Taller N°
ESTRUCTURA DE LA MATERIA 2: Clasificación de la Materia
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8 N C 1 “Olayistas construyendo proyecto de vida para el desarrollo ciudadano”
ESTRUCTURA DE LA MATERIA 2:
Taller N°
Clasificación de la Materia
1. CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA La materia puede presentarse como una sustancia pura o como una mezcla. Veamos. 1.1. LAS SUSTANCIAS PURAS
Los elementos químicos son limitados en número: existen 91 elementos disponibles en la naturaleza y el universo conocido, más 27 elementos sintéticos (elaborados por el ser humano y de vida útil breve).
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Una sustancia pura es aquella compuesta por un solo tipo de materia, presenta una composición fija y se puede caracterizar por una serie de propiedades específicas. Por ejemplo, al analizar una muestra pura de sal común siempre encontramos los mismos valores para propiedades tales como la solubilidad (36 g/100 cm 3 a 20 °C), la densidad (2,16 g/cm3) y el punto de fusión (801 °C). Los valores de las propiedades específicas de las sustancias puras siempre son los mismos.
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Las sustancias puras no pueden separarse en sus o
componentes por métodos físicos.
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a) Los metales: Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio). Reflejan la luz de una forma característica (brillo metálico). Son dúctiles y maleables, ya que se pueden estirar en hilos y hacer planchas o láminas fácilmente. Por lo general, son buenos conductores del calor y de la electricidad. Muchos de ellos son magnéticos.
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Los elementos químicos se clasifican en dos grandes grupos: los metales y los no metales.
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Según la composición química, las sustancias puras se clasifican en: sustancias simples o elementos químicos, y sustancias compuestas o compuestos químicos.
5 1.1.1. Elemento químico 1 elemento químico es una sustancia pura, que no 0 Un puede descomponerse en otras más sencillas que 2 ella, al estar constituidas por un solo tipo de
átomos. El hierro, el oro y el oxígeno son ejemplos de elementos químicos, ya que no pueden descomponerse en otras sustancias diferentes a ellos.
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Los elementos químicos se encuentran agrupados en la Tabla Periódica y se representan mediante símbolos de una letra mayúscula (Carbono, C) o una letra mayúscula y otra minúscula (Calcio, Ca o hierro, Fe del latín ferrum).
Ejemplos: Hierro, cobre, aluminio, zinc, magnesio, sodio, mercurio, etc. b) Los no metales: No tienen brillo metálico. Pueden ser sólidos, líquidos o gases a temperatura ambiente. No conducen la electricidad y pocos conducen el calor. En general son frágiles
2 “Olayistas construyendo
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el desarrollo ciudadano”
Taller N° Ejemplos: Cloro, carbono, azufre, nitrógeno, oxígeno, neón, helio, silicio, fósforo, etc. 1.1.2.
Compuesto químico
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En una mezcla, la sustancia que se encuentra en mayor proporción recibe el nombre de fase dispersante o medio, y la sustancia que se encuentra en menor proporción recibe el nombre de fase dispersa. A N A Ñ A M A L E D .
Un compuesto químico es una sustancia pura, formada por la combinación química de dos o más elementos, en proporciones definidas. Por ejemplo, 1 g de cloruro de sodio siempre contiene 0,3934 g de sodio y 0,6066 g de cloro, combinados químicamente. Los compuestos se representan por medio de fórmulas. Una fórmula química muestra los símbolos de los elementos que forman el compuesto, y la proporción que existe entre ellos, es decir, señalan su composición química. Por ejemplo, la fórmula del agua es H 2O, lo que indica que esta sustancia está formada por hidrógeno y oxígeno en una proporción de 2:1.
De acuerdo con la fuerza de cohesión entre las sustancias, el tamaño de las partículas de la fase dispersa y la uniformidad en la distribución de estas partículas las mezclas pueden ser homogéneas (llamadas soluciones o disoluciones) o heterogéneas (llamadas suspensiones y coloides).
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1.2.1. Mezclas homogéneas: E
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Los compuestos se pueden clasificar en dos grandes grupos: Los compuestos orgánicos: son aquellos que tienen al carbono como elemento principal combinado con elementos como el hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas son ejemplos de compuestos orgánicos.
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Los compuestos inorgánicos: son aquellos que no tienen al carbono como elemento principal. El agua (H2O) y el cloruro de sodio (NaCl) son ejemplos de compuestos inorgánicos. ■
1.2. LAS MEZCLAS Las mezclas son uniones físicas de sustancias en las que la estructura de cada sustancia no cambia, por lo cual sus propiedades químicas permanecen constantes y las proporciones pueden variar. Además, es posible separarlas por procesos físicos. Por ejemplo, la unión de agua con tierra es una mezcla.
