Cuadernillo n1 de Química 2013 - 2º Año IES

Química 2º Año CB

2013 Trabajo Colaborativo realizado como complemento de las Clases presenciales de la Asignatura Química en Segundo Año del Ciclo Básico del Instituto de Enseñanza Secundaria de Villa Carlos Paz.

Cuadernillo Teórico –Práctico Primera Parte

Elaborado por :

Prof. Biol Gabriela A. Ferreyra

Prof. Griselda Serrone

Prof. Ing Agr. Martín E. Martínez

Instituto de Enseñanza Secundaria Química 2º Año 1

Gabriela A. Ferreyra, Martín E. Martínez, Griselda Serrone. 2013

Contenido Capítulo 1 - EL MUNDO DE LA QUÍMICA .................................................................................. 3

La Química: una Ciencia dentro de las Ciencias Naturales. ........................................................ 3

Los ancestros de la Química ......................................................................................................... 5

La química moderna ..................................................................................................................... 5

La Química en nuestras vidas. Sus aportes a la sociedad y a la Tecnología ................................ 6

La Química en nuestro país. ......................................................................................................... 6

Capítulo 2 - EL LABORATORIO ESCOLAR ................................................................................ 8

¡Conozcamos el Laboratorio de la escuela! .................................................................................. 9

Primero, lo primero .................................................................................................................. 9

Los materiales del Laboratorio ................................................................................................... 10

Almacenamiento y rotulado de reactivos ................................................................................... 11

Reconociendo el Laboratorio Escolar ........................................................................................ 13

Recomendaciones referidas al lugar: ...................................................................................... 13

Recomendaciones referidas a la seguridad: ............................................................................ 13

Descripción de los materiales ..................................................................................................... 14

Instrumentos ópticos ................................................................................................................... 15

Capítulo 3 - LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES ................................................................... 16

La Materia ...................................................................................................................................... 16

Propiedades Generales de la Materia ......................................................................................... 17

Propiedades Corporales (de los cuerpos), no características o Extensivas ................................ 18

Propiedades Sustanciales (de las sustancias), características o Intensivas ................................. 18

No es lo mismo hablar de Sustancia que de Material ............................................................. 20

Estados de Agregación de la Materia ......................................................................................... 20

Los Cambios de Estado .............................................................................................................. 21

ACTIVIDADES ..................................................................................................................... 23

Capítulo 4 - LOS SISTEMAS MATERIALES .............................................................................. 28

¿Qué es un SISTEMA MATERIAL? ........................................................................................... 28

De homogéneos y heterogéneos ............................................................................................. 29

¿Cómo se estudia un Sistema Material? .................................................................................... 30

Clasificación de los Sistemas Materiales ....................................................................................... 30

Los sistemas heterogéneos ......................................................................................................... 30

Los Sistemas homogéneos ......................................................................................................... 31

Soluciones en todos los estados .............................................................................................. 32

¿Soluciones o sustancias puras? ..................................................................................................... 33

Disolvente y Soluto ................................................................................................................ 33

Clases de soluciones ................................................................................................................... 34



¡¡HAGAMOS UNOS EJERCICIOS!! ........................................................................................... 35

Separando los componentes de los sistemas materiales ................................................................. 37

Los Métodos de separación de fases .......................................................................................... 37

1. La tamización. .................................................................................................................... 37

2. La disolución. ..................................................................................................................... 38

3. La Filtración. ...................................................................................................................... 38

4. La levigación ...................................................................................................................... 38

5. La flotación. ........................................................................................................................ 38

6. La decantación. ................................................................................................................... 38

7. La centrifugación. ............................................................................................................... 38

8. La volatilización y sublimación.......................................................................................... 39

9. La imanación ...................................................................................................................... 39

Métodos de fraccionamiento ...................................................................................................... 39

1. La cristalización .................................................................................................................. 39

2. La destilación simple y la destilación fraccionada. ............................................................ 39

2. La cromatografía. ............................................................................................................... 39

¡ Ejercitate ! .................................................................................................................................... 41

GLOSARIO .................................................................................................................................... 42

Trabajo de Laboratorio Nº 1 ............................................................................................................. 0

Propiedades sustanciales, específicas o intensivas ................................................................... 0


Métodos de Separación de fases: .............................................................................................. 1

Métodos de Fraccionamiento: .................................................................................................. 2


Soluciones diluidas, concentradas y saturadas ......................................................................... 3


Soluciones sobresaturadas y formación de cristales ................................................................. 4

Foto de Portada por Horia Varlan

http://www.flickr.com/photos/horiavarlan/

http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/



Capítulo 1 - EL MUNDO DE LA QUÍMICA

Bienvenidos a nuestro Curso de Química. Sabemos que son muchas las preguntas que tendrás sobre lo que vayas a aprender en éste y en los

próximos años de estudio. Pero antes de comenzar a desarrollar los temas tenemos que hacer referencia a qué es la Química y de que se ocupa.

¡Qué importante es la química!

¿De qué están hechas las paredes de mi casa, el piso y las puertas?, ¿por qué la leña se quema fácilmente y no sucede

lo mismo con las piedras?, ¿cómo se contamina el aire, el agua y el suelo?, ¿cuándo se oxidan los metales?, ¿dónde

están los yacimientos de metales?

Durante siglos estas preguntas y otras similares despertaron la curiosidad de los seres humanos. Los químicos se han

dedicado a estudiar la mayoría de estos misterios: muchas veces elaboraron productos que permitieron solucionar

problemas importantes, tales como abonos y fertilizantes, insecticidas y herbicidas, jabón y detergentes,

medicamentos y vacunas, materiales plásticos para la construcción de viviendas y para la fabricación de telas. Con

estos logros, las personas podemos tener suelos más fértiles, menos plagas, mayor cantidad de alimentos, estar más

limpias, curar y evitar enfermedades, protegernos del frío y del calor.

Sin darnos cuente practicamos Química en toda nuestra vida cotidiana: cuando encendemos un fósforo, cuando

cocinamos, cuando hacemos la digestión, cuando lavamos la vajilla, cuando se oxida un metal, cuando se

descompone un alimento. En todos estos procesos intervienen materiales a los que les ocurren cambios definitivos

porque se forman nuevas sustancias.

Los químicos primero investigan de qué está hecho cada uno de los materiales y luego, estudian por qué, cómo,

cuándo y dónde esos materiales se modifican para formar nuevas sustancias.

Muchos de los productos químicos causan la contaminación de la atmósfera, del agua y del suelo.

Pero es la misma Química la que proporciona respuestas para solucionar el problema y conseguir su solución

definitiva.

(Texto extraído y corregido de Química 7- José María Mautino - Editorial Stella)

La Química: una Ciencia dentro de las Ciencias

Naturales. El conocimiento de la Naturaleza ha sido desde siempre una de las grandes inquietudes de nosotros, los seres humanos, desde que estamos sobre la Tierra.

Somos curiosos. Cuando no comprendemos algo, enseguida nos planteamos interrogantes: ¿por qué crecen los seres vivos?, ¿qué nos mantiene parados sobre

el planeta?, ¿de qué están hechas las cosas?, ¿por qué las plantas son verdes?, ¿por qué hace calor en verano?, etc. Y porque somos curiosos, cada día queremos saber más y más del mundo que nos rodea.

Algunas palabras en este cuadernillo

tienen hipervínculos (son las palabras que aparecen en azul, subrayadas) que te

permiten, si estas conectado y lees el

Cuadernillo en la computadora, acceder a material adicional.



