Química: clasificación de la materia, cambios de estado y recursos naturales

Clasificación de la materia

Sustancias puras: son aquellos materiales cuya naturaleza y composición no varían.

Clasificación

Elementos

Son sustancias formadas por un solo tipo de átomo. Ej.: oro, plata, hierro.

Compuestos

Son sustancias puras formadas por la combinación química de dos o más elementos; sus propiedades son diferentes a las de los elementos que los forman. Ej.: sal, cal viva, leche de magnesia.

Mezclas

Es la unión de dos o más sustancias en cantidades variables y sin que estén químicamente combinadas; se separan por métodos sencillos.

Mezclas heterogéneas

Están formadas por partículas que no se distribuyen de manera uniforme. Ej.: agua y aceite, fresco de frutas, pinturas.

Mezclas homogéneas

Están formadas por partículas que se distribuyen uniformemente; sus componentes no se pueden identificar a simple vista. Ej.: el aire, el agua con azúcar o agua de mar, bronce, etc.

Separación de mezclas

Los componentes de cualquier mezcla pueden separarse con cierta facilidad mediante técnicas simples:

• Filtración: sirve para separar sustancias sólidas de un líquido.
• Evaporación: separa los componentes sólidos disueltos de un líquido al eliminar el solvente por evaporación.
• Atracción magnética: se utiliza para separar mezclas de sólidos que contienen ciertos metales.
• Decantación: se emplea para separar dos sustancias líquidas, siempre que una no se disuelva en la otra.
• Disolución: se emplea para separar mezclas de dos sustancias sólidas, siempre que una se disuelva en agua y la otra no.

Mezclas en diferentes áreas

• Industria química
• Agricultura
• Industria alimentaria
• Medicina

Cambios de la materia

Cambios físicos

No alteran la composición de las sustancias.

Los materiales pueden sufrir transformaciones físicas si se ejerce una fuerza o se modifica la temperatura.

Algunas modificaciones físicas

• Expansión o dilatación: aumento en el volumen de un cuerpo debido a un incremento en su temperatura.
• Contracción: disminución en el volumen de un objeto causada por una disminución de temperatura.

Cambios de estado

Son las modificaciones en las que una sustancia pasa de un estado de agregación a otro.

Cambios de estado progresivos (físicos)

Se deben a un aumento de la temperatura de los cuerpos; ocurren cuando estos absorben calor.

• Fusión: proceso en que un cuerpo en estado sólido pasa al estado líquido.
• Sublimación: proceso mediante el cual un sólido pasa al estado gaseoso. Ej.: yodo, naftalina.
• Vaporización: proceso en el cual un líquido pasa al estado gaseoso; tiene dos formas:
  • Evaporación: solo las partículas de la superficie del líquido alcanzan la energía cinética necesaria para pasar al estado gaseoso.
  • Ebullición: participan todas las partículas del líquido; la temperatura de ebullición es específica para cada líquido.

Cambios de estado regresivos (físicos)

Se deben a la liberación de calor; se dan cuando la temperatura de los cuerpos disminuye.

• Solidificación: proceso en el cual un líquido pasa al estado sólido (inverso a la fusión).
• Deposición: proceso en el cual un gas pasa directamente al estado sólido (inverso a la sublimación).
• Condensación: proceso en el cual un gas pasa al estado líquido (inverso a la vaporización).

Cambios químicos de la materia

Durante esos cambios ocurren reacciones químicas. Las sustancias iniciales reciben el nombre de reactivos, y las finales, de productos. En un cambio químico, la materia no se crea ni se destruye; solo se transforma.

Algunos indicios de un cambio químico:

• Cambio de color
• Desprendimiento de olores
• Liberación de gases
• Liberación o absorción de calor

El ser humano y el uso del entorno

Recursos materiales

La materia prima, base para la mayoría de los productos, se toma de la naturaleza. La materia prima es toda sustancia o material básico.

Materia prima de origen animal

De los animales se obtienen materiales utilizados en la elaboración de muchos productos: cuero (zapatos y fajas), pelo (cepillos), fibras textiles como la lana.

Materia prima de origen vegetal

A partir de los vegetales se obtiene gran cantidad de materias primas que se emplean en la fabricación de madera, celulosa (para fabricar papel y cartón) y fibras textiles como algodón y lino.

Materia prima de origen mineral

Del suelo se obtienen materiales como arena, piedras y petróleo.

Recursos energéticos

Son todas las formas de energía que están presentes en la naturaleza y que el ser humano puede aprovechar para realizar trabajo.

Recursos energéticos no renovables

Son aquellos que se consumen más rápido de lo que se producen y, por tanto, sus reservas tienden a disminuir a medida que los usamos. Ej.: combustibles fósiles (carbón mineral, petróleo y gas natural).

Recursos energéticos renovables

Son fuentes de energía que se regeneran de forma natural y suelen considerarse más limpias: sol, viento, agua, biomasa, etc.

Carbón mineral

Se formó cuando grandes restos vegetales quedaron enterrados en zonas poco profundas, como pantanos o lagos; se usa en calefacción y cocina.

Otras fuentes

Además de los combustibles fósiles, existen otras fuentes energéticas: petróleo, gas natural, sol, viento, agua, biomasa, etc.

Consecuencias de la explotación irracional

Entre los efectos negativos de una explotación irracional de los recursos se encuentran la acumulación de basura y la destrucción del hábitat, el aumento de costos y diversos problemas ambientales.