Son aquellas mezclas que poseen la máxima fuerza de cohesión entre las sustancias combinadas; las partículas de la fase dispersa son más pequeñas, y dichas partículas se encuentran distribuidas uniformemente. De esta manera, sus componentes no son identificables a simple vista, es decir, se perciben como una sola fase. También reciben el nombre de soluciones o disoluciones. En las soluciones la fase dispersante recibe el nombre de solvente, y la fase dispersa se denomina soluto. El solvente o disolvente es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad. El solvente más común es el agua. El soluto es la sustancia que se encuentra en menor cantidad.
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Clasificación de la Materia
Las soluciones se pueden clasificar según el estado físico que presenten el solvente y el soluto, y según la cantidad de soluto de la solución.
en las soluciones y dichas partículas no se encuentran distribuidas de manera uniforme.
a) Según el estado físico: Las soluciones se pueden clasificar según su estado físico en sólidas, líquidas y gaseosas: A N A Ñ A M
Estado de Estado Estado del la solución del soluto solvente A L E D
Gas
Gas
Gas
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Líquido
Gas
Líquido
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Líquido
Líquido
Líquido Alcohol en agua
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Líquido
Sólido
Líquido Sal en agua
Sólido
Líquido
Sólido
Plata en mercurio (amalgama)
Sólido
Sólido
Sólido
Cobre en oro (aleación)
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Tabla 1: Clasificación se soluciones según su estado físico
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b) Según la cantidad de soluto:
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Dependiendo de la cantidad de soluto que contienen, las soluciones pueden ser diluidas, concentradas, saturadas o sobresaturadas: et
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a) Suspensiones:
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De esta forma, sus componentes se pueden distinguir a simple vista. Por ejemplo, la reunión de arena y piedras forma una mezcla heterogénea. Las mezclas heterogéneas pueden ser suspensiones o coloides.
Oxígeno en agua
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Aire
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Ejemplos
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Las soluciones diluidas: se presentan cuando el soluto se encuentra en pequeñas cantidades.
Las soluciones concentradas: se presentan cuando el soluto se encuentra en grandes cantidades.
5 1 Las soluciones saturadas: son las que contienen 0 la cantidad máxima de soluto que el solvente 2 puede disolver a una temperatura dada.
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Las soluciones sobresaturadas: se presentan cuando una solución contiene más soluto disuelto del que puede contener a una temperatura dada.
1.2.2.
Mezclas heterogéneas:
Son aquellas mezclas en las que la fuerza de cohesión entre las sustancias es menor; las partículas de la fase dispersa son más grandes que
Son mezclas heterogéneas, en las cuales se aprecia fácilmente la separación de las fases. Por lo general, están formadas por una fase dispersa sólida insoluble en la fase dispersante líquida. El tamaño de las partículas de la fase dispersa es mayor que en las disoluciones y en los coloides. Las suspensiones no son estables, es decir, las partículas de la fase dispersa se sedimentan después de cierto tiempo de permanecer en reposo. Al agitar la mezcla, es posible volver a suspender las partículas. Algunos ejemplos de suspensiones son las pinturas de agua y la mezcla de arena, agua y cemento que se emplea en construcción. b) Coloides: Son mezclas heterogéneas en las cuales las partículas de la fase dispersa tienen un tamaño intermedio entre las disoluciones y las suspensiones, y no se sedimentan. Las partículas coloidales se reconocen porque pueden reflejar y dispersar la luz.
4 “Olayistas construyendo
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el desarrollo ciudadano”
ESTRUCTURA DE LA MATERIA 2:
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Clasificación de la Materia Tabla 2: Clasificación de coloides
Fase Fase dispersa dispersante Sólido
Liquido
Nombre
Ejemplos
Sol
Oro en agua, gelatina, pinturas, jaleas
Líquido
Líquido
Emulsión
Crema, mayonesa, leche, asfalto
Gas
Líquido
Espuma
Burbujas, merengue
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Sólido
Los coloides se pueden clasificar de acuerdo con el estado físico de la fase dispersa y de la fase dispersante, según se muestra en la tabla 2.
Líquido Gas
Algunos ejemplos de coloides son: la clara de huevo, el agua jabonosa, la leche, los flanes, los helados, el cemento, las emulsiones y las pomadas.
Sólido Sólido Sólido
Sólido Líquido
Gas Gas
Sol sólido Emulsión sólida Espuma sólida
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Rubíes, esmeraldas
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Mantequilla, queso Masmelos, icopor, piedra pómez
Aerosol sólido
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Humo, polvo
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Aerosol liquido Nubes, niebla, sprays
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Qué piensas?