En la antigüedad, cada pueblo fue desarrollando lentamente un aprendizaje en base a las respuestas que tenía para esas preguntas y, así, vivir y aprovechar mejor los recursos que la naturaleza le brindaba, transmitiendo esos conocimientos de

generación en generación, primero oralmente, luego a través de libros. Pero dicho conocimiento sólo estaba reservado a ciertos grupos de personas.

Los Antiguos griegos desarrollaron la filosofía (de phylos- amor, sofía - sabiduría) para el estudio de una variedad de problemas fundamentales entre los cuales se encuentra el conocimiento. Ellos formaron escuelas donde los discípulos seguian los pensamientos de sus Maestros.

Fue mucho más tarde cuando ese conocimiento se organizó en lo que hoy

conocemos como Ciencia (del latín Scientia = conocimiento). La CIENCIA se caracteriza por obtener el conocimiento sobre los fenómenos siguiendo un método

denominado método científico o método experimental, que se basa en poner a prueba una hipótesis.

Al conocimiento así obtenido se lo denomina conocimiento científico. Esto determina que dicho conocimiento tenga a su favor la posibilidad de ser demostrado, esté

organizado, ordenado y pueda articularse entre sí. También que no sea inmutable sino que pueda ser modificado si se demuestra algo diferente.

En un principio todo el Conocimiento humano fue considerado parte de una sola Ciencia pero, a medida que fue incrementándose el volumen del mismo, se hizo necesario dividirlo.

Así fue que dentro de la CIENCIA aparecen las llamadas CIENCIAS.NATURALES que se ocupan del estudio de la naturaleza y de los cambios y transformaciones que se producen en ella.

Las Ciencias Naturales

Biología (del griego Bio – vida; del griego logos – estudio) estudia los seres vivos

Física (del latín physica, y éste del griego φύσισ (phisis), realidad

o naturaleza) estudia las que rigen leyes el comportamiento de la materia y la energía, sin cambiar su estructura interna.

Geología (del griego geo – tierra y logos – estudio ) estudia el

origen, composición, estructura y cambios de la Tierra. Química (del árabe kēme (kem), que significa "tierra") estudia la estructura de la materia, su composición, sus transformaciones y las leyes que las rigen.

Por lo tanto y para que lo recuerdes, recuadramos la definición de Química

.

LA QUÍMICA ES LA CIENCIA QUE ESTUDIA LA MATERIA, SU

COMPOSICIÓN, SUS PROPIEDADES, SUS

TRANSFORMACIONES Y LAS LEYES QUE LAS RIGEN

Aristóteles

http://es.wikipedia.org/wiki/Conocimiento

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia#Historia_y_progreso_del_conocimiento_cient.C3.ADfico

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_cient%C3%ADfico

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_experimental

http://es.thefreedictionary.com/hip%C3%B3tesis

http://es.wikipedia.org/wiki/Conocimiento_cient%C3%ADfico

http://es.wikipedia.org/wiki/Biolog%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica

http://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica



Los ancestros de la Química Hace cinco mil años, los egipcios ya habían realizado notables progresos en el arte del batido del oro, de la alfarería, del teñido, de la coloración del vidrio, de la fabricación del jabón, de las tintas, de las telas y de los ungüentos y medicamentos. Sin embargo, fueron los filósofos griegos quienes comenzaron a indagar el cómo y el porqué de los fenómenos e introdujeron dos conceptos fundamentales en química: el de elemento y el de átomo. Tales, Anaximandro, Heráclito, Empédocles, Aristóteles y Demócrito dieron forma a la doctrina de los cuatro elementos: el agua, la tierra, el aire y el fuego eran las sustancias fundamentales a partir de las cuales, por transmutación, se generaba toda la materia del Universo. Con esas bases y rodeados de magia y esoterismo surgieron los alquimistas; estos químicos de la Edad Media pretendieron transformar cualquier metal en oro. Para ello, pusieron en práctica misteriosos experimentos que contaban, sin excepción, con algún agente transmutador, al que llamaron piedra filosofal, magisterio, alcohesto, león rojo o tintura roja. El entonces famoso mago Geber o Al Sufí, que vivió en el siglo VIII, diseñó aparatos rudimentarios para destilar, fundir o combinar sustancias, descubrió el ácido sulfúrico, el mercurio, el arsénico y el azufre. Paracelso, médico suizo, fundó en el siglo XV la escuela iatroquímica, de los químicos que curan. Fue el responsable del fin de la alquimia, ya que pensaba que ésta debía utilizarse no para convertir metales en oro sino para curar enfermedades. Asi, utilizó en sus curaciones, el éter, el cobre, el plomo, el opio, etcétera. Muchos científicos continuaron las investigaciones, cada vez más rigurosas y menos mágicas. Estas prácticas les permitieron descubrir elementos y compuestos químicos y procedimientos utilizados aún hoy por los químicos modernos. Por ejemplo, Brand, alquimista alemán del siglo XVII, al buscar la piedra filosofal logró aislar el fósforo, Se cuenta que Brand estaba trabajando con muestras de orina humana y se le ocurrió aplicarlas en su búsqueda de oro. Recolectó durante varios días 5 litros de orina y la calentó hasta la ebullición, después de dejarla reposar durante dos semanas. Al final, luego de eliminar toda el agua, le quedó un residuo sólido. Mezcló el residuo con arena, lo calentó y obtuvo en un recipiente vacío los vapores que salían. Al enfriarse el vapor, se formó un sólido blanco que brillaba sobre las paredes del recipiente. ¡Brand había descubierto el fósforo! En 1660, el rey Carlos II de Inglaterra fundó la Real Sociedad de Londres, integrada por científicos que sentaron las bases de una nueva ciencia. Ésta debla estudiar la estructura y propiedades de las sustancias por medio de experimentos y observaciones y no de procedimientos ligados a la magia. Las teorías sostenidas durante tantos años se fueron desvaneciendo poco a poco y se cimentaron los pilares de la química moderna.

(Extraido de: MÉREGA, H y equipo, (1997) Ciencias Naturales 8,

Ediciones Santillana, Buenos aires)

La química moderna

Investiga y realiza una síntesis en tu carpeta sobre la vida y los aportes

de Antoine L. de Lavoisier a la Química Moderna

Actividades con el texto

Busca en el diccionario las palabras

que figuran en Negrita para poder

interpretar mejor el contenido.

Realiza un listado de las personas

que figuran en el texto y sin ser

científicos modernos, hicieron

grandes aportes a la Química.

¿Crees que en el mundo griego

existían científicos que se dedi-

caban a las ciencias exactas y

naturales en forma específica?

¿Te parece que resultó dificultosa

la recopilación de datos sobre los

alquimistas? ¿Por qué?

Lista todos los compuestos y

sustancias químicas que aparecen.

Ingresa al aula Virtual y revisa el video

El Pensamiento de los Griegos para darte

una idea de la forma en que ellos

entendían el mundo

http://www.iess-vcp.com.ar/moodle2/mod/page/view.php?id=109&inpopup=1



La Química en nuestras vidas. Sus aportes a la sociedad y a la

Tecnología

Los seres humanos han convivido con la química desde los comienzos de la metalurgia en la Prehistoria. Para obtener los primeros metales necesitaron dominar algunas técnicas basadas en fenómenos físicos y químicos y, quien lo lograba, tenía ventajas ante sus enemigos ya que poseía armas más resistentes.

Fue tal la importancia de estos descubrimientos que nombramos esos períodos prehistóricos por el metal

usado en los objetos cotidianos y armas. Actualmente, en nuestra Vida diaria estamos en permanente contacto con sustancias y fenómenos químicos.

