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Introducción a la Química                                           Profesora RUTH JOSIOWICZ
Curso de Ingreso y nivelación                                       Profesora MÓNICA ARBITER




     “La química es la ciencia que estudia la materia, sus transformaciones
                 y las leyes que rigen estas transformaciones”.



       MATERIA, CUERPO, MATERIAL

       En el mundo que nos rodea reconocemos diferentes materiales que son parte de nuestra
vida cotidiana. Estos materiales integran nuestra ropa, nuestra comida, nuestros juguetes,
nuestros muebles, nuestras mascotas y muchas cosas con las que tenemos contacto todos los
días. Cada uno de estos objetos perceptibles se denomina cuerpo.

       CARACTERÍSTICAS DE LOS CUERPOS

     Aunque los cuerpos existentes en la naturaleza son diferentes e incontables y presentan
diversas formas, tamaños y comportamientos, es posible encontrar en ellos características
comunes entre ellos, por ejemplo:

       tienen masa, que es la cantidad de materia que los compone.
       son impenetrables, pues dos cuerpos no pueden ocupar el mismo espacio en el mismo
         momento.
       tienen volumen, es decir que ocupan un lugar en el espacio.

     La razón de estas características es que todos los cuerpos poseen un componente común
que se llama materia. Los cuerpos son entonces objetos materiales.




                                                          Tienen masa



              CARACTERÍSTICAS DE                       Son impenetrables
                 LOS CUERPOS


                                                        Tienen volumen


      Hay diferentes clases de materiales que se distinguen entre sí por una serie de
características, por ejemplo: el color, la textura, el olor, el estado físico, etc.

      Cada una de las clases particulares de materia, que constituye un cuerpo se llama
material. Son materiales: el vidrio, la madera, el algodón, el alcohol, el plástico, etc.

Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones                                                  2
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Curso de Ingreso y nivelación                                                    Profesora MÓNICA ARBITER


       Algunos son materiales naturales, llamados así porque se encuentran en la naturaleza, y
otros son materiales sintéticos, llamados así porque los fabrica el hombre.


                                                                              Se encuentran en la
                                                   NATURALES
                                                                                  naturaleza.


    TIPOS DE MATERIALES


                                                                               Fabricados por el
                                                  SINTÉTICOS
                                                                                   hombre




                                Clasificá los materiales que se incluyen en la siguiente lista:

                                 MATERIAL               NATURAL              SINTÉTICO

                                 madera
                                 jabón
                                 nylon
                                 sal de mesa
                                 vidrio
                                 agua
                                 plástico
                                 lana
                                 arena


      PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

     Las características especiales que muestran y distinguen a cada una de los materiales son
sus propiedades, que se clasifican en dos grandes grupos:

                   propiedades extensivas
                   propiedades intensivas

      Las propiedades extensivas son aquellas que dependen de la cantidad de materia de la
muestra que se está analizando; por ejemplo, el volumen, la masa, el peso y las dimensiones en
general (largo, ancho, diámetro, etc.)

       Las propiedades extensivas por sí solas no permiten identificar un cuerpo.


Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones                                                               3
Introducción a la Química                                             Profesora RUTH JOSIOWICZ
Curso de Ingreso y nivelación                                         Profesora MÓNICA ARBITER


       Las propiedades intensivas son aquellas que son independientes de la cantidad de materia
que se analiza, pues sólo dependen del tipo de material que forma el cuerpo. Éstas pueden
clasificarse en:

       propiedades organolépticas, que son aquellas que se determinan a través de los
         sentidos. Por ejemplo, el color, el sabor, el olor, la textura.

       propiedades físicas, como por ejemplo el punto de ebullición, el punto de fusión, la
         densidad, el peso específico, etc

       propiedades químicas que son las que se relacionan con las transformaciones o cambios
         en la composición que se producen a través de una reacción química.


                                                                           QUÍMICAS
                                                                       Se relacionan con los
                                                                   cambios o transformaciones
                                                                   en la composición producidos
                                                                     por reacciones químicas
                                      INTENSIVAS
                 MATERIA




                                   Independiente de la
                                cantidad de materia que se                   FÍSICAS
                                          analiza.                  Se determinan por su punto
                                   Dependen del tipo de             de ebullición, densidad, peso
                                materia que forma el cuerpo.              específico, etc.
                 LA
                 DE




                                                                       ORGANOLÉPTICAS
                                                                    Se determinan a través de
                 PROPIEDADES




                                                                          los sentidos.


                                       EXTENSIVAS
                                Dependen de la cantidad de
                                materia de la muestra (peso,
                                    masa, volumen y las
                                 dimensiones largo, ancho,
                                            etc.)




Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones                                                       4
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                                    Buscá en el diccionario el significado de:


                                   dureza              elasticidad       tenacidad
                                   conductividad       ductilidad        maleabilidad




       TRANSFORMACIONES FÍSICAS Y QUÍMICAS

        El análisis de los diferentes cambios que se producen en la naturaleza permite establecer
dos grandes grupos de transformaciones: físicas y químicas. En todos los casos, para
interpretar cómo ocurre una transformación, es necesario analizar el estado inicial y el estado
final, estudiar qué es lo que cambió y cuáles son las condiciones en que el cambio se produjo.
        Las transformaciones químicas son aquellas donde los materiales finales son distintos de
los materiales iniciales; por ejemplo, una combustión, la digestión, una putrefacción, etc.
        Las transformaciones físicas, en cambio, son aquellas donde los materiales que interviene
en el proceso no cambian; por ejemplo, una dilución, un cambio de estado físico, el movimiento de
un cuerpo, etc. En estas transformaciones lo que sucede es que las partículas que constituyen el
material se acomodan de otra forma.
        A veces se hace referencia a un tercer tipo de transformación, los fenómenos biológicos,
que serían característicos del comportamiento de la materia viviente.
        Esta clasificación es puramente formal y a los efectos de facilitar el estudio, ya que la
química, la física y la biología constituyen tres ciencias muchas veces entrelazadas.



                                                                     QUÍMICAS

                                                      Son aquellas donde los materiales finales
               TRANSFORMACION ES




                                                       son distintos a los materiales iniciales
                                                       (combustión, digestión, putrefacción)
                    MATERIA
                     DE LA




                                                                      FÍSICAS

                                                        Son aquellas donde los materiales que
                                                        intervienen en el proceso no cambian.




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Curso de Ingreso y nivelación                                              Profesora MÓNICA ARBITER




                                En los siguientes procesos determiná cuáles corresponden a
                                        cambios físicos y cuáles a cambios químicos:
                                         cocción de un churrasco.
                                        digestión de los alimentos.
                                            rotura de un plato.




      ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS MATERIALES

     La enorme variedad de materiales diferentes que existen en el Universo se presenta en la
naturaleza en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso. Se las llama estados de la
materia o estados de agregación de la materia.




