Fundamentos Esenciales de Química: Materia, Átomos y Métodos de Separación

Concepto Fundamental de Química

La Química estudia las propiedades de los elementos que componen la materia y las reacciones de esta a nivel molecular. La materia posee:

• Propiedades: Intensivas y extensivas.
• Transformaciones o Cambios: Químicos o físicos.

Tipos de Cambios

• Cambios Químicos: Se forman sustancias nuevas.
• Cambios Físicos: No se forman sustancias nuevas.

La Materia y sus Modelos

La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y se caracteriza por sus propiedades fundamentales: masa y volumen.

Los Modelos son representaciones o cuerpos físicos que se utilizan para explicar aquello a lo que no se tiene acceso directo.

Soluciones y Sustancias Químicas

Soluciones

Las soluciones son sistemas homogéneos que contienen un mínimo de dos componentes:

• Soluto: Componente en menor proporción.
• Solvente: Componente en mayor proporción.

Clasificación de Sustancias

Una sustancia es una forma de materia que tiene una composición definida y propiedades distintivas.

Sustancias Compuestas

Son aquellas que están formadas por dos o más átomos de elementos químicos diferentes. Se descomponen mediante algún método de descomposición. Ejemplo: CO₂ (Dióxido de carbono).

Sustancias Simples

Son aquellas en que sus moléculas están formadas por una sola clase de átomo. No se descomponen por ningún método de descomposición. Ejemplo: H₂ (Hidrógeno molecular).

Elementos Químicos

Es aquello que forma parte de las sustancias simples o compuestas y no puede descomponerse en otras especies más sencillas por procedimientos físicos o químicos.

Símbolos de Elementos Comunes

A continuación, se listan algunos elementos y sus símbolos químicos:

• Carbono (C)
• Oxígeno (O)
• Nitrógeno (N)
• Hidrógeno (H)
• Cloro (Cl)
• Azufre (S)
• Magnesio (Mg)
• Aluminio (Al)
• Cobre (Cu)
• Argón (Ar)
• Oro (Au)
• Hierro (Fe)
• Plata (Ag)
• Litio (Li)
• Mercurio (Hg)
• Calcio (Ca)
• Plomo (Pb)

Partículas Subatómicas y Estructura Atómica

La mayor parte de la masa de un átomo está concentrada en el núcleo.

Características de las Partículas

Zona Periférica y Orbitales

En la zona periférica se encuentran los electrones con masa muy pequeña. Dentro de esta zona existen regiones donde es mayor la probabilidad de encontrar electrones, denominadas orbitales.

Métodos de Separación de Mezclas

Centrifugación

Es un método mediante el cual se pueden separar líquidos de diferente densidad por medio de la fuerza centrífuga.

Tamización (o Tamizar)

Consiste en separar, mediante un tamiz, dos sustancias sólidas de diferentes tamaños de partícula. La tamización se utiliza para sistemas formados por dos fases sólidas con gránulos diminutos de diferente tamaño en cada fase.

Filtración

A través de un material poroso (como el papel de filtro), se permite que la fase líquida pase a través de los poros, reteniendo la fase sólida, aunque esta se encuentre pulverizada. La fase líquida que se obtiene de la filtración se denomina filtrado.

Sublimación

Se utiliza para separar dos sólidos siempre que uno de ellos sublime, o sea, que pase del estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado líquido.

Disolución Selectiva

Se utiliza para separar dos sólidos donde uno de ellos se disuelve en un líquido y el otro no. Los procesos que tienen lugar son una disolución del sólido en el líquido y una posterior filtración.

Decantación

En la decantación se separa un sólido o líquido más denso de otro fluido menos denso, el cual ocupa la parte superior de la mezcla. Ejemplo: Aceite y agua.