Un fósforo que se enciende, un nuevo material más resistente que aparece, son muestras de la presencia

del trabajo de los químicos. Inclusive hoy podemos disfrutar de las prestaciones de sustancias que fueron creadas sintéticamente, es decir, que no existen previamente en la Naturaleza.

Actividad:

Visualiza el video que se encuentra enlazado en el aula Virtual en este enlace y luego:

1) Menciona algunos aportes de la Química que consideres importantes para el mundo actual.

2) Recorta y pega en tu carpeta algunas etiquetas de alimentos y medicamentos y señala en ellos donde

se mencionan los componentes de los mismos.

3) Responde: ¿por qué crees que ponen esa información? ¿puedes entender con facilidad lo que

significa?

Discutiremos tus aportes en el aula.

La Química en nuestro país.

Nuestro país cuenta con una importante comunidad científica que trabaja de manera incansable para mejorar nuestra calidad de vida.

Algunos de ellos han sido premiados internacionalmente, mientras que otros

trabajan en entes nacionales e internacionales. Mucha de la investigación se realiza en el seno de la Universidades o en organismos estatales, mientras que la aplicación de los conocimientos obtenidos son volcados en empresas de la actividad privada.

Conozcamos a uno de ellos

Averigua acerca de la obra y de la personalidad del investigador argentino Dr. Luis Federico Leloir (Premio Nobel de

Química, Año 1970) y agrega en tu carpeta una breve referencia a su trabajo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Metalurgia

http://www.iess-vcp.com.ar/moodle2/course/view.php?id=2#section-0



Aquí te presentamos un fragmento de nota periodística para que realices las siguientes actividades

en tu carpeta:

Resalta las palabras que

no conoces y busca su

significado en el

Diccionario

En pocas palabras explica

cuál es el tema que trata la

nota (no la resumas)

Investiga de donde se

obtiene el combustible

Diesel convencional.

¿Cuáles son las fuentes de

biodiesel? ¿Cuál es la

ventaja de su uso?

¿Cuál es la participación

que puede haber tenido la

Química en la obtención

del Biodiesel? ¿Cómo

puede impactar en la

Sociedad este logro?

Los desafíos del biodiesel en la Argentina

Por Rodrigo Herrera Vegas Para lanacion.com Domingo 10 de julio de 2011

Hace unos días, invitado por la Cámara Argentina de Biocombustibles

(CARBIO), tuve la oportunidad de visitar algunas plantas de biodiesel de la zona de Rosario. El biodiesel forma parte de la energía denominada de biomasa y si bien se trata de una energía renovable, se

la suele dejar en segundo plano detrás de los molinos eólicos y paneles solares, que cuentan con una mayor prensa.

La principal ventaja ambiental de utilizar biocombustibles consiste en que durante su crecimiento, las plantas absorben CO2 de la atmosfera compensando así la combustión que luego tiene lugar en los motores

de camiones, automóviles, etc. Los dos tipos de biocombustibles más abundantes que existen hoy en el mundo son el alcohol, proveniente en su mayoría de caña de azúcar y el biodiesel proveniente del aceite de soja, girasol, y palma entre otros.

Otra fuente de biodiesel a destacar es el aceite usado proveniente de

restaurantes y hogares, aunque por razones logísticas no es fácil conseguirlo en cantidad. Brasil tiene el liderazgo absoluto en alcohol y todas sus estaciones de servicio lo ofrecen desde los años 70.

En biodiesel, los tres mayores productores son Alemania, Francia, e

Italia. La obtención de un combustible o el otro depende estrictamente de la química de las plantas. Con algunas se obtiene alcohol y con otras biodiesel. (…)

http://www.lanacion.com.ar/1387958-los-desafios-del-biodiesel-

en-argentina Consultado 01/03/12 1:10 h

http://www.lanacion.com.ar/1387958-los-desafios-del-biodiesel-en-argentina

http://www.lanacion.com.ar/1387958-los-desafios-del-biodiesel-en-argentina



Capítulo 2 - EL LABORATORIO ESCOLAR

Seguramente muchas veces habrás imaginado como es un Laboratorio científico, inclusive has visto innumerables películas donde se dan situaciones graciosas o no dentro de esas habitaciones llenas de aparatos en los que burbujean líquidos multicolores.

Empezando por el Laboratorio de Dexter hasta los que aparecen en los Tres Chiflados

siempre se muestran aparatos raros y frascos. Sin embargo, en la vida real, los laboratorios son muchos menos extraños y, aunque haya muchos aparatos, distan del desorden que muestran las películas ubicándose, en algunos casos, al aire libre o dentro de las fábricas.

Se necesita que el laboratorio sea un lugar ordenado, limpio y seguro ya que son lugares de trabajo y concentración y por eso son extremadas las medidas de seguridad, así como las rutinas que ayudan a mantener el orden. Sea en las fábricas, en los hospitales o en las Instituciones científicas se desarrollan, de manera rutinaria y muy precisa, ciertas tareas destinadas a proteger tanto los aparatos como los

instrumentos de medición, así como la seguridad de quienes trabajan en él. Todas esas tareas adquieren sentido sólo si sabemos cuáles son los objetivos que el Laboratorio tiene para

el científico o el profesional.

¿Te has preguntado alguna vez para qué les sirven los Laboratorios a los científicos?

Escribe en los renglones siguientes tu opinión.

El Laboratorio escolar, en cambio, es algo diferente. Allí no se producen descubrimientos, ni se controlan

procesos industriales, ni tampoco se preparan recetas o productos, sino que, en ellos, se aprende sobre las

Ciencias, utilizando procedimientos y materiales parecidos a los que usan los científicos.

Se realizan experiencias para comprobar los principios científicos o poner a prueba nuestras ideas sobre lo que ocurre durante un fenómeno.

El trabajo en laboratorio es esencial para comprender las asignaturas científicas, por lo cual algunas clases de Química las

realizaremos allí. De alguna forma es un aula más, pero con características que hacen diferente la manera de trabajar y que necesitamos conocer.



¿Seguro que no te olvidas de nada? Consulta con tus compañeros y el profesor para anotar lo que falte.

¡Conozcamos el Laboratorio de la escuela! Este espacio escolar tiene sectores definidos como mesadas de trabajo para alumnos, sector de piletas, campana de gases, museo y cuarto de depósito. Es un lugar amplio y luminoso dotado de servicio de agua

en las piletas, así como gas y electricidad en cada mesada.

Los reactivos se encuentran encerrados bajo llave para evitar accidentes y los aparatos más delicados también.

Primero, lo primero Antes que nada, debes saber cuáles son los cuidados básicos para protegerte a vos mismo ya que, si bien siempre trabajamos en condiciones seguras existen algunos riesgos que es conveniente prever.

Por ello, debemos indagar sobre las medidas de seguridad que se toman en cualquier laboratorio, sea

escolar, industrial o científico.

Medidas Relativas a la Higiene y el

Orden

Medidas relativas a la Seguridad

Quitar de la mesada todos los elementos

innecesarios como cartucheras, carpetas,

mochilas, etc.

Tener a mano un cuaderno o libreta para anotar

las observaciones o posibles dudas que surjan. El

cuaderno es reemplazado, en algunos casos, por

la hoja del informe del práctico.

Disponer los materiales de trabajo sobre la

mesada antes de comenzar y verificar que estén

limpios.

Leer atentamente los pasos del procedimiento y

la lista de materiales antes de realizar la

actividad experimental.

Colocar el material sucio en la pileta para su

limpieza.