           SÓLIDO                               LÍQUIDO                        GASEOSO




      La observación de los cuerpos nos muestra que:

       estado sólido tienen forma propia y definida, y su volumen no varía de manera
        en
        considerable con los cambios de presión temperatura.

       estado líquido no tienen forma propia aunque sí volumen definido, adoptan la forma
        en
        del recipiente que los contiene.

       estado gaseoso no tienen forma ni volumen propios, adecuándose a la forma y al
        en
        volumen del recipiente donde están contenidos; pueden comprimirse fácilmente y,
        dejados en libertad, se expanden.


Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones                                                         6
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                                ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA




          SÓLIDO                                LÍQUIDO                     GASEOSO



        Forma propia y                     No tienen forma                No tienen forma ni
     definida. Su volumen                  propia aunque si                 volumen propio,
            no varía                      volumen definido.           adecuándose al recipiente
    considerablemente con                Adoptan la forma del         donde están contendidos.
    los cambios de presión                recipiente que los           Pueden comprimirse y en
        y temperatura.                         contiene                 libertad se expanden.




      Pero, para explicar el comportamiento de los materiales en los diferentes estados, se
debe recurrir a la teoría cinético molecular.

     Según esta teoría la materia está formada por pequeñas partículas que se encuentran muy
próximas entre sí y en continuo movimiento, siendo esto posible porque entre unas y otras existe
un espacio desocupado, un espacio vacío.

     Entre estas partículas en constante movimiento hay fuerzas de atracción que las acercan
llamadas fuerzas de cohesión. Tales fuerzas son tanto más intensas cuanto más cerca están las
moléculas y cuanto más lento sea su movimiento.

     En un sólido, las partículas que lo forman se mueven alrededor de su posición de equilibrio;
lo hacen con movimientos de vibración y rotación en el sitio que ocupan. La mayoría de los
sólidos están constituidos por átomos o iones que se ubican muy cerca unos de otros, ya que las
fuerzas de atracción que existen en este estado son tan intensas que los espacios entre
partículas son muy reducidos formando un modelo tridimensional. Esta agrupación interna
ordenada que presentan los sólidos se conoce como estructura cristalina.

     En un líquido, en cambio, las partículas poseen mayor movimiento que en los sólidos, se
encuentran más separadas que en éstos; se desplazan en todas direcciones con movimientos de
traslación cambiando permanentemente de partículas vecinas. La velocidad de las partículas es
mayor que en los sólidos ya que las fuerzas de atracción son menores y no impiden su
desplazamiento.



Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones                                                     7
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     En un gas, en cambio, las partículas se encuentran comparativamente mucho más separadas
que en el sólido y que en el líquido; esto hace que el movimiento sea mucho mayor. Las fuerzas de
atracción entre moléculas son muy débiles, por lo que las moléculas se mueven en todas
direcciones chocando entre sí y contra las paredes del recipiente que las contiene.


                                     TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR



                                                MATERIA



                                       Constituida por pequeñas
                                              partículas
                                      ( átomos, moléculas, iones )




               Partículas en permanente               Partículas separadas entre sí que se
              movimiento generan energía             atraen debido a fuerzas de atracción
                  (energía cinética)                        (fuerzas de cohesión).




                    Clasificá los siguientes materiales según su estado de agregación:


          petróleo            cobre                      agua de río
          arena               dióxido de carbono         nafta
          cal                 gas de encendedor          oxígeno
          helio               mármol                     soda




      CAMBIOS DE ESTADO DE AGREGACIÓN

     La vida diaria nos muestra que una misma sustancia puede existir en cualquiera de los tres
estados, siempre que se modifique de manera adecuada las condiciones en que se encuentra,
dándole o quitándole energía.


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    Los cambios de los materiales de un estado a otro se conocen como cambios de estado de
agregación.

                                          volatilización

                                fusión                         vaporización

     SÓLIDO                                  LÍQUIDO                                GASEOSO

                                                           condensación o
                         solidificación                       licuación

                                          sublimación



       Cuando un sólido se calienta, recibe energía. Dado que el calor se transforma en energía

en movimiento, las partículas que se hallan vibrando en posiciones fijas vibran cada vez más,

saliendo de sus posiciones. Es así como las fuerzas de atracción entre ellas disminuyen, con lo

que se rompe la estructura ordenada y el cuerpo pasa al estado líquido. Este cambio se llama

fusión, y la temperatura a la que sucede se llama punto de fusión.


       Si al líquido obtenido se le sigue suministrando calor, se conseguirá que sus partículas se

muevan más rápidamente. Algunas, ubicadas en la superficie, llegarán a tener la suficiente

energía para escapar del recipiente y transformarse en vapor; se moverán desordenadamente en

el espacio situado sobre el líquido. Este fenómeno se denomina evaporación, ocurre a cualquier

temperatura y sólo tiene lugar en la superficie del líquido.


      Si al líquido se lo sigue calentando, todas las partículas llegarán a tener la suficiente

energía como para pasar al estado gaseoso en toda la masa líquida. Este cambio se llama

ebullición, y ocurre a una temperatura característica de cada líquido llamada punto de ebullición.

       La licuación es el pasaje del estado gaseoso al estado líquido. Se produce cuando el gas

pierde energía por disminución de la temperatura o aumento de la presión, o bien cuando se

modifican ambas magnitudes simultáneamente.


     En el caso de los vapores sólo es necesaria una disminución de la temperatura y el cambio
se denomina condensación.
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                                                             Las partículas se mueven alrededor de
                                                                 sus posiciones de equilibrio con
                                     SÓLIDO                   movimientos de vibración y rotación
                                                                     en el sitio que ocupan.
    MOVIMIENTOS

     PARTÍCULAS




                                                             Las partículas se desplazan en todas
       DE LAS




                                    LÍQUIDO                    direcciones con movimientos de
                                                                          traslación.



                                    GASEOSO                  Las partículas se mueven en todas
                                                           direcciones chocando entre sí y contra
                                                              las paredes del recipiente que las
                                                                          contiene.




                                 en este sentido se absorbe energía




       SÓLIDO
       SÓLIDO                                   LÍQUIDO                        GASEOSO




                                   en este sentido se libera energía




                                ¿A qué temperatura cambian de estado?

             Buscá en una enciclopedia la temperatura a la que cada uno de los siguientes
                                    materiales cambia de estado

                                                alcohol
                                                hierro
                                          dióxido de carbono
                                                 agua



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       MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS

      Cuando dos o más materiales se ponen en contacto ocurre que las partículas que forma uno
de los materiales se reparte en los espacios vacíos que hay entre las partículas del otro
material.

      Entre las partículas que forman ambos materiales se ejercen fuerzas que pueden originar
la formación de otro/s materiales/s con propiedades diferentes, una combinación; o puede
suceder que cada material conserve sus características y, por lo tanto, al no haber perdido sus
propiedades, se los puede identificar en el conjunto y también separarlas, una mezcla.

       Las mezclas pueden estar formadas por uno o varios componentes.


                                Buscá en casa dos alimentos envasados:
                                     una lata de gaseosa y un pote de yogur.

