperar por procedimientos físicos, como la filtración, la decantación o la separación magnética.
En una `mezcla homogénea’ o disolución el aspecto y la composición son uniformes en todas las partes de la misma.
El componente que está en mayor proporción y que generalmente es líquido se denomina disolvente, y el que está en menor proporción soluto. Las disoluciones pueden ser sólidas y gaseosas, pero la mayoría de ellas son líquidas.
Para separar los componentes de una disolución se utilizan técnicas como la cromatografía, la destilación o la cristalización fraccionada.
Separación
Las mezclas pueden separarse, ya que la unión entre sus componentes es sólo de tipo física. Por lo tanto, se pueden recuperar sus componentes sin que se altere la composición de ellos.
Las mezclas pueden realizarse entre dos sólidos, dos líquidos o entre un líquido y un sólido.
Analicemos cómo es la separación en cada caso:
·Un líquido y un sólido: se pueden usar tres métodos:
a)Filtración: consiste en hacer pasar la mezcla a través de un filtro, quedando retenido el sólido en el filtro y la parte líquida pasa a través de él. También se define como : Filtración, proceso de separar un sólido suspendido (como un precipitado) del líquido en el que está suspendido al hacerlos pasar a través de un medio poroso por el cual el líquido puede penetrar fácilmente. La filtración es un proceso básico en la industria química que también se emplea para fines tan diversos como la preparación de café, la clarificación del azúcar o el tratamiento de aguas residuales. El líquido a filtrar se denomina suspensión, el líquido que se filtra, el filtrado, y el material sólido que se deposita en el filtro se conoce como residuo.
En los procesos de filtración se emplean cuatro tipos de material filtrante: filtros granulares como arena o carbón triturado, láminas filtrantes de papel o filtros trenzados de tejidos y redes de alambre, filtros rígidos como los formados al quemar ladrillos o arcilla (barro) a baja temperatura, y filtros compuestos de membranas semi permeables o penetrables como las animales. Este último tipo de filtros se usan para la separación de sólidos dispersos mediante diálisis.
b)Destilación: es un poco más compleja, pero permite separar la parte líquida de la mezcla. Se logra aplicando calor sobre la mezcla, el líquido se evapora, y este vapor al pasar por un tubo de destilación, se condensa y el líquido se recupera en otro tiesto.
c) Evaporación: en este caso se le aplica calor a la mezcla, el líquido se evapora y la parte sólida queda.
·Dos sólidos: se pueden separar de dos maneras:
a)Magnetismo: esta mezcla se puede separar utilizando un imán. La mezcla debe contener un elemento metálico, que es atraído por el imán, quedando la otra sustancia.
b)Decantación: en este caso se prepara la mezcla de los dos sólidos y luego se coloca en un líquido, los dos sólidos se separan ya que uno se hunde (decanta) y el otro flota. La decantación se puede definir también como:
Decantación, procedimiento de separación de un líquido y un sólido insoluble en él, o de dos líquidos no miscibles, aprovechando la acción de la gravedad.
Liquido a Liquido
En la separación de dos líquidos no miscibles, como el agua y el aceite, se utiliza un embudo de decantación que consiste en un recipiente transparente provisto de una llave en su parte inferior. Al abrir la llave, pasa primero el líquido de mayor densidad y cuando éste se ha agotado se impide el paso del otro líquido cerrando la llave. La superficie de separación entre ambos líquidos se observa en el tubo estrecho de goteo.
Dos líquidos: se separan mediante la destilación. Este método se basa en el antecedente de que cada líquido tiene una temperatura específica de ebullición. Por ejemplo: si se tienen dos líquidos uno hierbe a 70º C y el otro a 98º C. Al aplicar calor se evaporará primero el líquido que tiene una menor temperatura de ebullición, por lo tanto, éste se recuperará antes.
C) La cristalización fraccionada se utiliza para separar una mezcla de dos sólidos cuya solubilidad es distinta a una temperatura dada.
A diario convivimos con diferntes tipo de materia aire (gss), gasolina (liquido), el pavimento (solido), quimicamente no son puras.
Es asi que podriamos descomponer o separar estas materias en sustancias puras.
A que llamariamos sustancias entonces? literalmente seria una definicion tal » una sustancia pura( que normalmente solo llamamos sustancia), es materia que tiene una composición física y propiedades caracteristicas».
El ejemplo que en toda clase de química veras es el H2O agua y sal de mesa (cloruro de sodio).
Los elementos son sustancias que no se pueden descomponer en sustancias mas simples, esto es que cada elelmento se compone de un solo tipo de átomo.
Pero como veras en cambio los compuestos de dos o mas elementos, contienen dos o mas clases de átomos.
a diario podras ver diferentes tipòs de mezcla ya que se componen de mas combinaciones de sustancias las cuales mantendran sus propiedades químicas.
Pero las propiedades puras poseen composiciones fijas, pero las comnposiciones de las mezlas puede varias, es asi que el café con azúcar puede tener mas o menos cantidad de azúcar pero siempre sera una mezcla y cada uno es un componenete de la misma.
Veamos ahora la arena, madera, roca; estas no tienen la misma composición, a estas llamaremos heterogéneas, mientras que las mezclas que son uniformes en todos sus puntos son homogéneas.
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.
Bueno, el estado de agregación de la materia, no es ni más ni menos que su estado físico, es decir, sólido, liquido o gaseoso.
Esta propiedad física en la materia es un concepto básico, pero de gran importancia a la hora de comprender muchos otros fenómenos físicos.
Las principales características de cada estado de agregación son las siguientes:
1º Gases:
Los gases presentan una atracción ínter-molecular muy pequeña, lo que produce un esparcimiento amplio de sus partículas (están muy alejadas unas de otras).
Las partículas presentan un movimiento de vibración.
Se dice que, en los gases ideales, la energía cinética de las partículas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del sistema.
2º Sólidos:
Los sólidos presentan atracciones ínter-moleculares muy elevadas, por lo tanto las partículas están como más «apretadas» unas con otras.
Sus partículas presentan un movimiento de vibración.
Tienen una propiedad «especial», la porosidad.
3º Líquidos:
Podríamos decir que los líquidos son una «etapa intermedia» en donde las atracciones ínter-moleculares son «normales» y sus partículas se encuentran a una distancia «normal». Ni mucho, ni poco a comparación con gases y sólidos.
Al igual que en los otros dos estados, las partículas presentan vibración.
También poseen una propiedad especial, la «tensión superficial«, gracias a la cual algunos insectos pueden caminar sobre la superficie del agua.
