Cambios en los materiales
La materia puede sufrir muchos cambios unos temporales otros permanentes los
temporales son los cambios físicos y los permanentes son los cambios
químicos, en todo cambio la materia se transforma, dicha
transformación no siempre se presenta de la misma forma ej. Un
elastico se estira al halarlo de los extremos, el agua se evapora si se
calienta, sin embargo los científicos han encontrado ciertas características
que permiten clasificar esos fenómenos por ej. Los
cambios de la materia se pueden diferenciar unos de otros por el tipo de
transformación que se efectúa en la estructura de los cuerpos y
sustancias.
Los cambios físicos
La materia se presenta en la Naturaleza en cuatro estados distintos:
sólido, líquido y gaseoso, y el plasma.
Sólidos A bajas temperaturas, los materiales se presentan como
cuerpos de forma compacta y precisa; y sus atomos a menudo se entrelazan
formando estructuras cristalinas definidas, lo que les confiere la capacidad de
soportar fuerzas sin deformación aparente. Los sólidos son
calificados generalmente como duros y resistentes
El líquido es un estado de la materia en forma de fluido altamente
incompresible Los líquidos estan formados por sustancias en un
estado de la materia intermedio entre sólido y gaseoso.
Gaseoso es un estado de la materia que no tiene forma
ni volumen propio. Suprincipal composición son moléculas no
unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no
tengan volumen y forma definida, provocando que este
se expanda para ocupar todo el volumen del
recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias
y de atracción entre partículas resultan insignificantes.
Plasma Es un gas constituido por partículas
cargadas (iones) libres y cuya dinamica presenta efectos colectivos
dominados por las interacciones electromagnéticas de largo alcance entre
las mismas. Con frecuencia se habla del plasma como un estado de
agregación de la materia con características propias,
diferenciandolo de este modo del estado gaseoso, en el que no existen
efectos colectivos importantes la mayoría de la materia del universo se
encuentra en estado de plasma pues la estrellas que solo pueden existir en
estado de plasma forman gran parte de la materia del universo.
Como se dan los cambios físicos de la materia Los cambios físicos
de la materia ‘se dan por medio de ebullición,
solidificación, fusión, condensación, y sublimación
La fusión es un proceso físico que consiste en el cambio de
estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la
acción del calor ej. Cuando se derrite el hielo el agua esta en
estado sólido pasa a estado líquido
La ebullición o evaporización es el proceso físico en
elque un líquido pasa a estado gaseoso. Se
realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de
ebullición del
líquido a esa presión. Por ejemplo cuando el agua hierve y se
convierte en vapor de agua
Condensación al cambio de estado de la materia que se encuentra en forma
gaseosa a forma líquida. Ej. El roció en
las hojas de las plantas
La solidificación es un proceso físico
que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a
sólido producido por una disminución en la temperatura ej. . El agua en el congelador se convierte en hielo
La sublimación Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la
materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido
.ej. Los ambientadores en pastillas pasan a estado gaseoso sin pasar a
estado líquido
Cambios químicos Un cambio químico es una transformación
en la naturaleza de la materia; es decir, una o varias sustancias se
transforman en otra u otras diferentes.
Ejemplos
Cuando se enciende una vela, cuando se quema el papel, cuando una estatua de
bronce se pone verde, cuando la masa se transforma en pan ocurren cambios
químicos. En todos los casos nombrados anteriormente, se empieza con
unas sustancias y éstas se transforman en otras sustancias diferentes
.existen dos clases de cambios químicos que son
Combustión: Si quemamos un papel, se transforma
encenizas y, durante el proceso, se desprende humo. (Inicialmente,
tendríamos papel y oxígeno, al concluir el cambio químico
tenemos cenizas y dióxido de carbono, sustancias diferentes a las
iniciales).
Corrosión: Si dejamos un trozo de hierro a la
intemperie, se oxida y pierde sus propiedades iniciales. (Las sustancias
iniciales serían hierro y oxígeno, la sustancia final es
óxido de hierro, con unas propiedades totalmente diferentes a las de las
sustancias iniciales).
Mas sin embargo en ambos casos se conservan los atomos pero
reorganizados
Los cambios químicos se representan por medio de ecuaciones
químicas que indican que sustancias reaccionan (son reactantes) y cuales
se forman (producto) ej.