               ¿Cuántos componentes parece tener cada producto?
               ¿Cuántos componentes diferentes tiene cada uno de los productos?


                                 Las mezclas pueden clasificarse en:

        Heterogénea: son mezclas en las que se pueden distinguir distintos componentes.

        Homogénea: son mezclas en las que no se pueden distinguir sus componentes (ni aún
          con el ultramicroscopio), son completamente uniformes.

Mezclas homogéneas – soluciones

Las mezclas homogéneas pueden estar formadas por uno o por varios componentes.

       Cuando se trata de un solo componente, la mezcla se llama sustancia.
       Cuando se trata de varios componentes, la mezcla se llama solución.




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                                                             SUSTANCIA
                                                      Mezcla de un solo componente

         MEZCLAS HOMOGÉNEAS


                                                              SOLUCIÓN
                                                      Mezcla de varios componentes


Sustancia

  Una sustancia es una mezcla homogénea que no puede separarse en fracciones con diferentes
                                        propiedades.

       Estos materiales resisten los métodos físicos de separación sin sufrir transformaciones.

       Son ejemplos de sustancias, el agua, el cloruro de sodio, el cobre, el oro, etc., porque con
ningún método físico se logran fracciones con diferentes propiedades. Esto significa que las
sustancias están presentes en todos los materiales. Algunos están formados por una sola
sustancia, como por ejemplo la sal común y el agua, y otros por dos o más, como por ejemplo el
acero.
       Otra particularidad importante de las sustancias es que poseen propiedades intensivas
fijas y características que sirven para su identificación.

       Las sustancias pueden ser sustancias simples o sustancias compuestas.

      Las sustancias simples pueden tener sus átomos libres, como los gases helio y argón;
pueden formar moléculas, como el oxígeno o el yodo; o pueden, también, formar estructuras más
complejas como los metales, por ejemplo el hierro.
      Las sustancias compuestas son aquellas en las que las partículas que la forman pueden ser
moléculas formadas por distintos elementos como por ejemplo el agua, el azúcar, el amoníaco, la
vitamina C. o compuestos iónicos, formados por iones, como por ejemplo la sal.



Soluciones

    Una solución es una mezcla homogénea que puede separarse en fracciones con diferentes
                                        propiedades.

      Las soluciones se forman por componentes líquidos, sólidos y gaseosos.
      Independientemente del estado de agregación de los componentes de una solución, estos
se denominan:

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                Soluto: es el componente que se encuentra en menor proporción.
                Solvente: es el componente que se encuentra en mayor proporción.

       Las soluciones más comunes son las de sólidos en líquidos y líquidos en líquidos.

       Una solución se forma cuando el soluto es soluble en el solvente, es decir, cuando el soluto
se disuelve en el solvente. Si esto no ocurre, sucede que el soluto es insoluble en el solvente.

       Utilizando el modelo de partículas de la materia para explicar la formación de una solución
se puede señalar que al ponerse en contacto, las partículas del soluto se separan, porque se
rompen las fuerzas que las mantienen unidas y lo mismo ocurre entre las partículas del solvente;
al mismo tiempo, las partículas de soluto se van rodeando de las de solvente y comienzan a
distribuirse por todo el sistema. Finalmente, las partículas de una y otra sustancia quedan
distribuidas de forma pareja. Como las partículas son tan pequeñas, es imposible distinguirlas a
simple vista, o con microscopio, unas de otras, sino que están distribuidas de tal manera que le
dan un aspecto uniforme a la mezcla, razón por la que se las llama mezclas homogéneas. Así se
explica que las propiedades de la solución sean las mismas en cualquier parte del sistema.



Mezclas heterogéneas - dispersiones


      En una mezcla o sistema heterogéneo se pueden distinguir fases, es decir, distintas
porciones en las cuales los valores de las propiedades resultan diferentes. Las fases se
encuentran separadas entere sí por límites virtuales llamados interfases.
      Los sistemas heterogéneos son polifásicos, en cambio los sistemas homogéneos son
monofásicos.
      Cada una de estas fases puede estar formada por uno o varios componentes.
      Cuando en un sistema heterogéneo una de las fases se encuentra suspendida en otra de
las fases en forma de partículas muy pequeñas este recibe el nombre de sistema disperso o
dispersión.
        Un sistema disperso es todo sistema en el cual uno de los componentes está distribuido
                   más o menos uniformemente dentro del otro componente.

      En ellos la fase que se encuentra finamente dividida se llama fase dispersa, la otra es la
fase dispersante.
      Las partículas dispersas pueden presentar cualquiera de los tres estados físicos, lo mismo
sucede con el medio en que dichas partículas se hallan distribuidas. Las dispersiones más
comunes son aquellas en las que el medio dispersante es un líquido.
      Las propiedades de los sistemas dispersos y su estabilidad dependen del tamaño de las
partículas dispersas. Si éstas son muy grandes, los sistemas dispersos son inestables y en poco
tiempo se produce la separación de las fases. El tamaño de las partículas suele expresarse en

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micrones. El micrón (µ) es una unidad de longitud equivalente a la milésima parte de un milímetro:
1 µ = 0,001 mm

Según el grado de división de las partículas dispersas, las dispersiones se clasifican en:

      Dispersiones groseras o macroscópicas. Son sistemas heterogéneos que se caracterizan
porque la fase dispersa puede se observada a simple vista o con una lupa. Las dimensiones de las
partículas dispersas son mayores que 50 µ. Por ejemplo: talco en agua, azufre y limaduras de
hierro.

       Dispersiones finas. Son sistemas heterogéneos en los que la fase dispersa no es visible a
simple vista, pero sí es observada al microscopio. Las dimensiones de las partículas dispersas
oscilan entre 50 µ y 0,1 µ.
       Si la fase dispersa es un líquido y la fase dispersante también lo es, la dispersión se
denomina emulsión; por ejemplo la leche que resulta una dispersión de materia grasa en un
líquido, al igual que la mayonesa. Si la fase dispersa es sólida y la fase dispersante es líquida, la
dispersión se denomina suspensión; por ejemplo la tinta china, que resulta una dispersión de
carbón en agua, la sangre y cualquier fluido biológico.

       Dispersiones coloidales. Son sistemas heterogéneos cuya fase dispersa posee un alto
grado de división y solamente es visible al ultramicroscopio. El tamaño de las partículas,
dispersas es muy pequeño es de 0,01 µ. y 0,001 µ. Pueden formarse entre sólidos, líquidos o
gases, por ejemplo el aerosol y el humo (dispersión de un sólido en un gas); gel, por ejemplo, la
gelatina fría (dispersión de un sólido en un líquido).


Separación de los componentes de una mezcla


     Existen diversos métodos para separar los componentes de una mezcla dado que en ella
cada componente se conserva como tal. Los métodos de separación y purificación de los
componentes de una mezcla se basan en las diferentes propiedades de las sustancias que la
componen.



                          ¿Cómo separarías las fases de los siguientes sistemas heterogéneos?

