Introducción a la Química: Estructura, Estados y Clasificación de la Materia

La Materia: Conceptos Fundamentales

La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen.

Magnitudes de la Materia

Una magnitud física es toda propiedad de las sustancias que puede ser medida.

Existen dos tipos fundamentales:

• Magnitudes Fundamentales: Son magnitudes fáciles de reproducir y definir.
• Magnitudes Derivadas: Se obtienen por una combinación de magnitudes fundamentales.

La Medida

Para medir una magnitud física, se necesita una unidad denominada unidad patrón. Las medidas pueden ser:

• Directas: Se obtienen directamente con un instrumento de medida.
• Indirectas: Se obtienen a partir de una fórmula o expresión matemática.

Propiedades de la Materia

• Masa: Se relaciona con la cantidad de materia que tiene una sustancia.
• Volumen: El volumen de un cuerpo es el espacio que ocupa.
• Densidad: Es la relación que existe entre la masa que tiene un cuerpo y el volumen que ocupa dicho cuerpo. Se expresa con la fórmula: d = m/v.

Estados de Agregación de la Materia

La teoría cinética supone que la materia está formada por partículas que se encuentran en continuo movimiento, lo que da origen a sus diferentes estados.

Cambios de Estado

La materia puede pasar de un estado a otro mediante procesos específicos:

• De sólido a líquido: Fusión
• De líquido a gas: Vaporización
• De sólido a gas: Sublimación
• De gas a líquido: Condensación
• De líquido a sólido: Solidificación
• De gas a sólido: Sublimación regresiva (o deposición)

Estructura de la Materia

Átomos y Moléculas

El átomo está formado por una zona central llamada núcleo, en el que se encuentran los protones y los neutrones, y alrededor se localiza una nube de electrones.

Clasificación de la Materia

Sustancias Puras y Mezclas

• Mezclas: Están formadas por dos o más sustancias que pueden separarse por procesos físicos.
• Sustancias Puras: Están formadas por un solo componente y no pueden separarse en otros por procesos físicos.

Sustancias Simples y Compuestas

• Una sustancia simple es una sustancia pura que está formada por una sola clase de átomos.
• Un compuesto es una sustancia pura formada por átomos diferentes.

Una reacción química es un proceso químico mediante el cual una o varias sustancias con unas propiedades definidas, denominadas reactivos, se transforman en otras.

Mezclas y Métodos de Separación

Tipos de Mezclas

• Mezcla Heterogénea: Es cuando su composición varía en diferentes partes y sus componentes pueden ser distinguidos a simple vista.
• Mezcla Homogénea: Es cuando su composición es igual en todas sus partes y sus componentes no se pueden distinguir a simple vista.

Separación de Mezclas Homogéneas

• Cristalización: Se utiliza para separar un sólido disuelto en un líquido.
• Destilación: Se usa para separar líquidos que tienen puntos de ebullición muy diferentes.
• Extracción: Está basada en la diferente solubilidad que una sustancia tiene en dos líquidos inmiscibles, es decir, que no se pueden mezclar entre ellos.

Separación de Mezclas Heterogéneas

• Tamizado: Sirve para separar sólidos de diferentes tamaños.
• Filtración: Se utiliza para separar sólidos de líquidos.
• Decantación: Sirve para separar líquidos de distinta densidad.
• Sedimentación: Cuando hay un sólido en suspensión en el seno de un líquido, al dejarlo en reposo, por la acción de la gravedad, se deposita en el fondo.
• Separación Magnética: Se usa un imán para separar materiales magnéticos de los que no lo son.