Estados de la Materia y Clasificación

Estados de la Materia y sus Propiedades

La materia se encuentra en 3 estados:

• Sólido: Los sólidos tienen masa fija, forma fija, volumen constante y no se pueden comprimir. Ejemplo: Una mesa.
• Líquido: Masa fija, forma variable (adopta la forma del recipiente), volumen constante, difícil de comprimir. Ejemplo: El agua.
• Gaseoso: Masa fija, forma variable, volumen variable y fácil de comprimir. Ejemplo: El aire.

Teoría Cinético Molecular

La materia está compuesta por partículas imperceptibles a simple vista, entre las que existen fuerzas de atracción. Dichas partículas se encuentran en continuo movimiento, cuanto mayor es la temperatura mayor velocidad adquieren. Según la teoría cinético molecular:

• Sólido: Partículas muy juntas y fuerza de atracción muy intensas, las partículas vibran alrededor de su posición de equilibrio.
• Líquido: Partículas próximas y fuerzas de atracción menos intensas que en el sólido. Las partículas pueden moverse, por eso cambian de forma.
• Gaseoso: Las partículas están muy separadas, fuerzas de atracción débiles, y con total libertad de movimiento, por eso cambian de forma y de volumen.

Cambios de Estado

Hacia la derecha los cambios se producen con aumento de temperatura. Hacia la izquierda los cambios se producen con disminución de temperatura.

• Fusión: Hielo / Agua.
• Vaporización: Agua / Vapor de agua.
• Condensación: Vapor de agua / Agua.
• Solidificación: Agua / Hielo.
• Sublimación: Yodo / Gas tóxico púrpura.
• Sublimación inversa: Yodo en estado gaseoso / Cristales de yodo.

Puntos de Cambio de Estado

• Punto de fusión: Temperatura a la que un sólido pasa a líquido, capa a capa, y se produce a una temperatura fija para cada sustancia.
• Punto de solidificación: Temperatura a la que un líquido pasa a sólido.
• Evaporación: Ocurre en la superficie de un líquido, capa a capa, y se produce a cualquier temperatura.
• Ebullición: Sucede en toda la masa del líquido, de forma violenta y a una temperatura fija para cada sustancia.
• Punto de ebullición: Temperatura a la que un líquido hierve y pasa a estado gaseoso.

Clasificación de la Materia

La materia se clasifica en:

• Sustancias Puras:

  Son las que no se pueden descomponer por procesos físicos.
  • Elementos: Son las más sencillas y están formadas por átomos de un solo tipo. Ej: Hierro, oxígeno (O), nitrógeno (N), calcio, aluminio.
  • Compuestos: Están formados por 2 o más elementos en cantidades fijas, es decir responden a una fórmula química. Los compuestos se descomponen en sus elementos por procesos químicos (reacción química). Ej: Agua (H₂O), Peróxido de hidrógeno (H₂O₂), Dióxido de carbono (CO₂), Ácido sulfúrico (H₂SO₄).

• Mezclas:

  Es una combinación de sustancias puras, se pueden separar en sus componentes por procedimientos físicos.
  • Mezclas homogéneas: No se ven sus componentes a simple vista. Ej: Batido de chocolate.
  • Mezclas heterogéneas: Se ven sus componentes a simple vista. Ej: Arroz y agua.

Disoluciones

Las disoluciones son mezclas homogéneas. Dentro de las mezclas puede haber:

• Soluto: Menor proporción.
• Disolvente: Mayor proporción.

Las aleaciones son disoluciones sólidas formadas por 2 o más elementos donde al menos 1 es un metal. Ejemplos:

• Acero: Carbono + Hierro.
• Latón: Cobre + Zinc.
• Bronce: Cobre + Estaño.

Coloides

Las dispersiones o disoluciones coloidales son un tipo especial de mezcla heterogénea cuyas partículas de soluto (invisibles a simple vista) tienen un tamaño intermedio entre el de las disoluciones y el de las mezclas heterogéneas. Ej: Jabón, mantequilla, crema, espuma, aerosol, nube, gelatina...

Métodos de Separación de Mezclas

Métodos de separación de mezclas heterogéneas

• Criba o tamizado: Sirve para separar sólidos de distintos tamaños de partículas. Ej: Arena y granos de maíz.
• Filtración: Sirve para separar un sólido insoluble de un líquido. Se utiliza un embudo y un papel de filtro. Ej: Agua y arroz.
• Decantación: Sirve para separar dos líquidos inmiscibles con distinta densidad. Se utiliza el embudo de decantación. Hay que separar en un vaso el líquido más denso, en otro vaso la interfase y en otro vaso el menos denso. Ej: Aceite y agua.