No arrojar sustancias sólidas a la pileta, hacerlo

en el cesto de residuos

Dejar limpias las mesadas de trabajo al terminar

Acomodar las sillas bajo la mesada al retirarse.

No correr, saltar ni jugar con los elementos de trabajo.

Ser cuidadosos con el fuego.

Mantener cerradas las llaves de gas cuando no se usan y

no abrirlas sin autorización.

No llevar sustancias ni material de vidrio a la boca,

nariz., oídos u ojos

Consultar antes de mezclar sustancias.

Los reactivos deben permanecer tapados cuando no se

utilizan.

No probar sustancias químicas a menos que el

procedimiento lo indique

Al calentar una sustancia en un tubo de ensayos,

colocar el mismo en posición oblicua cuidando de no

apuntar a la cara de otra persona.

Para encender el mechero de gas acercar el fósforo al

costado de la boca del mismo y luego abrir la llave.

No asustarse si se apaga el mechero, sencillamente

cerrar la llave de paso del gas.

Para medir la temperatura de una sustancia, ubicar con

cuidado el bulbo del termómetro dentro del recipiente

que la contiene, evitando que toque el fondo.

Nunca calentar líquidos inflamables directamente sobre

la llama. Debe colocarse el recipiente dentro de otro

que contenga agua y calentar a baño de María.

Si un ácido toma contacto con la piel, lavar de

inmediato con abundante agua fría y notificar al

profesor para su atención.

¡Y sobre todo!

¡ Recogerse el pelo y No comer ni beber dentro del Laboratorio !



Los materiales del Laboratorio Los diferentes dispositivos para trabajar están, fundamentalmente, fabricados de vidrio borosilicato, un vidrio resistente al calor, o de porcelana dado que estos materiales no reaccionan químicamente con las

sustancias utilizadas durante las experiencias. Deben mantenerse limpios, no golpearse, ni enfriarse bruscamente. Entre los elementos de vidrio encontrarás algunos que sirven para hacer mediciones. Ellos se pueden

distinguir por poseer marcas o graduaciones. Esos elementos no deben calentarse. Los metales como el acero u otros materiales también se usan, pero en menor proporción .

A continuación te mencionamos algunos de los dispositivos más utilizados y su función para que, luego, puedas identificarlos en el Laboratorio.

Dispositivos de Uso General

Mechero de Bunsen:

Es un mechero de gas que se utiliza para calentar sustancias

contenidas en un recipiente. Se ubican en los extremos de las mesadas y cerca de la base tienen una especie de anillo que se usa para regular el aire que alimenta a la llama.

Trípode:

Es una base con tres patas, útil para sostener recipientes mientras son calentados. Necesita que se le adose una tela

especial llamada tela de amianto.

Soporte Universal:

Consta de una base de metal pesado, con una vara vertical en la que se pueden asegurar diferentes piezas que permiten sostener recipientes mientras se calientan o armar diferentes aparatos.

¡Te damos una idea! Luego de realizar la Visita al Laboratorio, completa las descripciones dibujando los dispositivos



Elementos de vidrio

Tubo de ensayo: Son de vidrio resistente al calor y se usan para mezclar pequeñas cantidades

de sustancia. Deben colocarse siempre en una gradilla o soporte y tomarse

por medio de pinzas de madera.

Balón y Matraz de Erlenmeyer:

Son dos recipientes que se utilizan para calentar sustancias durante largo tiempo. El balón debe sostenerse con una agarradera al soporte universal,

mientras que el Erlenmeyer puede apoyarse en una superficie.

Vaso de Precipitados o Beaker:

Es usado para mezclar sustancias o disolver un sólido en un líquido. También se pueden calentar en él líquidos que no produzcan vapores.

Material Graduado

Probeta:

Sirve para medir volúmenes de líquidos y trasvasarlos a otro recipiente. Este

elemento no debe calentarse nunca.

Pipeta:

La usamos cuando necesitamos medir con exactitud un volumen pequeño de líquido y volcarlo lentamente en otro envase.

Almacenamiento y rotulado de reactivos Las sustancias químicas se guardan en frascos oscuros que las protegen de

la luz y deben rotularse, o sea ponerles una etiqueta que contenga algunos datos de importancia como el nombre del compuesto, su fórmula química, vencimiento y, fundamentalmente, su grado de toxicidad, poder corrosivo,

inflamabilidad, etc. Esto se indica por medio de dibujos sencillos fáciles de entender. Es

fundamental leer el rótulo antes de comenzar a trabajar para enterarnos sobre la manera correcta de manipular la sustancia y así evitar accidentes.



A continuación te mostramos algunos de los símbolos que se usan para rotular sustancias.

Explosivo

Irritante

Corrosivo

Inflamable Tóxico Radiactivo

Todos ellos son advertencias. También existen algunos que son recomendaciones.

Observa las recomendaciones que se muestran en el Laboratorio de la Escuela y luego copialas en tu carpeta. Explica la diferencia entre advertencia y recomendación

Por cierto, por si no lo sabían, a partir del año

2005 el Laboratorio lleva el nombre de uno de los

primeros profesores que enseñaron en esta

Escuela.

El Dr. Eduardo Boqué Miró en el Primer

Laboratorio del IES



Reconociendo el Laboratorio Escolar

Recomendaciones referidas al lugar: Describe brevemente cómo es el lugar, la distribución de los espacios y cómo son las mesadas, sillas y otros elementos que puedas observar. Intenta explicar el porqué del tipo de material con el que se construyeron las mesadas.

En el siguiente cuadro coloca una cruz donde corresponda para comprobar si se cumplen las medidas de seguridad:

SÍ NO

¿Cuenta el lugar con una ventilación apropiada?

¿Existe suministro de gas, agua y electricidad?

¿Posee piletas con cañerías de desagüe en buen estado?

¿Hay cesto de residuos?

¿Hay matafuegos a la vista?

¿Están accesibles las llaves de corte general para el gas y la electricidad?

¿Hay botiquín de primeros auxilios en lugar visible?

Los reactivos químicos, ¿se encuentran guardados bajo llave?

¿Existen carteles indicadores de las medidas de seguridad a adoptar?

¿Podrías sugerir algo que no se haya contemplado en el listado anterior?:

Recomendaciones referidas a la seguridad:

Matafuegos y llaves de corte:

Existen llaves para cortar el gas y la electricidad de las mesadas, así como matafuegos. Reconócelas y

realiza un croquis en la carpeta indicando donde se encuentra cada uno.



Uso del mechero de Bunsen

Para saber cómo se usa el mechero pedile a tu profesor que te asista y seguí estos pasos:

1. Cerrá la entrada de aire y abrí la del gas. Encendé el mechero con un fósforo o encendedor

hasta lograr una llama amarilla.

2. Abrí gradualmente la entrada de aire hasta que la llama se vuelva completamente azul.

3. Para lograr el máximo de calor, regula la entrada del aire hasta lograr un cono interno azul en la llama, el punto de máxima temperatura está ubicado encima de este cono.

4. Finalmente, ubica sobre el mechero el trípode con la tela metálica que servirán de base para apoyar recipientes a calentar.

Descripción de los materiales A continuación, incluimos algunos de los materiales para que completes con el nombre y la utilidad de

cada uno. También puedes agregarle las recomendaciones que se te hagan sobre su uso.



Instrumentos ópticos Existen dos tipos de Instrumentos ópticos en nuestro laboratorio, los microscopios y las lupas binoculares. Ambos se manejan en forma similar.

Completa la descripción de las partes del microscopio en el dibujo siguiente.