                                           arena y tres piedras
                                       limaduras de hierro y aserrín
                                            alpiste y garbanzos




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      En una mezcla heterogénea se pueden separa las fases por medio de diversos métodos
mecánicos; la elección de éste dependerá de las características de las sustancias y de los
estados de agregación en que se encuentran. En algunos casos se puede utilizar más de un
método para fraccionar la mezcla en las distintas componentes que lo forman.

Filtración: para aislar una fase sólida de una fase líquida.
Tamización: para aislar dos fases sólidas de distinto tamaño.
Solubilización o Disolución: para aislar dos fases sólidas de igual tamaño cuando una de ellas
  se solubiliza en un solvente adecuado. Debe completarse la separación con una filtración y
  evaporación del solvente utilizado.
Decantación: para aislar dos fases líquidas inmiscibles. También para aislar partículas sólidas
  en suspensión en un líquido.
Centrifugación: para aislar fases sólidas muy livianas que se encuentran suspendidas en
  líquidos y que no decantan por ser livianas.
Imantación: para aislar fases que posean propiedades magnéticas.
Tría: para aislar con pinzas fases sólidas de tamaño adecuado que están dispersas en otro
  sólido o un líquido.
Volatilización y Sublimación: para aislar fases sólidas volátiles que subliman al ponerse en
  contacto con una superficie fría.
Levigación: para aislar fases sólidas de distintas densidades.
Flotación: para aislar fase sólidas de distintas densidades.

      Para separa los componentes de una mezcla homogénea se deben utilizar técnicas de
fraccionamiento que posibiliten aislar los componentes mediante transformaciones físicas en las
que se gastarán pequeñas cantidades de energía.

Cristalización: para obtener la fase sólida que se halla disuelta en el líquido siempre que este
  tenga la posibilidad de cristalizar. Por evaporación del líquido se separa el sólido cristalino.
Destilación: para aislar dos o más componentes líquidos miscibles o un sólido disuelto en un
  líquido.
Extracción y Cromatografía: para extraer, mediante un solvente, diversas sustancias que
  tienen la capacidad de solubilizarse en dicho solvente y poder identificarlas, luego mediante
  un análisis cromatográfico que consiste en la separación de dichos componentes según
  afinidad con el eluyente.




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                                           ACTIVIDADES

1. Clasificá las siguientes materiales en sustancia simple, sustancia compuesta o solución:

      vino                        oro 24 quilates            oro 18 quilates
      gaseosa                     aluminio                   agua
      dióxido de carbono          té con azúcar              azúcar

2. Distinguí, entre las siguientes propiedades de la materia, aquellas que son intensivas,
   extensivas y organolépticas:

         densidad                   peso específico            tenacidad
         dureza                     volumen                    textura
         color                      punto de fusión            brillo
         punto de ebullición        masa                       conductividad eléctrica
         superficie                 olor                       fragilidad
         sabor                      peso                       maleabilidad
         ductilidad                 conductividad calórica     elasticidad

3. Clasificá las siguientes transformaciones en físicas o químicas según corresponda:

                                                    Agregar un tonalizador a una pintura
       Calentar agua.                               blanca.

       Mezclar harina con levadura a una            Dejar un pedazo de carne fuera de la
       temperatura de 40ºC.                         heladera por un tiempo prolongado.

                                                    Licuar el oxígeno para utilizarlo en
       Quemar un trozo de carbón.
                                                    medicina.

       Dejar que los barrotes de un                 Mezclar en un recipiente de dos gases:
       balcón se oxiden.                            oxígeno e hidrógeno.

       Agregar azúcar al café con leche.            Dejar que la leche se agrie.

       Transformar los alimentos en el              Agregar agua a través del filtro con café.
       organismo.


4. El texto que se incluye es un fragmento de un artículo de divulgación científica aparecido en
   el diario Clarín, en el suplemento “Aniversario”, el día 28 de agosto de 1995. Su autora es
   Laura Rozemberg, reconocida periodista que se dedica a temas científicos.
   La actividad a realizar, en este caso, tiene varios pasos.

   Leé atentamente todo el texto, anotando en una hoja las palabras que no entendés.

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   Buscá en el diccionario las palabras elegidas y tratá de seleccionar el significado (si es
     que posee varias acepciones) que más se adecue al texto leído.
   Volvé a leer tratando de interpretar lo que leíste y subrayando los materiales que se
     mencionan en el artículo.
   Seleccioná dos de los materiales que más conozcas y clasificalos usando los criterios que
     aprendiste.
   Indicá todas las propiedades que te parezca que sirven para identificarlos.
   Escribí un comentario acerca de tu interpretación sobre el texto.




       La tecnología le cambió la vida a la gente

              “Don José, el prototípico Don José del almacén de la esquina, podía provocar el
       arrobamiento cuando uno miraba su destreza para hacer el repulgue del paquete de azúcar.
       Pero, ¿quién recuerda ya el atractivo hipnótico que producía el arte de empaquetar? Hay
       una palabra para comprender ese olvido: polivinilo. Un plástico. Un material que permitió
       embolsar azúcar, fideos, lentejas, poritos, que reemplazó el empaquetado de las cajas de
       zapatos y de la ropa.
              Nacidos “por carambola” a mediados del siglo XIX –un inglés los descubrió mientras
       buscaba un material capaz de abaratar el costo de las bolas de billar-, los plásticos se
       constituyeron en una industria que hoy permite sustituir la lana, la madera, el metal, crear
       posibilidades en la medicina, desde la utilización de celofán que oficia de riñón artificial
       durante las operaciones, hasta la introducción de siliconas. Hay más de 10.000 sustancias
       plásticas. Duras y resistentes a los golpes y al calor, ultramaleables, flexibles; intervienen
       en todo y permiten, en general, que tengamos muchos más objetos baratos.”


Actividad extraída del libro “Química para descubrir un mundo diferente”De Laura Vidarte

5. Indicá, en cada situación, qué cambio de estado se produce, entre qué estados de agregación
   de la materia se produce ese pasaje y si hay pérdida o ganancia de calor.

       a. Luego de una fuerte lluvia, en la calle se forma un charco pequeño. Al cabo de un
          tiempo el charco desaparece.

       b. Para formar hielo, basta con poner agua en el congelador y que su temperatura
          descienda.

       c. Con el paso del tiempo las bolitas de naftalina que se ponen entre la ropa de lana
          “desaparecen”, pero se puede sentir su olor penetrante.

       d. Cuando termino de bañarme sobre los azulejos del baño se forman gotitas de agua.

Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones                                                     17
Introducción a la Química                                                 Profesora RUTH JOSIOWICZ
Curso de Ingreso y nivelación                                             Profesora MÓNICA ARBITER


       e. Para fabricar acero, al hierro que se extrae de ciertos minerales se lo somete a
          elevadas temperaturas.