Na + Cl = NaCl
Reactantes produce
En esta ecuación tenemos sodio y cloro que son sustancias que reaccionan
y obtenemos un producto que es el cloruro de sodio
Las mezclas no son cambios químicos
En los cambios químicos se producen nuevas sustancias por lo que las
sustancias iniciales interactúan entre si dejan de ser lo que eran y
producen nuevas sustancias mientras que si se mezclan dos o mas
sustancias que no reaccionan se obtiene una mezcla
Mezcla: una mezcla es una combinación de dos o mas sustancias en
la cual no ocurre transformación de tipo químico, de modo que no
ocurren reacciones químicas.Las sustancias participantes conservan su
identidad y propiedades. Ejemplo una ensalada de frutas Existen dos tipos de
mezclas
Una mezcla homogénea Es aquella en la que sus componentes no se perciben
a simple vista, ni siquiera con la ayuda del microscopio, se les conoce como
soluciones o disoluciones Esta formada por un soluto y un solvente.
Estas también se diferencian por su capacidad de disolver un soluto pueden ser
Saturadas Es aquella solución que no disuelve mas soluto; es
decir la solubilidad de soluto llego a su límite ej. Solución de
cloruro de sodio,
Insaturadas: contienen menor soluto del que pueden disolver
Y sobresaturadas contiene mas soluto del que puede disolver
El agua es un solvente universal porque disuelve una gran cantidad de solutos
Ejemplos de mezclas homogéneas Agua con azúcar, agua de mar,
vinagre, sopa de verduras licuada
Mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no
uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y
esta formada por dos o mas sustancias, físicamente
distintas, distribuidas en forma desigual ejemplos tierra y agua
ensalada, sopa de pasta, aceite y vinagre
En las mezclas heterogéneas podemos distinguir cuatro tipos de mezclas:
Los coloides: compuestas por dos fases sin posibilidad de mezclarse los
componentes (fase sol y gel Entre los coloides encontramos lamayonesa,
gelatina, humo del tabaco y el detergente disuelto en agua.
Sol: Estado diluido de la mezcla, pero no llega a ser líquido, tal es el caso de las cremas, espumas, etc.
Gel: Estado con mayor cohesión que la fase Sol, pero esta mezcla no
alcanza a ser un estado sólido como
por ejemplo la jalea.
La emulsión es una mezcla de liquidos cuyas partículas se
encuentran dispersas de manera uniforme , lo que se
puede lograr de forma mecanica ej lo que ocurre al agitar con una
cuchara una mezcla de aceite y agua.
Suspensiones: Mezclas heterogéneas formadas por un sólido que se
dispersan en un medio líquido
Como se separan las mezclas existen varios métodos para separar los
componentes de una mezcla, eligiéndose uno u otro según que la
mezcla sea sólida o líquida, y según las
características de sus componentes
• tamización: si la mezcla esta formada por granos de
diferentes tamaños, haciéndola pasar por un tamiz, la separaremos
en sus componentes. ej. Los buscadores de oro usaban
esta técnica para buscar las pepitas del mineral.
• filtración: separamos un sólido del líquido en el
que esta suspendido, vertiendo la mezcla en un embudo con un filtro
poroso por el que el líquido puede penetrar facilmente. Así podemos separar arena y agua.
• decantación: separamos dos
líquidos de diferentes densidades, vertiendo la mezcla en un embudo
dedecantación; cuando ha reposado y se han formado dos capas, abrimos la
llave inferior del
embudo y dejamos caer el mas denso, quedando el menos denso en el
embudo. Así separamos una mezcla de aceite y agua, por
ejemplo.
• separación magnética o magnetismo:
si una de las sustancias de la mezcla tiene propiedades magnéticas, como el hierro, la
podemos separar con un iman.
• evaporación: si en una mezcla
líquida conseguimos que uno de los componentes se evapore, quedando el
otro. hirviendo agua de azúcar al evaporarse el agua nos va quedar el
azúcar en forma de caramelo
• cristalización y precipitación: algunas mezclas
líquidas, como la del sulfato de cobre en agua, tras calentarlas y
filtrarlas, se dejan en un cristalizador (recipiente bajo y ancho), de manera
que al enfriarse, el agua se evapora y el sulfato de cobre queda separado en
forma de cristales.
• destilación es la operación de
separar, mediante evaporización y condensación, los diferentes
componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases
licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición
• Cromatografía: Técnica que permite separar los
componentes de una mezcla haciéndola pasar a través de un medio
adsorbente (adhesión a una superficie). Una de las mas sencillas
es la cromatografía en papel que emplea como medio adsorbente papel filtro y como solvente un
líquido