Capítulo 3 - LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES

Como has podido comprobar, la Química tiene un OBJETO DE ESTUDIO, la Materia. Por esa razón es que consideramos que debes empezar a definirla.

La Materia

Al observar el mundo que nos rodea, podemos ver que está conformado por dos elementos fundamentales que interactúan entre sí, la MATERIA y la ENERGÍA y. de esta manera, producen todos los fenómenos naturales y son la base de los procesos artificiales.

La Materia constituye el Universo adoptando diferentes formas y calidades1, y puede diferenciarse de la

ENERGÏA claramente.

La Materia puede ser percibida por los sentidos y es susceptible de ser medida al igual que la ENERGÍA, pero con la particularidad de ocupar un lugar en el espacio.

Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, está sujeto a cambios en el tiempo y a

interacciones con aparatos de medida. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se

puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc. (Wikipedia, 2012 Adaptado)

Observando más atentamente podemos reconocer que la MATERIA se organiza en CUERPOS (Un

banco, un pizarrón, una silla, un trozo de tiza, un vaso, una laguna, etcétera) diferentes separados entre sí

por superficies o límites.

¿Por lo tanto, qué es un CUERPO?

CUERPO es una porción limitada de materia.

Esta definición de cuerpo sólo nos remite a reconocer los límites o fronteras que los separan de otros cuerpos diferentes. Hay cuerpos grandes, pequeños, largos, esféricos, planos, etc.

Sin embargo no es la única diferencia que se puede observar en la Materia.

Los CUERPOS pueden estar formados por distintas clases de materia que se diferencian entre sí por características propias como color, olor, estado físico, textura, aspecto, sabor, etcétera.

A cada una de estas clases o calidades de materia las denominamos

SUSTANCIAS.

Así, el vidrio, el hierro, la sal, el azúcar, etcétera, son sustancias diferentes y a

las características propias que las distinguen las llamamos propiedades

En tu carpeta Reescribe las definiciones de MATERIA, CUERPO Y

SUSTANCIA para diferenciarlas

1 Cuando nos hablamos de “calidad” en este texto hacemos referencia a tipos de materia reconocibles por

características particulares.



Cada una de estas categorías (MATERIA, CUERPO y SUSTANCIA) tiene propiedades carcterísticas. Y vamos a describirlas, desde las más generales, las de la MATERIA hasta las más específicas, las de las SUSTANCIAS

Propiedades Generales de la Materia Para comprobarlas estas propiedades, que son las más generales, es decir, que se aplican también a las

otras categorías, haremos unas pequeñas experiencias y luego las describiremos

o Medí con una regla el largo de un bolígrafo; el largo y el ancho de una hoja de carpeta; el largo, el ancho y el espesor de uno de tus textos.

Estas medidas nos dan la idea de que la materia es extensa. (EXTENSIÓN)

o Tomá un trozo de papel y observá sus características. Luego córtalo en pequeños trozos. ¿Qué ocurre con esas características que observaste? ¿Varían o se conservan?

La divisibilidad de la materia permite que los pequeños trozos conserven las características del trozo

grande. (DIVISIBILIDAD)

o Colocá un vaso sobre un plato, y llenalo de agua hasta el borde, sin que se derrame, luego introducí suavemente una goma de borrar. ¿Qué ocurre con el agua? ¿ Cómo explicarías este fenómeno?. Repetí lo mismo pero ahora en lugar de la goma hacé que la luz de la linterna

atraviese el vaso. ¿Qué ocurre? ¿Hay diferencia? ¿Por qué?

La materia ocupa lugar en el espacio y dos trozos diferentes de la misma no pueden estar en el mismo

lugar al mismo tiempo, por lo tanto es impenetrable. (IMPENETRABILIDAD)

Tomá un bulón de metal y enroscalo en su tuerca. Luego sacalo nuevamente y calentalo. Intenta

enroscarlo con cuidado en la tuerca fría. ¿Cómo explicas lo que ocurre?

Cuando la materia recibe calor, aumenta su volumen, es decir, se dilata por acción del calor. (DILATABILIDAD)

Para derretir la cera de una vela o encender un fósforo necesitamos aportarle energía de alguna

manera, si no lo hacemos, no será posible el cambio.

Esto quiere decir que todo cuerpo necesita energía para modificar el estado en el que se encuentra. Esto nos demuestra la propiedad de inercia (INERCIA)

Realiza un cuadro sinóptico con las propiedades de la materia, puedes guiarte con el texto

que antecede.



Propiedades Corporales (de los cuerpos), no características o

Extensivas Algunas propiedades están presentes en todos los materiales, ya sean sólidos, líquidos o gaseosos. Por ejemplo, todos poseen masa y volumen.

La MASA es la cantidad de materia que contiene un cuerpo y se la determina mediante una balanza. Las unidades de masa más empleadas son: el gramo ( g ), el miligramo ( mg ) y el kilogramo( kg ).

El VOLUMEN es el espacio ocupado por un material o un objeto y se expresa en unidades como el litro( l ), el mililitro ( ml ), el decímetro cúbico ( dm

3 ) y el centímetro cúbico( cm

3 )

Por otra parte, tanto la masa como el volumen cambian si varía la cantidad de materia. Por ejemplo, un

clavo de hierro tiene menos masa y ocupa menos espacio que una viga de tres metros de largo.

La masa, el volumen y las dimensiones (largo, ancho, diámetro), por lo tanto, dependen de la cantidad de materia. Por este motivo, estas son PROPIEDADES EXTENSIVAS

¿Las propiedades extensivas por sí solas permiten identificar una sustancia? Evidentemente no, porque si se enumera una serie de propiedades extensivas, a lo sumo puede llegar a determinarse la forma del cuerpo, pero no el tipo de sustancia con el que fue construido. Por ello también se las conoce como PROPIEDADES CORPORALES, pues nos dan una idea de las

características del CUERPO. Por ejemplo, en la descripción “10 cm de ancho, 10 cm de largo y 10 cm de alto”, dichas propiedades sólo permiten afirmar que se trata de un “cubo” y nada más.

Propiedades Sustanciales (de las sustancias), características o

Intensivas Las PROPIEDADES SUSTANCIALES tienen gran importancia porque permiten identificar cada SUSTANCIA. Son ejemplos de propiedades sustanciales el color, el sabor, el olor, el punto de

ebullición, el punto de fusión, la densidad, la conductividad eléctrica, la dureza, etc. Por otra parte, estas propiedades no cambian si varía la cantidad de materia, y se las conoce también como

PROPIEDADES INTENSIVAS. Por ejemplo, el color de la sal es el mismo si tenemos una cucharada o

tres kilos.

¿Las propiedades intensivas por sí solas permiten identificar una sustancia?

La determinación de un número suficiente de estas propiedades puede orientar en el reconocimiento del tipo de sustancia, mas no así en la cantidad de la

misma o en la forma del cuerpo. Por ejemplo, si al analizar una sustancia se determina que es “incolora, insípida, líquido a temperatura ambiente, hierve a 100° C”, podría llegar a suponerse que es agua pero no si es una gota o un litro de la misma.

Dentro de las PROPIEDADES SUSTANCIALES O INTENSIVAS nos

encontramos que algunas las percibimos a través de los órganos de los sentidos, como el color, olor, sabor, textura, brillo, etc. Éstas son las llamadas CARACTERES ORGANOLÉPTICOS.

Reconocer el tipo de sustancia por estas propiedades no es muy preciso porque los sentidos no miden con exactitud la intensidad de un color, de un olor o de un sabor.

