Fundamentos de Química: Materia, Propiedades y Leyes Esenciales

Introducción a la Materia y sus Propiedades

La materia se define por sus propiedades. Las propiedades físicas son aquellas que muestran los cuerpos materiales sin que se altere su composición.

La temperatura y la presión son condiciones bajo las que se miden las propiedades físicas mencionadas.

Las propiedades químicas son aquellas que únicamente se manifiestan cuando unas sustancias se transforman en otras.

Clasificación de la Materia

Sustancias Puras

Una sustancia pura es cualquier clase de materia que presenta una composición y unas propiedades fijas en una porción cualquiera de esta, con independencia de su origen.

• Una sustancia simple, o elemento, es cualquier sustancia pura que no puede descomponerse en otras sustancias más sencillas, ni siquiera utilizando los métodos químicos habituales.
• Un compuesto es cualquier sustancia pura que está formada por dos o más elementos diferentes combinados siempre en una proporción fija y separables únicamente por métodos químicos.

Mezclas

Las mezclas son combinaciones de dos o más sustancias puras, cada una de las cuales mantiene su propia composición y propiedades, y que pueden ser separadas mediante procedimientos físicos.

• Una mezcla es homogénea cuando presenta unas propiedades y una composición uniformes en todas sus porciones. Se denomina también disolución.
• Una mezcla es heterogénea cuando los componentes que la forman están físicamente separados y pueden observarse a simple vista o con un microscopio óptico.

Leyes Fundamentales de la Química

Ley de Conservación de la Masa (Lavoisier)

En cualquier reacción química que tenga lugar en un sistema cerrado, la masa total de las sustancias presentes se conserva.

Ley de las Proporciones Definidas (Proust)

Cuando se combinan químicamente dos o más elementos para dar un determinado compuesto, siempre lo hacen en una proporción fija, con independencia de su estado físico y forma de obtención.

Ley de las Proporciones Múltiples (Dalton)

Dos elementos pueden combinarse entre sí en más de una proporción para dar compuestos distintos. En ese caso, una cantidad fija de uno de ellos se combina con cantidades variables del otro elemento, de modo que las cantidades variables de este último elemento guardan entre sí una relación de números enteros sencillos.

Ley de los Volúmenes de Combinación (Gay-Lussac)

Cuando los gases se combinan para formar compuestos gaseosos, los volúmenes de los gases que reaccionan y los volúmenes de los gases que se forman, medidos ambos en las mismas condiciones de presión y temperatura, mantienen una relación de números enteros sencillos.

Hipótesis de Avogadro

Volúmenes iguales de gases diferentes, en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas.

Teoría Atómico-Molecular y Conceptos Relacionados

Teoría Atómico-Molecular

La combinación de la teoría atómica de Dalton, la ley de Gay-Lussac y la hipótesis de Avogadro constituye la Teoría Atómico-Molecular.

Masa Atómica Relativa de un Elemento

Es la masa que le corresponde a un átomo de ese elemento cuando se lo compara con un átomo patrón, el isótopo carbono-12.

Masa Molecular de un Compuesto

Es la suma de las masas atómicas de los elementos de la fórmula, multiplicadas cada una por el número de veces en que está presente el elemento.

Fórmula Empírica de un Compuesto

Es aquella que indica la relación más sencilla en que están combinados los átomos de cada uno de los elementos.

Fórmula Molecular

Expresa el número real de átomos de cada clase que forma la molécula de un compuesto.

Técnicas de Separación de Mezclas

Separación de Mezclas Heterogéneas

Las técnicas comunes incluyen:

• Filtración
• Decantación
• Centrifugación

Separación de Mezclas Homogéneas

Las técnicas comunes incluyen:

• Cromatografía
• Destilación
• Cristalización