6. Observá la siguiente tabla que contiene datos de dos propiedades intensivas de distintas
   sustancias:

              Sustancia                         Punto de fusión              Punto de ebullición
                 agua                                0 ºC                         100 ºC
                plomo                               327 ºC                       1725 ºC
               oxígeno                            -218,8 ºC                      -183 ºC
               aluminio                             660 ºC                       2450 ºC
                hierro                             1535 ºC                        2750 º

   Señalar el estado de agregación de cada sustancia a una temperatura ambiente de 20ºC.

7. Clasificá los siguientes mezclas en homogéneo o heterogéneo:

            aceite de girasol                    sangre
            leche chocolateada                   agua y tinta
            soda                                 helado de dulce de leche
            agua con hielo                       caramelos
            sopa de arroz                        agua jabonosa
            café con leche y azúcar              sándwich de jamón y queso
            nafta                                helado de dulce de leche granizado
            sal y pimienta                       sal, aceite y vinagre

8. Indicá para los siguientes sistemas: tipo, cantidad de fases y componentes, forma en que
   realizaría la separación del mismo:

   agua coloreada con tinta                                   aceite, sal, agua
   agua y querosén                                            polvo de tiza y sal
   arena y azúcar                                             alcohol, sal y nafta
   arena, yodo, y limaduras de hierro                         aserrín, arena y piedras
   trozos de plástico, clavos de hierro y telgopor            arena, piedras, trocitos de oro

9. Para hacer en casa: una cromatografía

   Tomá una tira de papel secante de 3cm de ancho y, a unos 2 cm del borde inferior hace una
   mancha con un marcador de color negro. Colocá la tira en un frasco de vidrio limpio que
   contenga 1 cm. de altura de alcohol común y tapá el frasco de manera que la tapa sostenga el
   papel. Después de un tiempo podrás observar los colorantes utilizados para fabricar la tinta
   del marcador.


Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones                                                      18

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Intro Química-Materia, Propiedades, Transformaciones