RECORDAR:

Las sustancias presentan valores constantes para

sus propiedades físicas



Existen otro grupo de propiedades que se denominan CONSTANTES FÍSICAS

2 (temperatura de

fusión, de ebullición, densidad, dureza, etc) que para conocerlas necesitamos disponer de aparatos de medición. Eso las transforma en datos seguros y confiables ya que cada sustancia tiene sus propias

CONSTANTES FISICAS

Algunas de ellas se describen a continuación

PUNTO DE FUSIÓN: Es la temperatura constante a la cual una determinada sustancia cambia del

estado sólido al líquido para un determinado valor de la presión atmosférica. ¿Por qué durante la fusión la temperatura permanece constante? Pues porque todo el calor que se le

entrega a la sustancia, ésta lo emplea en el trabajo de transformarlo de sólido a líquido.

PUNTO DE EBULLICIÓN: Un líquido entra en ebullición cuando sus vapores vencen la presión que soportan. Por esto, podemos decir que temperatura o punto de ebullición es la temperatura en la cual la

presión del vapor del líquido es igual a la presión exterior que soporta el líquido en cualquier punto de la superficie. En palabras más simples, es la temperatura a la cual una sustancia cambia del estado líquido al

estado gaseoso en toda su masa.

SOLUBILIDAD es una medida de la capacidad de disolverse una determinada sustancia (soluto) en un

determinado medio (solvente). Se corresponde con la máxima cantidad de soluto disuelto en una dada cantidad de solvente a una temperatura fija y en dicho caso se establece que la solución está saturada. Puede expresarse en diferentes unidades, la más común es kilogramo por metro cúbico (Kg/m

3)

3.

DENSIDAD: ¿Dónde hay más masa, en un kilogramo de plomo o en un kilogramo de corcho? Si se contesta la pregunta con rapidez, casi todos diremos: ¡el plomo, evidentemente! La diferencia entre

1 kg de plomo y 1 kg de corcho no es su masa, sino algo característico de cada sustancia que se conoce como densidad. El plomo es más denso que el corcho, porque 1 kg del primer material ocupa un volumen menor que 1 kg de la segunda sustancia. En 1cm

3 de plomo hay una masa de 11,3 g y en 1 cm

3 de corcho

hay una masa de 0,25 g. Diremos, por lo tanto, que la densidad del plomo es mayor que la del corcho.

Definimos la densidad de una sustancia como la relación entre la masa de la misma y una unidad de

volumen.

DENSIDAD = MASA

VOLUMEN

DUREZA: Se entiende por dureza la resistencia que pone un cuerpo a ser rayado o cortado por otro. Por

consiguiente, un cuerpo es más duro que otro si lo raya y no es rayado a su vez por él. Para conocer la dureza se emplean escalas. La más usual es la escala de Mohs que se usa en Mineralogía. El diamante, por su gran dureza, se emplea para cortar vidrio, grabar trazos finos en piedras y metales, hacer perforaciones, etc.

Escala de Mohs

Talco 1

Yeso 2

Calcita 3

Fluorita 4

Apatito 5

Ortoclasa 6

Cuarzo 7

Topacio 8

Corindón 9

Diamante 10

2 Candás A. Et Al. QUÍMICA 2000. Edit Estrada Polimodal Buenos Aires

3 Unidad fijada por el SIMELA. Admite subunidades como g/cm

3

http://aprendociencias.globered.com/categoria.asp?idcat=71



http://es.wikipedia.org/wiki/Gramo



No es lo mismo hablar de Sustancia que de Material Como hemos visto, una SUSTANCIA es un tipo de materia que se distingue de otra por sus

características o propiedades.

Algunas definiciones de sustancia dicen que: “Se emplea también el término para referirse a la clase de materia de la que están formados los cuerpos”. (wikipedia, 2011)

Sin embargo no todos los cuerpos están formados por UNA sola clase de materia. Por ejemplo, una campana se hace de bronce debido a que éste produce un sonido muy especial, un resorte se hace de

acero, por la elasticidad que tiene. Pero tanto el bronce como el acero son mezclas de sustancias producidas artificialmente y conocidas como aleaciones.

De allí que surja el término MATERIAL para referirse a los componentes de los cuerpos que utilizamos a

diario. El material del que se fabrica un elemento se decide en función de la utilidad que se le dará al mismo, por lo tanto es una decisión más tecnológica que química, y muchas veces debemos mezclarlos para lograr el resultado esperado.

Estados de Agregación de la Materia

Como seguramente conoces, toda la MATERIA se puede presentar en tres estados fundamentales, pues aunque existen otros no pueden

manifestarse en las condiciones naturales de nuestro planeta, y sólo se dan en el laboratorio o en el interior de las estrellas.

A estos estados los comenzaremos a llamar ESTADOS DE AGREGACIÓN porque son el resultado de cómo se “agregan” o unen las partículas que forman la MATERIA.

Superficie Solar

NASA Goddard Photo and Video

ATENCIÓN Aquí introducimos una nueva definición de estado de la materia. Lo llamamos

estado de agregación. Toma nota en tu carpeta de las razones de esta nueva

forma de llamarlo.

http://www.flickr.com/photos/gsfc/

http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/



El siguiente cuadro resume las características de cada uno de los tres estados fundamentales.

ESTADO DE

AGREGACIÓN DE LA

MATERIA

CARACTERÍSTICAS

EJEMPLO

ESTADO SÓLIDO

Posee forma y volumen propios. Es incompresible (dentro de ciertos límites no se

deforma por la presión). Las moléculas que lo forman ocupan posiciones

fijas, están muy próximas entre sí y sólo realizan movimientos vibratorios.

Hierro, madera

ESTADO LÍQUIDO

Posee un volumen definido pero adopta la forma del

recipiente que lo contiene. Es muy poco compresible (su volumen disminuye muy poco ante grandes presiones).

Las moléculas pueden deslizarse unas sobre otras, por lo cual los líquidos fluyen y se derraman modificando su forma.

Alcohol, vinagre

ESTADO GASEOSO

No posee ni forma ni volumen propio. Ocupa todo el volumen y adopta la forma del recipiente en el que se encuentra.

Dejados en libertad, se expanden rápidamente. Es muy compresible, es decir que disminuye su

volumen por aumento de presión. Las moléculas están dotadas de gran energía cinética.

Gases como el

oxígeno o el dióxido de carbono y

vapores

Los Cambios de Estado

Los cambios de estado reciben nombres especiales:

Fusión: Es el pasaje del estado SÓLIDO al estado LÍQUIDO.

Ejemplo: - Los deshielos, la fusión de la manteca, la fusión del hierro para la fabricación del acero.

Solidificación: Es el pasaje del estado LÍQUIDO al estado SÓLIDO.

Ejemplo: El congelamiento de la superficie de un lago, la solidificación de la parafina de una vela

o cuando el hierro líquido que sale de un alto horno, a altísima temperatura, se enfría y se transforma en hierro sólido.

El pasaje de un estado de agregación a otro se denomina CAMBIO DE ESTADO



Vaporización: nombre general que recibe el pasaje del estado LÍQUIDO al GASEOSO. Puede

producirse de dos maneras diferentes: por evaporación o por ebullición.

La evaporación es el pasaje del estado líquido al gaseoso que ocurre a cualquier temperatura, pero sólo en la superficie libre del líquido. Ejemplo: Cuando colgamos una prenda recién lavada para que se seque, ya sea en invierno o en verano, estamos esperando que se produzca una evaporación, por eso se la extiende lo más

posible.