Realizar en la guía
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3. Transcribe en el cuaderno y colorea cada concepto según las frases:
Suspensión Solución diluida Coloide Solución concentrada
COLOR CLAVE Amarillo Solución en la cual el soluto se encuentra en pequeñas cantidades. Azul Mezcla heterogénea en la cual es difícil distinguir la fase dispersa de la fase dispersante. Rojo Sustancia que se encuentra en mayor proporción en una solución. Verde Sustancia que se encuentra en menor proporción en una solución Naranja Mezcla heterogénea en el cual se aprecia fácilmente la separación de las fases.
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Tarea
2. Las sustancias existen en forma de elementos y compuestos, cada uno de los cuales posee características particulares. a. ¿Qué hace que una sustancia posea propiedades exclusivas? b. Por ejemplo, tenemos dos metales aparentemente iguales. ¿Cómo podemos identificar si cada uno de ellos es elemento o compuesto? ¿Cómo se distinguiría uno de otro?
Solvente
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1.Realizar un mapa conceptual sobre la clasificación de la materia.
Soluto
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ACTIVIDAD Realizar en el cuaderno
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Clasificación de la Materia
4. Clasifica los materiales que aparecen en el cuadro como: elementos, compuestos o mezclas: Materiales
Elemento
Compuesto
Mez
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Materiales
Aspirina Oro Leche
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Papel
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Algodón Agua con A
azúcar
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Vidrio
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Compuesto
Mez
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Sal Bronce Cobre Miel Helio Mercurio Gelatina
Gasolina
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Elemento
Óxido férrico
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5. De los siguientes ejemplos, indique qué tipo de mezclas son y qué estados (Sólido, Líquido o Gas) están involucrados:
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Materiales
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Homogénea Heterogénea
Agua y arena Azúcar y agua Pintura a base de agua El aire El trofeo de la Copa Mundial de Fútbol El petróleo Una gaseosa Una sopa de pasta Una medalla olímpica de bronce Un helado cubierto de chocolate Una espuma plástica
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Estados mezclados
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6.Un laboratorista al estudiar las propiedades de una sustancia química desconocida, X, obtiene los siguientes resultados: ■
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X es un sólido blanco a temperatura ambiente.
X tiene punto de fusión de 200 °C, aproximadamente.
■
Al someterla a electrólisis (separación química con corriente eléctrica) de X, se obtiene más de un producto.
■
X forma un sólido blanco al calentarlo en presencia de aire
■
X se disuelve en agua para dar una solución coloreada.
■
Determina cuál de estos resultados corresponde a una propiedad física o química de la materia y si la sustancia analizada es un elemento o un compuesto químico. Justifica tu respuesta.
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7. Completa la siguiente tabla en el cuaderno: Ejemplos Solvente Azúcar en agua Una bebida alcohólica Amalgama dental Cloro en agua Aire Aleación de bronce
Soluto
Estado de solución
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8. Escribe V, si el enunciado es verdadero o F, si es falso. Una sustancia pura posee propiedades variables. El ácido clorhídrico comercial es una mezcla homogénea. Toda mezcla heterogénea posee composición definida. Los metales se caracterizan por su brillo, y por ser dúctiles y maleables. Las mezclas están formadas por sustancias puras. El bronce es considerado una mezcla homogénea. Una sustancia pura, como la sangre, posee composición y propiedades definidas. Las mezclas poseen siempre propiedades y composición definida. Un incendio por derrame de petróleo es difícil de controlar porque con el agua forma una mezcla heterogénea. Las suspensiones son estables. El agua es un compuesto inorgánico, puesto que no contiene carbono. Las soluciones son exclusivamente mezclas homogéneas. Los coloides se caracterizan por poseer un tamaño de partícula intermedio entre las soluciones y las suspensiones. Los compuestos son limitados (alrededor de 118) y se encuentran en la tabla periódica. Cuando se agrega azúcar al agua y se mezcla, queda en algunos casos un residuo que no puede disolverse. Esto es una solución de tipo sobresaturada. Entre una mezcla de agua y colorante, el solvente es el colorante. Los coloides no se sedimentan y sus partículas pueden reflejar la luz.
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9.Completa en tu cuaderno la siguiente tabla: Tipo de mezcla Solución Características Tamaño de las partículas del soluto Apariencia ¿Se sedimenta? ¿Se separa por filtración?
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Coloide
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10. Identifica para cada coloide de la siguiente tabla qué tipo de coloide es. Indica en cada caso el estado de la fase dispersa y del medio dispersante. Coloide Gelatina Crema de afeitar Laca de pintura Mantequilla Jalea de guayaba Mayonesa Gases de escape de un auto Queso Rubíes Extintor de incendios Desodorante en spray Crema batida Espuma de cerveza Espuma de colchones
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Fase dispersante
Fase dispersa
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