  • 1.
  • 2. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER “La química es la ciencia que estudia la materia, sus transformaciones y las leyes que rigen estas transformaciones”. MATERIA, CUERPO, MATERIAL En el mundo que nos rodea reconocemos diferentes materiales que son parte de nuestra vida cotidiana. Estos materiales integran nuestra ropa, nuestra comida, nuestros juguetes, nuestros muebles, nuestras mascotas y muchas cosas con las que tenemos contacto todos los días. Cada uno de estos objetos perceptibles se denomina cuerpo. CARACTERÍSTICAS DE LOS CUERPOS Aunque los cuerpos existentes en la naturaleza son diferentes e incontables y presentan diversas formas, tamaños y comportamientos, es posible encontrar en ellos características comunes entre ellos, por ejemplo: tienen masa, que es la cantidad de materia que los compone. son impenetrables, pues dos cuerpos no pueden ocupar el mismo espacio en el mismo momento. tienen volumen, es decir que ocupan un lugar en el espacio. La razón de estas características es que todos los cuerpos poseen un componente común que se llama materia. Los cuerpos son entonces objetos materiales. Tienen masa CARACTERÍSTICAS DE Son impenetrables LOS CUERPOS Tienen volumen Hay diferentes clases de materiales que se distinguen entre sí por una serie de características, por ejemplo: el color, la textura, el olor, el estado físico, etc. Cada una de las clases particulares de materia, que constituye un cuerpo se llama material. Son materiales: el vidrio, la madera, el algodón, el alcohol, el plástico, etc. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 2
  • 3. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER Algunos son materiales naturales, llamados así porque se encuentran en la naturaleza, y otros son materiales sintéticos, llamados así porque los fabrica el hombre. Se encuentran en la NATURALES naturaleza. TIPOS DE MATERIALES Fabricados por el SINTÉTICOS hombre Clasificá los materiales que se incluyen en la siguiente lista: MATERIAL NATURAL SINTÉTICO madera jabón nylon sal de mesa vidrio agua plástico lana arena PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Las características especiales que muestran y distinguen a cada una de los materiales son sus propiedades, que se clasifican en dos grandes grupos: propiedades extensivas propiedades intensivas Las propiedades extensivas son aquellas que dependen de la cantidad de materia de la muestra que se está analizando; por ejemplo, el volumen, la masa, el peso y las dimensiones en general (largo, ancho, diámetro, etc.) Las propiedades extensivas por sí solas no permiten identificar un cuerpo. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 3
  • 4. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER Las propiedades intensivas son aquellas que son independientes de la cantidad de materia que se analiza, pues sólo dependen del tipo de material que forma el cuerpo. Éstas pueden clasificarse en: propiedades organolépticas, que son aquellas que se determinan a través de los sentidos. Por ejemplo, el color, el sabor, el olor, la textura. propiedades físicas, como por ejemplo el punto de ebullición, el punto de fusión, la densidad, el peso específico, etc propiedades químicas que son las que se relacionan con las transformaciones o cambios en la composición que se producen a través de una reacción química. QUÍMICAS Se relacionan con los cambios o transformaciones en la composición producidos por reacciones químicas INTENSIVAS MATERIA Independiente de la cantidad de materia que se FÍSICAS analiza. Se determinan por su punto Dependen del tipo de de ebullición, densidad, peso materia que forma el cuerpo. específico, etc. LA DE ORGANOLÉPTICAS Se determinan a través de PROPIEDADES los sentidos. EXTENSIVAS Dependen de la cantidad de materia de la muestra (peso, masa, volumen y las dimensiones largo, ancho, etc.) Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 4
  • 5. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER Buscá en el diccionario el significado de: dureza elasticidad tenacidad conductividad ductilidad maleabilidad TRANSFORMACIONES FÍSICAS Y QUÍMICAS El análisis de los diferentes cambios que se producen en la naturaleza permite establecer dos grandes grupos de transformaciones: físicas y químicas. En todos los casos, para interpretar cómo ocurre una transformación, es necesario analizar el estado inicial y el estado final, estudiar qué es lo que cambió y cuáles son las condiciones en que el cambio se produjo. Las transformaciones químicas son aquellas donde los materiales finales son distintos de los materiales iniciales; por ejemplo, una combustión, la digestión, una putrefacción, etc. Las transformaciones físicas, en cambio, son aquellas donde los materiales que interviene en el proceso no cambian; por ejemplo, una dilución, un cambio de estado físico, el movimiento de un cuerpo, etc. En estas transformaciones lo que sucede es que las partículas que constituyen el material se acomodan de otra forma. A veces se hace referencia a un tercer tipo de transformación, los fenómenos biológicos, que serían característicos del comportamiento de la materia viviente. Esta clasificación es puramente formal y a los efectos de facilitar el estudio, ya que la química, la física y la biología constituyen tres ciencias muchas veces entrelazadas. QUÍMICAS Son aquellas donde los materiales finales TRANSFORMACION ES son distintos a los materiales iniciales (combustión, digestión, putrefacción) MATERIA DE LA FÍSICAS Son aquellas donde los materiales que intervienen en el proceso no cambian. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 5
  • 6. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER En los siguientes procesos determiná cuáles corresponden a cambios físicos y cuáles a cambios químicos: cocción de un churrasco. digestión de los alimentos.  rotura de un plato. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS MATERIALES La enorme variedad de materiales diferentes que existen en el Universo se presenta en la naturaleza en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso. Se las llama estados de la materia o estados de agregación de la materia. SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO La observación de los cuerpos nos muestra que:  estado sólido tienen forma propia y definida, y su volumen no varía de manera en considerable con los cambios de presión temperatura.  estado líquido no tienen forma propia aunque sí volumen definido, adoptan la forma en del recipiente que los contiene.  estado gaseoso no tienen forma ni volumen propios, adecuándose a la forma y al en volumen del recipiente donde están contenidos; pueden comprimirse fácilmente y, dejados en libertad, se expanden. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 6
  • 7. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO Forma propia y No tienen forma No tienen forma ni definida. Su volumen propia aunque si volumen propio, no varía volumen definido. adecuándose al recipiente considerablemente con Adoptan la forma del donde están contendidos. los cambios de presión recipiente que los Pueden comprimirse y en y temperatura. contiene libertad se expanden. Pero, para explicar el comportamiento de los materiales en los diferentes estados, se debe recurrir a la teoría cinético molecular. Según esta teoría la materia está formada por pequeñas partículas que se encuentran muy próximas entre sí y en continuo movimiento, siendo esto posible porque entre unas y otras existe un espacio desocupado, un espacio vacío. Entre estas partículas en constante movimiento hay fuerzas de atracción que las acercan llamadas fuerzas de cohesión. Tales fuerzas son tanto más intensas cuanto más cerca están las moléculas y cuanto más lento sea su movimiento. En un sólido, las partículas que lo forman se mueven alrededor de su posición de equilibrio; lo hacen con movimientos de vibración y rotación en el sitio que ocupan. La mayoría de los sólidos están constituidos por átomos o iones que se ubican muy cerca unos de otros, ya que las fuerzas de atracción que existen en este estado son tan intensas que los espacios entre partículas son muy reducidos formando un modelo tridimensional. Esta agrupación interna ordenada que presentan los sólidos se conoce como estructura cristalina. En un líquido, en cambio, las partículas poseen mayor movimiento que en los sólidos, se encuentran más separadas que en éstos; se desplazan en todas direcciones con movimientos de traslación cambiando permanentemente de partículas vecinas. La velocidad de las partículas es mayor que en los sólidos ya que las fuerzas de atracción son menores y no impiden su desplazamiento. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 7
  • 8. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER En un gas, en cambio, las partículas se encuentran comparativamente mucho más separadas que en el sólido y que en el líquido; esto hace que el movimiento sea mucho mayor. Las fuerzas de atracción entre moléculas son muy débiles, por lo que las moléculas se mueven en todas direcciones chocando entre sí y contra las paredes del recipiente que las contiene. TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR MATERIA Constituida por pequeñas partículas ( átomos, moléculas, iones ) Partículas en permanente Partículas separadas entre sí que se movimiento generan energía atraen debido a fuerzas de atracción (energía cinética) (fuerzas de cohesión). Clasificá los siguientes materiales según su estado de agregación: petróleo cobre agua de río arena dióxido de carbono nafta cal gas de encendedor oxígeno helio mármol soda CAMBIOS DE ESTADO DE AGREGACIÓN La vida diaria nos muestra que una misma sustancia puede existir en cualquiera de los tres estados, siempre que se modifique de manera adecuada las condiciones en que se encuentra, dándole o quitándole energía. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 8