Se habla de ebullición cuando el pasaje se produce a una temperatura fija y determinada para cada sustancia y en toda la masa del líquido. La ebullición implica calentar la sustancia. Por ejemplo: Si se quiere hacer “ hervir “ el agua, a presión normal, es necesario calentarla hasta los 100° C .

La ebullición se reconoce porque se forman burbujas de vapor en toda la masa del líquido.

Licuación y condensación:

La palabra licuación se usa para nombrar el pasaje de los GASES (sustancias que a temperatura ambiente están en estado gaseoso) a LÍQUIDOS

Ejemplo: Cuando se obtiene oxígeno o nitrógeno líquido, la obtención del gas de garrafas.

En cambio, cuando se trata de vapores de sustancias que son líquidos a temperatura ambiente, se prefiere usar el término condensación. Ejemplo: La formación de las nubes, la formación de gotitas de agua en la tapa de una olla.

Sublimación: Es el pasaje directo del estado GASEOSO a SÓLIDO, sin pasar por el estado

líquido. Ejemplo: la sublimación del yodo, del azufre, de la naftalina.

Volatilización: Es el pasaje directo del estado SÓLIDO al estado GASEOSO sin pasar

previamente por el estado líquido.

Ejemplo: La naftalina expuesta al aire, El hielo seco expuesto al aire.

Completa el siguiente diagrama colocando sobre cada flecha el nombre del cambio de estado que representa. Presta atención a la relación que existe con el aumento o disminución de la temperatura:

Disminución de temperatura

Aumento de temperatura

SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO



ACTIVIDADES (Las Preguntas que llevan el símbolo pueden realizarse y controlarse en el Aula Virtual)

1) En tu carpeta escribe un texto explicando la diferencia entre MATERIA y ENERGÍA

2) ¿Crees que la paz, la esperanza, la belleza, las ideas, están formadas por materia? Justifica tu respuesta

3) ¿Cómo llamamos a la cantidad de materia de un cuerpo? ¿Y la cantidad de espacio que ocupa?

4) En la siguiente lista marcar los cuerpos con (c), y a las sustancias con (s): pensamiento piedra alcohol estrella arcilla

atmósfera hierro alegría agua estatua

cuaderno papel lago banco madera

5) Indica qué propiedad de la materia se comprueba en cada uno de los siguientes casos

a- Se forma aserrín al cortar madera

b- Queda un hueco al sacar un tornillo o un clavo de un trozo de madera c- Se vuelca el agua de la bañera al entrar en ella d- Un tornillo caliente no entra en su tuerca si ella está fría. e- Se marca una pisada en el barro f- Se derrite la manteca al colocarla al sol g- De un pan obtenemos pan rallado

h- El mercurio de un termómetro asciende por el mismo al aumentar la temperatura.

6) Selecciona la afirmación correcta:

“Cuando decimos que el sodio ( Na ) tiene una densidad de 0,971 g /cm3 y el litio ( Li ) se funde

a 180,54 ° C” podemos deducir que:

a- Ambas son propiedades extensivas (corporales).

b- La densidad es propiedad extensiva (corporal) y el punto de fusión es propiedad intensiva (sustancial).

c- Ambas son propiedades intensivas (sustanciales).

d- La densidad es propiedad intensiva (sustancial) y el punto de fusión es propiedad extensiva (corporal).



7) Clasifica como intensivas (sustanciales) o extensivas (corporales) a las siguientes propiedades que se verificaron en una muestra:

“Tiene color amarillo; pesa 150g y tiene una densidad de 1,137g/cm3 ”

8) Las siguientes propiedades fueron determinadas para el Mercurio. Distingue y señala cuáles son

extensivas (corporales) y cuáles intensivas (sustanciales):.

a- Color = plateado brillante

b- Volumen = 10 cm3

b- Masa = 136 g

c- Densidad = 13,6 g / cm3

9) Piensa, razona y responde cada pregunta justificando la respuesta: ¿ Cuál es la propiedad intensiva que permite utilizar ...:

d- al cobre (Cu) para elaborar cables eléctricos?

e- al vidrio para ventanas?

f- al hierro (Fe) para construir salamandras?

g- a la madera para realizar botes?

10) Selecciona y Justifica cuál de las siguientes afirmaciones referidas a los modos de agregación de la materia es incorrecta.

a- Los sólidos son difíciles de comprimir.

b- Los líquidos tienen volumen propio.

c- Los gases tienen volumen propio.

d- Los gases se pueden comprimir.

e- Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene.

11) Lee atentamente el siguiente listado de caracteres de los estados de la materia y selecciona el Estado de agregación que corresponde a cada uno:

S : Estado sólido L: Estado líquido G: Estado gaseoso

a- ( ) - Volumen constante y forma variable. b- ( ) - Forma y volumen constantes.

c- ( ) - Volumen y forma variables. d- ( ) - Partículas (moléculas, átomos) distribuidas ordenadamente.

e- ( ) - Moléculas dotadas de gran cantidad de energía cinética. f- ( ) - Movimiento vibratorio de las moléculas en un sitio fijo.

g- ( ) - Las moléculas pueden deslizarse unas sobre otras, por lo cual las sustancias fluyen y se derraman.

h- ( ) - Es muy compresible, es decir que disminuye su volumen por aumento de presión.



12) Justifica las siguientes afirmaciones refiriéndote a los distintos estados de agregación:

a- ¿Por qué un litro de leche puede tener forma de sachet o de botella? b- ¿Por qué no se vende el azúcar o la harina por litro y en cambio se la vende por kilo?

c- ¿Cuál es la ventaja principal de vender el gas en garrafas, es decir, en recipientes de metal donde está muy comprimido?

d- ¿A qué se debe que podamos percibir el olor del gas de la cocina aún estando del otro lado de la habitación?

13) Selecciona el nombre de cada cambio de estado que se describe:

De sólido a líquido Vaporización

De líquido a sólido Sublimación

De sólido a gaseoso Solidificación

De gaseoso a líquido Volatilización

De gaseoso a sólido Fusión

De líquido a gaseoso Condensación

14) El hielo seco que utilizan los heladeros se llama así porque cambia del estado sólido al gaseoso sin

pasar por el estado líquido por lo tanto no moja. El cambio de estado que ocurre en este caso se llama:

a- Evaporación b- Volatilización c- Sublimación d- Vaporización

15) Cuando hierve el agua de la pava, estamos en presencia de una ebullición porque:

a. Ocurre una evaporación en toda la masa del líquido

b. Ocurre una vaporización sólo en la superficie del líquido

c. Ocurre una vaporización en toda la masa del líquido.

d. Ocurre una evaporación sólo en la superficie del líquido

16) La ebullición es un cambio de estado relacionado con una propiedad intensiva (constante física) de

las sustancias porque:

a- Ocurre a cualquier temperatura b- Ocurre siempre a una temperatura determinada

c- Permite reconocer sustancias por su punto de ebullición.

d- Se puede reconocer por los sentidos y no es necesario medirla con instrumentos. e- b y c son correctas

17) Indica en cada caso si se está mencionando una propiedad extensiva, una constante física o un

carácter organoléptico:

a. Color blanco

b. Grande

c. punto de ebullición 100°C

d. dulce

e. largo

f. Baja densidad

g. brillo vítreo

h. sonoro



18) En la siguiente sopa de letras identifica el nombre de los cambios de estado fundamentales:

18 ) Resuelve el siguiente crucigrama

Horizontales

2. Cambio de estado de líquido a Gaseoso que se produce a una temperatura fija y determinada para cada sustancia y en toda la masa del líquido.

