Explorando las Propiedades y Estados de la Materia
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Propiedades y Estados de la Materia
Materia es todo aquello que ocupa espacio y tiene masa. Un sistema material es una porción de materia que se considera de forma aislada para su estudio. Una sustancia es un tipo concreto de materia.
Propiedades de los Sistemas Materiales
- Propiedades generales: son la masa (kg) y el volumen (m³).
- Propiedades específicas: dependen de la clase de sustancia que constituye el sistema, pero no de su cantidad ni de su forma. Ejemplos: el color, el brillo, la dureza, la conductividad o la temperatura de fusión.
Densidad de los Cuerpos
La densidad de una sustancia es la masa que corresponde a un volumen unidad de la misma: d = m/v
Estados de Agregación de la Materia
- Sólidos: tienen volumen y forma fija, no se pueden comprimir, no fluyen por sí mismos. Se llaman cristales si sus partículas están ordenadas; si no, son amorfos.
- Líquidos: tienen volumen fijo, pero no forma fija; son poco comprensibles y se difunden o fluyen a través de pequeños agujeros.
- Gases: ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene, no tienen forma fija, son fácilmente comprensibles, se difunden y tienden a mezclarse con otros gases.
Posibles Cambios de Estado
La fusión es el paso de una sustancia de estado sólido a estado líquido; el proceso inverso se llama solidificación. La sublimación es el paso directo del estado sólido al estado gaseoso sin pasar por la fase líquida; el proceso inverso se llama sublimación regresiva. La vaporización es el paso de una sustancia de estado líquido a estado gaseoso y se puede hacer de dos formas: por evaporación y por ebullición.
Teoría Cinética y Temperatura
La temperatura de un sistema material es proporcional a la energía cinética media de sus partículas: temperatura (K) = temperatura (°C) + 273,15
Teoría Cinética y Presión
La presión que ejerce un gas es consecuencia de los choques de sus partículas contra las paredes del recipiente.
- Ley de Boyle-Mariotte: P₁·V₁ = P₂·V₂
- Ley de Charles: V₁/T₁ = V₂/T₂
- Ley de Gay-Lussac: P₁/T₁ = P₂/T₂
La Materia y su Aspecto
Los sistemas heterogéneos son los que, aun con microscopio, se pueden distinguir sus componentes, y los sistemas homogéneos son los que ni con el microscopio se ven con claridad.
Mezclas Heterogéneas
Un sistema material heterogéneo formado por varias sustancias se denomina mezcla heterogénea. Los componentes se pueden separar por:
- Filtración: si los componentes tienen diferente estado de agregación.
- Sedimentación, decantación o centrifugación: con componentes de distinta densidad.
- Disolución selectiva: componentes con distinta solubilidad.
Disoluciones
Un sistema material homogéneo formado por una mezcla de dos o más componentes se denomina disolución. Los componentes se pueden separar por:
- Evaporación: si es un sólido disuelto en líquido.
- Destilación: si se trata de un líquido disuelto en un líquido.
- Destilación fraccionada: Para separar una mezcla de gases se hace por destilación a través de dos etapas que son licuefacción y destilación fraccionada.
Se llama disolvente al componente mayoritario de la disolución. Se llama soluto al componente minoritario.
Las disoluciones pueden ser: diluidas, concentradas o saturadas.