  • 9. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER Los cambios de los materiales de un estado a otro se conocen como cambios de estado de agregación. volatilización fusión vaporización SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO condensación o solidificación licuación sublimación Cuando un sólido se calienta, recibe energía. Dado que el calor se transforma en energía en movimiento, las partículas que se hallan vibrando en posiciones fijas vibran cada vez más, saliendo de sus posiciones. Es así como las fuerzas de atracción entre ellas disminuyen, con lo que se rompe la estructura ordenada y el cuerpo pasa al estado líquido. Este cambio se llama fusión, y la temperatura a la que sucede se llama punto de fusión. Si al líquido obtenido se le sigue suministrando calor, se conseguirá que sus partículas se muevan más rápidamente. Algunas, ubicadas en la superficie, llegarán a tener la suficiente energía para escapar del recipiente y transformarse en vapor; se moverán desordenadamente en el espacio situado sobre el líquido. Este fenómeno se denomina evaporación, ocurre a cualquier temperatura y sólo tiene lugar en la superficie del líquido. Si al líquido se lo sigue calentando, todas las partículas llegarán a tener la suficiente energía como para pasar al estado gaseoso en toda la masa líquida. Este cambio se llama ebullición, y ocurre a una temperatura característica de cada líquido llamada punto de ebullición. La licuación es el pasaje del estado gaseoso al estado líquido. Se produce cuando el gas pierde energía por disminución de la temperatura o aumento de la presión, o bien cuando se modifican ambas magnitudes simultáneamente. En el caso de los vapores sólo es necesaria una disminución de la temperatura y el cambio se denomina condensación. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 9
  • 10. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER Las partículas se mueven alrededor de sus posiciones de equilibrio con SÓLIDO movimientos de vibración y rotación en el sitio que ocupan. MOVIMIENTOS PARTÍCULAS Las partículas se desplazan en todas DE LAS LÍQUIDO direcciones con movimientos de traslación. GASEOSO Las partículas se mueven en todas direcciones chocando entre sí y contra las paredes del recipiente que las contiene. en este sentido se absorbe energía SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO en este sentido se libera energía ¿A qué temperatura cambian de estado? Buscá en una enciclopedia la temperatura a la que cada uno de los siguientes materiales cambia de estado  alcohol  hierro dióxido de carbono  agua Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 10
  • 11. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS Cuando dos o más materiales se ponen en contacto ocurre que las partículas que forma uno de los materiales se reparte en los espacios vacíos que hay entre las partículas del otro material. Entre las partículas que forman ambos materiales se ejercen fuerzas que pueden originar la formación de otro/s materiales/s con propiedades diferentes, una combinación; o puede suceder que cada material conserve sus características y, por lo tanto, al no haber perdido sus propiedades, se los puede identificar en el conjunto y también separarlas, una mezcla. Las mezclas pueden estar formadas por uno o varios componentes. Buscá en casa dos alimentos envasados: una lata de gaseosa y un pote de yogur. ¿Cuántos componentes parece tener cada producto? ¿Cuántos componentes diferentes tiene cada uno de los productos? Las mezclas pueden clasificarse en:  Heterogénea: son mezclas en las que se pueden distinguir distintos componentes.  Homogénea: son mezclas en las que no se pueden distinguir sus componentes (ni aún con el ultramicroscopio), son completamente uniformes. Mezclas homogéneas – soluciones Las mezclas homogéneas pueden estar formadas por uno o por varios componentes. Cuando se trata de un solo componente, la mezcla se llama sustancia. Cuando se trata de varios componentes, la mezcla se llama solución. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 11
  • 12. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER SUSTANCIA Mezcla de un solo componente MEZCLAS HOMOGÉNEAS SOLUCIÓN Mezcla de varios componentes Sustancia Una sustancia es una mezcla homogénea que no puede separarse en fracciones con diferentes propiedades. Estos materiales resisten los métodos físicos de separación sin sufrir transformaciones. Son ejemplos de sustancias, el agua, el cloruro de sodio, el cobre, el oro, etc., porque con ningún método físico se logran fracciones con diferentes propiedades. Esto significa que las sustancias están presentes en todos los materiales. Algunos están formados por una sola sustancia, como por ejemplo la sal común y el agua, y otros por dos o más, como por ejemplo el acero. Otra particularidad importante de las sustancias es que poseen propiedades intensivas fijas y características que sirven para su identificación. Las sustancias pueden ser sustancias simples o sustancias compuestas. Las sustancias simples pueden tener sus átomos libres, como los gases helio y argón; pueden formar moléculas, como el oxígeno o el yodo; o pueden, también, formar estructuras más complejas como los metales, por ejemplo el hierro. Las sustancias compuestas son aquellas en las que las partículas que la forman pueden ser moléculas formadas por distintos elementos como por ejemplo el agua, el azúcar, el amoníaco, la vitamina C. o compuestos iónicos, formados por iones, como por ejemplo la sal. Soluciones Una solución es una mezcla homogénea que puede separarse en fracciones con diferentes propiedades. Las soluciones se forman por componentes líquidos, sólidos y gaseosos. Independientemente del estado de agregación de los componentes de una solución, estos se denominan: Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 12
  • 13. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER  Soluto: es el componente que se encuentra en menor proporción.  Solvente: es el componente que se encuentra en mayor proporción. Las soluciones más comunes son las de sólidos en líquidos y líquidos en líquidos. Una solución se forma cuando el soluto es soluble en el solvente, es decir, cuando el soluto se disuelve en el solvente. Si esto no ocurre, sucede que el soluto es insoluble en el solvente. Utilizando el modelo de partículas de la materia para explicar la formación de una solución se puede señalar que al ponerse en contacto, las partículas del soluto se separan, porque se rompen las fuerzas que las mantienen unidas y lo mismo ocurre entre las partículas del solvente; al mismo tiempo, las partículas de soluto se van rodeando de las de solvente y comienzan a distribuirse por todo el sistema. Finalmente, las partículas de una y otra sustancia quedan distribuidas de forma pareja. Como las partículas son tan pequeñas, es imposible distinguirlas a simple vista, o con microscopio, unas de otras, sino que están distribuidas de tal manera que le dan un aspecto uniforme a la mezcla, razón por la que se las llama mezclas homogéneas. Así se explica que las propiedades de la solución sean las mismas en cualquier parte del sistema. Mezclas heterogéneas - dispersiones En una mezcla o sistema heterogéneo se pueden distinguir fases, es decir, distintas porciones en las cuales los valores de las propiedades resultan diferentes. Las fases se encuentran separadas entere sí por límites virtuales llamados interfases. Los sistemas heterogéneos son polifásicos, en cambio los sistemas homogéneos son monofásicos. Cada una de estas fases puede estar formada por uno o varios componentes. Cuando en un sistema heterogéneo una de las fases se encuentra suspendida en otra de las fases en forma de partículas muy pequeñas este recibe el nombre de sistema disperso o dispersión. Un sistema disperso es todo sistema en el cual uno de los componentes está distribuido más o menos uniformemente dentro del otro componente. En ellos la fase que se encuentra finamente dividida se llama fase dispersa, la otra es la fase dispersante. Las partículas dispersas pueden presentar cualquiera de los tres estados físicos, lo mismo sucede con el medio en que dichas partículas se hallan distribuidas. Las dispersiones más comunes son aquellas en las que el medio dispersante es un líquido. Las propiedades de los sistemas dispersos y su estabilidad dependen del tamaño de las partículas dispersas. Si éstas son muy grandes, los sistemas dispersos son inestables y en poco tiempo se produce la separación de las fases. El tamaño de las partículas suele expresarse en Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 13
