Propiedades y Cambios de Estado de la Materia: Sustancias, Mezclas y Técnicas de Separación

Propiedades de los estados de la materia

• Sólido: forma constante; volumen constante; no se expanden; no se comprimen.
• Líquido: forma variable; volumen constante; no se expanden; se comprimen con dificultad.
• Gas: forma variable; volumen variable; se expanden y se comprimen.

Cambios de estado

• Líquido a gas: vaporización.
• Gas a líquido: condensación.
• Cambios progresivos: al calentar.
• Cambios regresivos: al enfriar.
• Sólido a líquido: fusión (cambio progresivo).
• Líquido a sólido: solidificación (cambio regresivo).
• Gas a sólido: sublimación inversa (deposición).
• Sólido a gas: sublimación.

Materia: sustancias y mezclas

Sustancias puras

• Compuestos: son sustancias puras que se pueden descomponer por medio de un proceso químico.
• Elementos: son sustancias puras que no se pueden descomponer por ningún procedimiento químico.

Coloides y disoluciones

• Coloide: (definición) una mezcla en la que las partículas finas están dispersas y la mezcla dispersa la luz.
• Una disolución: es una mezcla homogénea y no dispersa la luz.
• Una emulsión: las partículas que están en menor proporción se mantienen dispersas gracias al emulsionante.

Técnicas de separación

Principales técnicas basadas en propiedades físicas distintas de los componentes:

• Separación magnética: aprovecha las diferentes propiedades magnéticas de los componentes.
• Sedimentación: se basa en la diferencia de densidades.
• Decantación: separación por diferencia de densidades entre dos líquidos inmiscibles.
• Centrifugación: similar a la sedimentación, pero acelerando el proceso mediante rotación.
• Filtración: diferencia en el tamaño de las partículas de la mezcla.
• Evaporación a sequedad: aprovecha la diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes.
• Cristalización: se basa en la diferencia de presión de vapor a temperatura ambiente y en la solubilidad diferencial para formar cristales.
• Extracción: diferencia de solubilidad de los componentes en dos o más disolventes inmiscibles entre sí.
• Destilación: separación por diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes de la mezcla.
• Cromatografía: aprovecha la diferencia de afinidad (adhesión) de los componentes por un sólido y la diferencia de solubilidad entre uno o más disolventes.

Componentes en una disolución

• Disolvente: es el componente que está en mayor proporción en una disolución.
• Soluto: es el componente que está en menor proporción.

Propiedades de compuestos y mezclas

• Compuestos:
  • Las proporciones en que están los elementos dentro de los compuestos son siempre constantes.
  • Tienen propiedades físicas constantes.
  • Las propiedades de los elementos que forman un compuesto son radicalmente distintas a las del compuesto formado.
  • De los compuestos solo se pueden obtener los elementos que los constituyen por métodos químicos.
• Mezclas (disoluciones):
  • Las propiedades de las sustancias que se mezclan son variables.
  • Tienen propiedades físicas que varían en función de las proporciones en que están las sustancias mezcladas.
  • Las sustancias que se mezclan mantienen sus propiedades individuales.
  • Las sustancias que forman una mezcla se pueden separar por métodos físicos.