Fundamentos de Química: Conceptos Esenciales y Métodos de Separación de Sustancias

Conceptos Fundamentales de la Química

La química es una ciencia esencial para comprender el mundo que nos rodea. A continuación, se presentan algunas definiciones fundamentales:

Definiciones Básicas

Materia

Es todo aquello de lo que está hecho el universo. Llamamos materia a todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.

Física

Es la ciencia que estudia las transformaciones y cambios de las sustancias en los que no se altera su composición.

Química

Es la ciencia que estudia la materia, su composición y propiedades, así como las transformaciones de unas sustancias en otras.

Propiedades de la Materia

Masa

Magnitud que indica la cantidad de materia que contiene un cuerpo.

Peso

Es la fuerza con que la Tierra u otro astro atrae a un cuerpo.

Volumen

Espacio ocupado por un cuerpo.

Propiedades Características de la Materia

Son aquellas que permiten identificar una sustancia, ya que tienen un valor distinto para cada sustancia pura y no dependen de la cantidad que se tome. Estas propiedades incluyen:

• Densidad
• Temperatura de Fusión (o Punto de Fusión)
• Temperatura de Ebullición (o Punto de Ebullición)
• Solubilidad

Densidad

Es la masa de la unidad de volumen.

Punto de Fusión

Es la temperatura a la que una sustancia cambia de estado sólido a líquido, manteniéndose su valor invariable mientras dura el proceso. Esta temperatura cambia con la presión del exterior.

Punto de Ebullición

Es la temperatura a la que una sustancia cambia de estado líquido a gas, manteniéndose su valor invariable mientras dura el proceso. Esta temperatura cambia con la presión del exterior.

Mezclas y Métodos de Separación

Tipos de Mezclas

Disolución (Mezcla Homogénea)

Es una mezcla homogénea de dos o más sustancias puras (ej. agua con sal, aire). Su composición es variable.

Mezcla Heterogénea

Formada por dos o más sustancias, donde la composición y propiedades varían desde unos puntos a otros (ej. mezcla de hierro y arena).

Métodos de Separación de Mezclas Heterogéneas

Para separar mezclas heterogéneas, se utilizan diversas técnicas:

• Decantación
• Filtración
• Separación Magnética

Decantación

Se utiliza para separar líquidos no miscibles (que no se pueden mezclar), como el agua y el aceite.

Filtración

Se utiliza cuando se desea separar un líquido de un sólido insoluble (ej. arena y agua).

Separación Magnética

Sirve para separar sustancias magnéticas (ej. arena y trozos de hierro).

Métodos de Separación de Mezclas Homogéneas o Disoluciones

Para separar los componentes de una disolución, se emplean métodos como:

• Cristalización
• Calentamiento a Sequedad
• Destilación Simple

Cristalización

Consiste en hacer que cristalice un soluto sólido con el objetivo de separarlo del disolvente en el que está disuelto. Esto se logra enfriando o evaporando parte del disolvente a fin de aumentar la concentración del sólido (ej. agua-sal).

Calentamiento a Sequedad

Se calienta la disolución hasta que todo el líquido se evapore, dejando el sólido como residuo.

Destilación Simple

Método utilizado para separar líquidos de una disolución en función de sus diferentes puntos de ebullición.

Solubilidad

Es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de disolvente. Se puede expresar de distintas formas y solo varía con la temperatura.