Clasificación DE LA Materia PDF

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diferencia entre sustancia y mezcla, sus respectivas definiciones, sustancias simples o compuestas, sustancias pura ...

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CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA Hasta ahora comentamos que la materia está formada por partículas y que, según la disposición espacial que tomen esas partículas, las interacciones y el movimiento que posean, pueden dar origen a cuerpos sólidos, líquidos o gaseosos. Sin embargo, existen muchísimos cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos que son diferentes entre sí. Por ejemplo, la sal y el azúcar son cuerpos sólidos pero muy diferentes. ¿A qué se debe esta diferencia? En principio a que están formados por diferentes sustancias. Pero, ¿qué es una sustancia? Para comprender mejor el término haremos una primera clasificación de la materia en sustancias y mezclas.

En el siguiente esquema mostramos las diferencias entre ellas.

MATERIA

MEZCLAS - Composición variable. - Pueden separarse por métodos físicos. - Temperatura variable durante el cambio de estado

SUSTANCIA - Composición fija. - No pueden separarse por métodos físicos. - Temperatura constante durante el cambio de estado

MEZCLAS ELEMENTOS

COMPUESTOS

SOLUCIONES (mezclas homogéneas)

Sustancias más simples. No pueden descomponerse.

- Formados por dos o más elementos. Pueden descomponerse

-

Una fase

Formadas por dos o más sustancias.

HETEROGÉNEAS - Dos o más fases. Formadas por una, dos o más sustancias

SUSTANCIAS

Una sustancia es una porción de materia que está constituida por idénticas (o muy parecidas) unidades elementales. Estas unidades elementales pueden ser átomos, iones o moléculas. Por ejemplo el agua es una sustancia compuesta por los elementos oxígeno e hidrógeno. La unidad elemental es la molécula de agua. Una molécula de agua la podemos representar, utilizando el modelo de círculos, de la siguiente manera: Átomo de oxígeno Átomo de hidrógeno Una muestra de esta sustancia está formada por moléculas de agua exclusivamente. Muchas veces, la materia se encuentra en la naturaleza, no como una sustancia pura sino como una mezcla de sustancias. Para poder comprobar que un determinado cuerpo contiene un sólo tipo de sustancia debe cumplir con las siguientes condiciones:  Presentar la misma composición en toda la muestra  Sus componentes no pueden separarse mediante métodos físicos  Experimentar cambios de estado a una temperatura constante. El primer punto hace referencia a que diferentes sustancias están constituidas por diferentes partículas (unidades elementales), pero todas las partículas de una sustancia son mutuamente idénticas (o muy parecidas). El análisis de una sustancia debe revelar idéntica composición en toda la muestra. Para el caso del agua, toda la muestra debe estar constituida exclusivamente por moléculas de agua. Como, a su vez, cada molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, todas las partes de la sustancia deben contener el mismo porcentaje de cada componente. Todas las muestras de agua contienen 11% en peso de hidrógeno y 89% en peso de oxígeno. Si se encuentran porcentajes diferentes de hidrógeno y oxígeno en peso, entonces la sustancia no es agua pura, o simplemente, no es agua. El segundo punto se refiere al comportamiento que presentan las sustancias frente a distintas transformaciones. Las sustancias no pueden separarse mediante métodos físicos. Se requiere de medios químicos para lograr su total separación. Por ejemplo, una manera de separar agua en sus componentes, hidrógeno y oxígeno, es pasar una corriente eléctrica a través de ella, un método químico. Los métodos físicos tales como la filtración o el

calentamiento suave, no separarán el agua en sus componentes; el agua simplemente pasará a través del filtro y el calentamiento solamente cambiará el agua a vapor, el cual es agua en estado gaseoso. El tercer punto, se refiere al comportamiento de las sustancias frente a un cambio de estado. Todas las sustancias experimentan cambios de estado a determinadas temperaturas y presiones que permanecen constantes mientras se produce el cambio de estado.

¿Sabías que es casi imposible encontrar en la naturaleza agua pura? Los gases atmosféricos: nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2) se disuelven en agua en alguna medida.

SUSTANCIAS SIMPLES Y COMPUESTAS Las sustancias se pueden clasificar en sustancias simples o compuestas. Las sustancias simples están formadas por partículas pertenecientes al mismo elemento. Por ejemplo, el oxígeno es una sustancia simple porque está formada por moléculas diatómicas del mismo elemento: O2 Otras sustancias simples diatómicas: H2 (hidrógeno), N2 (nitrógeno), F2 (flúor), Cl2 (cloro), Br2, (bromo), I2 (yodo) Las sustancias compuestas están formadas por partículas de distintos elementos. Por ejemplo, el agua es una sustancia compuesta ya que cada molécula de agua está formada por un átomo correspondiente al elemento oxígeno y dos átomos correspondientes al elemento hidrógeno: H2O A continuación te mostramos una molécula de oxígeno y la de agua representadas por el modelo de círculos.

Átomo de oxígeno

Átomo de hidrógeno Átomo de oxígeno

OXÍGENO

AGUA

ALOTROPÍA: Una sustancia simple se puede presentar en diferentes variedades alotrópicas, es decir, está formada por elementos iguales pero ordenados espacialmente de una manera distinta. El elemento carbono puede dar origen al diamante, al grafito o al fullereno (según como se dispongan sus átomos en el espacio), todas son variedades alotrópicas del mismo elemento

GRAFITO

DIAMANTE

FULLERENO

El elemento oxígeno forma la sustancia simple oxígeno O 2 y la sustancia simple ozono O3. Decimos que la sustancia simple oxígeno y la sustancia simple ozono son variedades alotrópicas del elemento oxígeno.

SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS HOMOGÉNEAS (SOLUCIONES) Para clasificar las mezclas, formadas por dos o más sustancias, se recurre a la homogeneidad y a la heterogeneidad. En tal sentido, una porción de café con leche y azúcar disuelta o una porción de agua con tinta son mezclas homogéneas. Estos sistemas están formados por más de una sustancia: café, leche y azúcar en el primer caso y agua y tinta en el segundo caso.

Una porción de agua líquida constituye un sistema homogéneo. Un clavo de hierro también constituye un sistema homogéneo. Estos sistemas están constituidos por una sola sustancia (agua y hierro respectivamente). Sin embargo, un vaso con agua líquida y hielo es una mezcla heterogénea formada por un solo componente y por dos fracciones de materia con propiedades diferentes.

Denominamos sustancia pura a los sistemas homogéneos formados por una sola sustancia mientras que llamamos soluciones a los sistemas homogéneos constituidos por más de una sustancia....