  • 14. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER micrones. El micrón (µ) es una unidad de longitud equivalente a la milésima parte de un milímetro: 1 µ = 0,001 mm Según el grado de división de las partículas dispersas, las dispersiones se clasifican en: Dispersiones groseras o macroscópicas. Son sistemas heterogéneos que se caracterizan porque la fase dispersa puede se observada a simple vista o con una lupa. Las dimensiones de las partículas dispersas son mayores que 50 µ. Por ejemplo: talco en agua, azufre y limaduras de hierro. Dispersiones finas. Son sistemas heterogéneos en los que la fase dispersa no es visible a simple vista, pero sí es observada al microscopio. Las dimensiones de las partículas dispersas oscilan entre 50 µ y 0,1 µ. Si la fase dispersa es un líquido y la fase dispersante también lo es, la dispersión se denomina emulsión; por ejemplo la leche que resulta una dispersión de materia grasa en un líquido, al igual que la mayonesa. Si la fase dispersa es sólida y la fase dispersante es líquida, la dispersión se denomina suspensión; por ejemplo la tinta china, que resulta una dispersión de carbón en agua, la sangre y cualquier fluido biológico. Dispersiones coloidales. Son sistemas heterogéneos cuya fase dispersa posee un alto grado de división y solamente es visible al ultramicroscopio. El tamaño de las partículas, dispersas es muy pequeño es de 0,01 µ. y 0,001 µ. Pueden formarse entre sólidos, líquidos o gases, por ejemplo el aerosol y el humo (dispersión de un sólido en un gas); gel, por ejemplo, la gelatina fría (dispersión de un sólido en un líquido). Separación de los componentes de una mezcla Existen diversos métodos para separar los componentes de una mezcla dado que en ella cada componente se conserva como tal. Los métodos de separación y purificación de los componentes de una mezcla se basan en las diferentes propiedades de las sustancias que la componen. ¿Cómo separarías las fases de los siguientes sistemas heterogéneos? arena y tres piedras limaduras de hierro y aserrín  alpiste y garbanzos Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 14
  • 15. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER En una mezcla heterogénea se pueden separa las fases por medio de diversos métodos mecánicos; la elección de éste dependerá de las características de las sustancias y de los estados de agregación en que se encuentran. En algunos casos se puede utilizar más de un método para fraccionar la mezcla en las distintas componentes que lo forman. Filtración: para aislar una fase sólida de una fase líquida. Tamización: para aislar dos fases sólidas de distinto tamaño. Solubilización o Disolución: para aislar dos fases sólidas de igual tamaño cuando una de ellas se solubiliza en un solvente adecuado. Debe completarse la separación con una filtración y evaporación del solvente utilizado. Decantación: para aislar dos fases líquidas inmiscibles. También para aislar partículas sólidas en suspensión en un líquido. Centrifugación: para aislar fases sólidas muy livianas que se encuentran suspendidas en líquidos y que no decantan por ser livianas. Imantación: para aislar fases que posean propiedades magnéticas. Tría: para aislar con pinzas fases sólidas de tamaño adecuado que están dispersas en otro sólido o un líquido. Volatilización y Sublimación: para aislar fases sólidas volátiles que subliman al ponerse en contacto con una superficie fría. Levigación: para aislar fases sólidas de distintas densidades. Flotación: para aislar fase sólidas de distintas densidades. Para separa los componentes de una mezcla homogénea se deben utilizar técnicas de fraccionamiento que posibiliten aislar los componentes mediante transformaciones físicas en las que se gastarán pequeñas cantidades de energía. Cristalización: para obtener la fase sólida que se halla disuelta en el líquido siempre que este tenga la posibilidad de cristalizar. Por evaporación del líquido se separa el sólido cristalino. Destilación: para aislar dos o más componentes líquidos miscibles o un sólido disuelto en un líquido. Extracción y Cromatografía: para extraer, mediante un solvente, diversas sustancias que tienen la capacidad de solubilizarse en dicho solvente y poder identificarlas, luego mediante un análisis cromatográfico que consiste en la separación de dichos componentes según afinidad con el eluyente. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 15
  • 16. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER ACTIVIDADES 1. Clasificá las siguientes materiales en sustancia simple, sustancia compuesta o solución: vino oro 24 quilates oro 18 quilates gaseosa aluminio agua dióxido de carbono té con azúcar azúcar 2. Distinguí, entre las siguientes propiedades de la materia, aquellas que son intensivas, extensivas y organolépticas: densidad peso específico tenacidad dureza volumen textura color punto de fusión brillo punto de ebullición masa conductividad eléctrica superficie olor fragilidad sabor peso maleabilidad ductilidad conductividad calórica elasticidad 3. Clasificá las siguientes transformaciones en físicas o químicas según corresponda: Agregar un tonalizador a una pintura Calentar agua. blanca. Mezclar harina con levadura a una Dejar un pedazo de carne fuera de la temperatura de 40ºC. heladera por un tiempo prolongado. Licuar el oxígeno para utilizarlo en Quemar un trozo de carbón. medicina. Dejar que los barrotes de un Mezclar en un recipiente de dos gases: balcón se oxiden. oxígeno e hidrógeno. Agregar azúcar al café con leche. Dejar que la leche se agrie. Transformar los alimentos en el Agregar agua a través del filtro con café. organismo. 4. El texto que se incluye es un fragmento de un artículo de divulgación científica aparecido en el diario Clarín, en el suplemento “Aniversario”, el día 28 de agosto de 1995. Su autora es Laura Rozemberg, reconocida periodista que se dedica a temas científicos. La actividad a realizar, en este caso, tiene varios pasos. Leé atentamente todo el texto, anotando en una hoja las palabras que no entendés. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 16
  • 17. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER Buscá en el diccionario las palabras elegidas y tratá de seleccionar el significado (si es que posee varias acepciones) que más se adecue al texto leído. Volvé a leer tratando de interpretar lo que leíste y subrayando los materiales que se mencionan en el artículo. Seleccioná dos de los materiales que más conozcas y clasificalos usando los criterios que aprendiste. Indicá todas las propiedades que te parezca que sirven para identificarlos. Escribí un comentario acerca de tu interpretación sobre el texto. La tecnología le cambió la vida a la gente “Don José, el prototípico Don José del almacén de la esquina, podía provocar el arrobamiento cuando uno miraba su destreza para hacer el repulgue del paquete de azúcar. Pero, ¿quién recuerda ya el atractivo hipnótico que producía el arte de empaquetar? Hay una palabra para comprender ese olvido: polivinilo. Un plástico. Un material que permitió embolsar azúcar, fideos, lentejas, poritos, que reemplazó el empaquetado de las cajas de zapatos y de la ropa. Nacidos “por carambola” a mediados del siglo XIX –un inglés los descubrió mientras buscaba un material capaz de abaratar el costo de las bolas de billar-, los plásticos se constituyeron en una industria que hoy permite sustituir la lana, la madera, el metal, crear posibilidades en la medicina, desde la utilización de celofán que oficia de riñón artificial durante las operaciones, hasta la introducción de siliconas. Hay más de 10.000 sustancias plásticas. Duras y resistentes a los golpes y al calor, ultramaleables, flexibles; intervienen en todo y permiten, en general, que tengamos muchos más objetos baratos.” Actividad extraída del libro “Química para descubrir un mundo diferente”De Laura Vidarte 5. Indicá, en cada situación, qué cambio de estado se produce, entre qué estados de agregación de la materia se produce ese pasaje y si hay pérdida o ganancia de calor. a. Luego de una fuerte lluvia, en la calle se forma un charco pequeño. Al cabo de un tiempo el charco desaparece. b. Para formar hielo, basta con poner agua en el congelador y que su temperatura descienda. c. Con el paso del tiempo las bolitas de naftalina que se ponen entre la ropa de lana “desaparecen”, pero se puede sentir su olor penetrante. d. Cuando termino de bañarme sobre los azulejos del baño se forman gotitas de agua. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 17
  • 18. Introducción a la Química Profesora RUTH JOSIOWICZ Curso de Ingreso y nivelación Profesora MÓNICA ARBITER e. Para fabricar acero, al hierro que se extrae de ciertos minerales se lo somete a elevadas temperaturas. 6. Observá la siguiente tabla que contiene datos de dos propiedades intensivas de distintas sustancias: Sustancia Punto de fusión Punto de ebullición agua 0 ºC 100 ºC plomo 327 ºC 1725 ºC oxígeno -218,8 ºC -183 ºC aluminio 660 ºC 2450 ºC hierro 1535 ºC 2750 º Señalar el estado de agregación de cada sustancia a una temperatura ambiente de 20ºC. 7. Clasificá los siguientes mezclas en homogéneo o heterogéneo: aceite de girasol sangre leche chocolateada agua y tinta soda helado de dulce de leche agua con hielo caramelos sopa de arroz agua jabonosa café con leche y azúcar sándwich de jamón y queso nafta helado de dulce de leche granizado sal y pimienta sal, aceite y vinagre 8. Indicá para los siguientes sistemas: tipo, cantidad de fases y componentes, forma en que realizaría la separación del mismo: agua coloreada con tinta aceite, sal, agua agua y querosén polvo de tiza y sal arena y azúcar alcohol, sal y nafta arena, yodo, y limaduras de hierro aserrín, arena y piedras trozos de plástico, clavos de hierro y telgopor arena, piedras, trocitos de oro 9. Para hacer en casa: una cromatografía Tomá una tira de papel secante de 3cm de ancho y, a unos 2 cm del borde inferior hace una mancha con un marcador de color negro. Colocá la tira en un frasco de vidrio limpio que contenga 1 cm. de altura de alcohol común y tapá el frasco de manera que la tapa sostenga el papel. Después de un tiempo podrás observar los colorantes utilizados para fabricar la tinta del marcador. Unidad Nº 2 La materia y sus transformaciones 18