SISTEMAS MATERIALES. Departamento de Física y Química 2º ESO

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1 SISTEMAS MATERIALES Departamento de Física y Química 2º ESO

2 0. Mapa conceptual MATERIA Sustancias puras Mezclas Heterogéneas Homogéneas Sistemas coloidales Técnicas de separación Disoluciones Soluto Disolvente Estado físico de los componentes Proporción de los componentes Solubilidad Concentración

3 0. Mapa conceptual Disoluciones Estado físico de los componentes Disoluciones sólidas Disoluciones líquidas Disoluciones gaseosas Proporción de los componentes Disolución diluida Disolución concentrada Disolución saturada Concentración Concentración en % de masa Concentración en % de volumen Concentración en g/l Disolución sobresaturada

4 0. Mapa conceptual Técnicas de separación Mezclas Heterogéneas Mezclas Homogéneas Filtración Separación magnética Cristalización Destilación Decantación Centrifugación Cromatografía masa (g) de soluto Concentración en % masa = 100 masa (g) de disolución Formas de expresar la concentración volumen de soluto Concentración en % volumen = 100 volumen de disolución Concentración (g/l) = masa (g) de soluto volumen (L) de disolución

5 1. Clasificando la materia Materia: todo aquello que tiene masa y ocupa un espacio. Masa: medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo Unidad de medida (SI) = kg Volumen: medida del espacio que ocupa un cuerpo Unidad de medida (SI) = m 3 Propiedades de la materia: Propiedades físicas: dependen de la sustancia misma. Pueden clasificarse en: o Propiedades físicas generales: dependen de la cantidad de materia presente. Ejemplos: masa, volumen, longitud o Propiedades físicas específicas: dependen solo del tipo de materia. Ejemplos: densidad, color, dureza, solubilidad Propiedades químicas: dependen del comportamiento de la materia frente a otras sustancias.

6 1. Clasificando la materia Sistemas materiales: Se pueden clasificar en: Sustancia pura: aquella en la que, sea cual sea su estado de agregación, sus propiedades (físicas y químicas) son uniformes en cualquier parte de ella. Mezcla: sistema material en el que se han combinado dos o más sustancias puras en proporción variable. Mezclas: En función del tamaño de las partículas de las sustancias que las componen pueden ser: Heterogéneas: formadas por dos o más componentes, en las que pueden distinguirse de forma visual los componentes que las forman. Sistemas coloidales: se encuentran en el límite entre los sistemas heterogéneos y los homogéneos. Homogéneas: formadas por dos o más componentes, en las que no pueden distinguirse de forma visual los componentes que las forman.

7 1. Clasificando la materia Mezclas: Pueden ser: Heterogéneas: Partículas > 10-6 m o Sus propiedades y composición varían de una parte a otra de la misma muestra. o Sus componentes se separan por métodos mecánicos (filtración, decantación, ) Homogéneas: Partículas < 10-9 m o Sus propiedades y composición son uniformes en cualquier parte de una muestra. o Sus componentes se separan por métodos que implican cambios de estado (evaporación, recristalización, destilación, ) Sistemas coloidales: Tienen 2 fases, una de ellas finamente dividida en pequeñas partículas (fase dispersa o micela) a las que rodea completamente la otra sustancia (fase dispersante o medio de dispersión). o 10-6 m > Partículas fase dispersa > 10-9 m o Ejemplos: sangre, queso, mahonesa, leche, pinturas,

8 2. Las disoluciones Disolución: mezcla homogénea de 2 o más compuestos. En una disolución: Soluto: componente que está en menor proporción Disolvente: componente que está en mayor proporción Cuando los componentes de una disolución están en proporciones similares disolvente será aquella sustancia que se encuentre en el mismo estado de agregación que la disolución Cómo se forman las disoluciones a partir de la teoría cinética de la materia:

9 3. Tipos de disoluciones Tipos de disoluciones, según el estado físico de los componentes (sólido, líquido y gaseoso): Disoluciones sólidas Disoluciones líquidas: Para que 2 o más líquidos formen una disolución deben ser totalmente miscibles entre sí Disoluciones gaseosas Disolvente Soluto Ejemplo Sólido Líquido Gas Sólido Líquido Gas Sólido Líquido Gas Sólido Líquido Gas Aleaciones: bronce, latón, acero Amalgamas Pastillas de carbón activo (absorben gases) Agua de mar Alcohol sanitario Bebidas carbónicas, amoniaco casero Humos Niebla Aire

10 3. Tipos de disoluciones Tipos de disoluciones, según la proporción entre los componentes, es decir, en función del soluto a disolver: Disolución diluida: aquella que tiene poca proporción de soluto Disolución concentrada: aquella en la que la cantidad de soluto es cercana a la solubilidad Disolución saturada: aquella que no admite más cantidad de soluto sin añadir más disolvente a una determinada temperatura Disolución sobresaturada: aquella que contiene más cantidad de soluto disuelto del que puede disolver Solubilidad: máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de disolvente. Se expresa en gramos de soluto por litro de disolvente (g/l) Factores que afectan a la solubilidad: Superficie de contacto Agitación Temperatura Presión

11 4. Concentración de las disoluciones Concentración: relación en la que se encuentra el soluto frente al disolvente o la disolución. Modos de expresar la concentración: Porcentaje en masa: masa en gramos de soluto disuelto por cada 100 gramos de disolución masa (g) de soluto Concentración en % masa = 100 masa (g) de disolución Masa del soluto y del disolvente en las mismas unidades Masa disolución = masa soluto + masa disolvente Porcentaje en volumen: volumen de soluto disuelto por cada 100 unidades de volumen de disolución volumen de soluto Concentración en % volumen = 100 volumen de disolución

12 4. Concentración de las disoluciones Concentración: relación en la que se encuentra el soluto frente al disolvente o la disolución. Modos de expresar la concentración: Concentración en gramos por litro: cantidad en masa de soluto expresada en gramos por cada litro de disolución Concentración (g/l) = masa (g) de soluto volumen (L) de disolución Se utiliza cuando el soluto es sólido y el disolvente es líquido. Concentración en g/l no es lo mismo que densidad!!

13 5. Técnicas de separación de mezclas Separación de mezclas heterogéneas: Filtración: Un sólido insoluble en el seno de un líquido Decantación: Dos o más líquidos que no se mezclan Centrifugación: Separación por diferente densidad Separación magnética Separación de mezclas homogéneas: Cristalización: Un sólido soluble en el seno de un líquido Destilación: Dos o más líquidos que se mezclan Se basa en las distintas temperaturas de ebullición de las sustancias. Cromatografía: Técnica para reconocer las sustancias de una disolución, no para separarlas Se basa en la distinta velocidad de difusión que sobre un mismo soporte tienen diferentes sustancias.

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