Teoría atómica: Leyes de la combinación química La materia y la química. Disoluciones vs sustancias. Sustancias puras (elementos y compuestos) I. La materia y la química Uno de los primeros objetivos que tiene la química es conocer la constitución de la materia y sus propiedades. Una sustancia pura es aquella que posee una composición constante y características invariables que la distinguen de las demás. Por lo general, las sustancias puras no se encuentran aisladas en la naturaleza y es necesario recurrir a su separación. La materia se presenta constituyendo un cuerpo o un conjunto de cuerpos relacionados de alguna forma entre sí, los llamados sistemas materiales, que pueden presentar:
Aspecto homogéneo, si a simple vista o con ayuda de una lupa no perciben componentes distintos, aunque pudiera haberlos. Puede tratarse de una mezcla homogénea o de una sustancia pura. Aspecto heterogéneo, si a simple vista o con ayuda de una lupa se perciben componentes distintos. Aquí, hay varias sustancias químicas. a) Ejemplo. Clasifica la siguiente imagen (Pirita) Pirita tomado de https://es.wikipedia.org/wiki/pirita Solución: La pirita, es una sustancia pura (ya que posee composición y características que la diferencian de otras) y además presenta un aspecto homogéneo (porque a simple vista no se perciben sus distintos componentes) Sistema material es el conjunto de materiales y condiciones de su entorno que se toman para realizar un estudio. Una mezcla puede diferenciarse en homogénea o heterogénea: Una mezcla es homogénea cuando su composición y propiedades son uniformes
Una mezcla es heterogénea cuando su composición y propiedades no son uniformes, sino que varían de una zona a otra b) Ejemplo. Clasifica la siguiente imagen (Granito) Granito tomado de https://es.wikipedia.org/wiki/granito Solución: El granito es una mezcla heterogénea porque su composición no es uniforme, sino que varía de una zona a otra; a simple vista se pueden detectar cuarzo, feldespato y mica. Por otra parte, entre las sustancias puras puede haber sustancias simples (que ya no pueden descomponerse en otras) y compuestos (como el agua, la sal común, el amoníaco etc) que mediante reacciones químicas apropiadas pueden descomponerse en sustancias simples. Un posible esquema en el que se recogen estos conceptos y sus relaciones podría ser:
Los materiales (sólidos, líquidos, gases) Sustancias puras Mezclas Sustancias simples Compuestos Homogéneas Heterogéneas químicos Esquema resumen II. Disoluciones vs sustancias puras Por su aspecto, una disolución no se diferencia de una sustancia pura, sin embargo, hay diferencias esenciales: 1. Sustancia pura Es una única sustancia La composición es constante Posee propiedades características invariables Si la sustancia es compuesta, sus componentes no pueden separarse por procedimientos físicos corrientes
2. Disolución Varias sustancias mezcladas La composición puede variar Las propiedades varían con la composición Sus componentes sí pueden separarse por procedimientos físicos III. Sustancias puras: elementos y compuestos La mayoría de las sustancias puras son sustancias compuestas, porque a partir de ellas se obtienen otras más sencillas, es decir, las sustancias simples formadas por átomos de un mismo elemento. A su vez, dos o más átomos de elementos diferentes, por combinación química, forman sustancias compuestas llamadas también compuestos químicos. 3. Estados de agregación de la materia a) sólido Las partículas están unidas por fuerzas muy intensas, mantienen sus posiciones fijas y vibran alrededor de ellas. Estado de agregación de la materia sólido tomado de http://www.saberespractico.com/estudios/diferencias-entre-gases-liquidos-y-solidos/
b) Líquido Las fuerzas entre las partículas son más débiles que en el sólido, pudiéndose mover con facilidad. Estado de agregación de la materia líquido tomado de http://www.saberespractico.com/estudios/diferencias-entre-gases-liquidos-y-solidos/ c) gaseoso Las partículas están muy separadas y se mueven con velocidad. Las fuerzas de atracción don prácticamente nulas Estado de agregación de la materia gaseoso tomado de http://www.saberespractico.com/estudios/diferencias-entre-gases-liquidos-y-solidos/
Sustancia pura es una forma de sistema homogéneo que tiene composición constante y propiedades físicas definidas y características. Elemento es una sustancia pura que no puede descomponerse en otras más sencillas por transformaciones químicas. Compuesto es toda sustancia pura que sí puede descomponerse en otras más sencillas por método químicos. Los químicos emplean dos técnicas de trabajo para obtener elementos de los compuestos y estos a partir de los elementos: el análisis químico por descomposición y la síntesis química. 4. Análisis químico de sustancias compuestas Esta técnica consiste en obtener otras sustancias más sencillas a partir de los compuestos; en definitiva, el análisis culmina con la obtención de los elementos que constituyen esos compuestos. 5. Síntesis a partir de elementos Esta técnica consiste en la obtención de un compuesto a partir de la combinación de varios elementos.
Test 1.- Qué significa sustancia pura? a) Aquella que posee una composición constante y características invariables que la distinguen de las demás. b) Aquella que posee una composición constante y características variables que la distinguen de las demás. c) Aquella que posee una composición variable y características invariables que la distinguen de las demás. d) Aquella que posee una composición variable y características variables que la distinguen de las demás. 2.- Si a simple vista o con ayuda de una lupa no perciben componentes distintos, aunque pudiera haberlos, se trata de un aspecto de tipo: a) Homogéneo b) Heterogéneo c) Normal d) Ninguna de las respuestas dadas es correcta 3.- Una mezcla es homogénea cuando: a) Su composición y propiedades no son uniformes, sino que varían de una zona a otra b) Sus propiedades no son uniformes
c) Su composición y propiedades son uniformes d) Ninguna respuesta es correcta 4.- Clasifica la siguiente imagen: Mortero tomado de http://es.dreamstime.com/foto-de-archivo-libre-de-regal%c3%adasmortero-de-cobre-amarillo-image2157505 a) Aleación b) Mezcla normal c) Mezcla heterogénea d) Mezcla homogénea, aleación de cobre y estaño 5.- Aunque el agua hierva y se evapore, los vapores condensados siguen siendo agua. El hidrógeno y el oxígeno no se separan por destilación. Se trata de: a) Una disolución b) Una sustancia pura c) Mezcla homogénea d) Ninguna respuesta es correcta
6.- El agua puede separarse de la disolución por ebullición y posterior condensación de los vapores, quedando la sal en el matraz de destilación. Se trata de: a) Mezcla homogénea b) Una disolución c) Una sustancia pura d) Ninguna respuesta es correcta 7.- A qué estado de agregación de la materia corresponde la siguiente imagen? Estado de agregación de la materia tomado de http://mtraciencias09.blogspot.com.es/2013/04/propiedades-cualitativas-y.html a) Sólido b) Líquido c) Gaseoso d) Orgánico
8.- Una sustancia pura que no puede descomponerse en otras más sencillas por transformaciones químicas es: a) Una mezcla b) Un compuesto c) Un elemento d) Una sustancia pura 9.- Las propiedades varían con la composición en: a) Una sustancia pura b) Una mezcla c) Un compuesto químico d) Una disolución 10.- Esta técnica consiste en la obtención de un compuesto a partir de la combinación de varios elementos: a) Síntesis b) Análisis c) Disolución d) Aspecto homogéneo Respuestas: 1a/ 2a/ 3c/ 4d/ 5b/ 6b/ 7b/ 8c/ 9d/ 10a