6. Tipo de materia que puede ser reconocida por sus propiedades (singular).

8. Propiedad de la materia. Significa que todo cuerpo necesita energía para modificar el estado en el que se encuentra. 9. Estado de la materia en la que ésta es incompresible y posee forma y volumen propio. 10. Pasaje del estado SÓLIDO al estado LÍQUIDO. 11. Espacio ocupado por un material o un objeto que puede expresarse en litros.

Verticales

1. Propiedad sustancial que representa la resistencia al desgaste de una sustancia. 3. Nombre dado a las propiedades sustanciales. 4. Pasaje del estado líquido al gaseoso que ocurre a cualquier temperatura, pero sólo en la superficie libre

del líquido. 5. Cantidad de materia. 6. Pasaje directo del estado GASEOSO a SÓLIDO, sin pasar por el estado líquido. 7. Porción limitada de materia.

N T B E L G R A N O G G M O N

V A C O N D E N S A C I O N S

A L S E B Q F S L I P E B C T

P L V O S X C O C H A U C C E

O E M I S M O L N R I V E R V

R R P S U B L I M A C I O N E

I E O O C R U D R A C I N G Z

Z S T B O C A I C A M P E O N

A S A V I V A F E R R O S S D

C N O E A E T I H J L P O M B

I I F A S L I C U A C I O N J

O O U U E I U A B I A N C H I

N N H N S U N C U B A R T O K

V O L A T I L I Z A C I O N M

B A L L E T O O P P I O T R E

D E C I N O A N L A D R O G A





Capítulo 4 - LOS SISTEMAS MATERIALES

Desde el principio los seres humanos han buscado la manera de apropiarse de

aquellos elementos de la Naturaleza que le fueran útiles para mejorar su propia

vida. Como vimos en el tema anterior, allí encontró la materia prima de donde

sacar los materiales que usaría en su vida diaria.

Pero ocurre que casi toda la MATERIA está formada por MEZCLAS de

diferentes sustancias. Por ejemplo el aire, el suelo y el agua de mares y ríos son

mezclas, donde pocas veces se encuentran SUSTANCIAS en estado puro. Para

obtenerlas tuvo que ingeniárselas, ideando diferentes métodos.

Para poder ordenar el desorden en el que los materiales se encuentran en la Naturaleza, inventó el

concepto de SISTEMA MATERIAL; un concepto ingenioso y útil que le permitió hacer algunas

generalizaciones a la hora de pensar en cómo separar lo que servía de lo que no.

¿Qué es un SISTEMA MATERIAL?

Cada vez que aislamos una sustancia o un grupo de sustancias para

someterlas a estudio, las consideramos un SISTEMA MATERIAL.

Cuando colocamos agua destilada en un vaso y nos ocupamos de

averiguar sólo las PROPIEDADES de ese cuerpo o sustancia, el

sistema material en estudio es únicamente el agua que pusimos en el

vaso, es decir que no tenemos en cuenta el vaso.

Agrega aquí debajo el concepto o definición de SISTEMA MATERIAL

SISTEMA MATERIAL ES

Conceptos

para repasar:

Materia

Sustancia

Propiedades



De homogéneos y heterogéneos

Lo primero que se descubre cuando se estudian los SISTEMAS MATERIALES es que no todos son

iguales y, en principio, es posible distinguir dos clases:

SISTEMAS MATERIALES HOMOGÉNEOS Y SISTEMAS MATERIALES HETEROGÉNEOS.

Un sistema es HOMOGÉNEO cuando, al observarlo no se reconocen diferencias entre las

PROPIEDADES de sectores diferentes.

Un sistema material se considera HETEROGÉNEO si, al observarlo podemos

ver zonas o sectores con propiedades diferentes y, según el caso, un límite que

las separa.

También se dice que los SISTEMAS HOMOGÉNEOS son MONOFÁSICOS

(mono significa "uno"), es decir que, a simple vista o con ultramicroscopio,

muestran una sola FASE con propiedades uniformes en toda su masa. Por

ejemplo: el bronce, el aire, el agua azucarada o el agua pura.

En los SISTEMAS HETEROGÉNEOS, a simple vista o con el

ultramicroscopio, se pueden observar dos o más FASES o porciones de materia

con propiedades uniformes. Por lo tanto los sistemas heterogéneos son

POLIFÁSICOS. Por ejemplo agua y aceite, donde es posible distinguir fácilmente las fases que

componen el sistema material y su superficie de separación.

Completa el diagrama con los tipos de sistemas materiales y coloca en cada etiqueta un breve texto para

definirlos.

Investiga y completa : ¿Qué es el ultramicroscopio? ¿Cómo funciona?

Imagen obtenida en. http://www.educar-argentina.com.ar/ENE2011/educ296.htm

DEFINICIÓN

IMPORTANTE

Fase:

Es todo sistema

homogéneo que forma parte de un sistema

heterogéneo y presenta un límite definido con

los otros sistemas homogéneos de la

mezcla.



¿Cómo se estudia un Sistema Material? Al comenzar a estudiar un SISTEMA MATERIAL, lo hacemos por lo que es más fácil de observar para, luego, ir profundizando la observación. Por esta razón lo primero a determinar es la clase de sistema

material, la cantidad de fases que lo forman y los componentes o sustancias que intervienen.

Por ejemplo:

Sistema 1 Sistema 2

Agua y aceite Agua salada

Tipo: Heterogéneo

Fases: Dos (bifásico)

Sustancias: Dos (agua y aceite)

Tipo: Homogéneo

Fases: Una (monofásico)

Sustancias :Dos (agua y sal)

Sistema 3 Sistema 4

Agua salada y aceite Bronce

Tipo: Heterogéneo

Fases: Dos (bifásico)

Sustancias : Tres (agua, sal y aceite)

Tipo: Homogéneo

Fases: Una (monofásico)

Sustancias : Dos (cobre y estaño)

Clasificación de los Sistemas Materiales

Los sistemas heterogéneos

Podemos clasificar a los sistemas heterogéneos en tres clases diferentes:

Dispersiones Groseras: sus fases se distinguen a simple vista. Es el caso de

arena y yodo; azufre y hierro; granito (feldespato-mica-cuarzo); aceite y agua, etc.

Dispersiones Finas: sus fases se distinguen con ayuda de una lupa o un microscopio.

o A estas, según el modo de agregación de sus fases, se las clasifican en:

Emulsiones; cuando ambas fases son líquidas. Ejemplo: leche (crema y suero);

Suspensiones: cuando una fase es líquida y otra sólida finamente dividida. Ejemplo: negro de humo en agua (tinta

china), la sangre.

Dispersiones Coloidales: estos sistemas marcan el límite con los homogéneos. Para observar sus

fases necesitamos el ultramicroscopio. Ej.: clara de huevo dispersa en agua; gelatina, etc. Tienen por lo menos dos fases: una dispersa, formadas por partículas denominadas MICELAS y otra dispersante, generalmente líquida.

Cuando las micelas están dispersas en abundante fase líquida, el coloide se llama SOL.

(Ej.: almidón disperso en agua, caseína en el suero de la leche).

Cuando la fase dispersa es líquida y la dispersante sólida, se forma un GEL. (Ej.

Gelatina).



Encontramos ejemplos de sistemas coloidales en pinturas, plásticos de celulosa, látex, leche, crema batida, jaleas, gelatinas, etc. El conocimiento de los coloides ayuda a interpretar fenómenos que ocurren en las células vivas y en la división celular. En medicina, muchos antibióticos forman coloides, por ejemplo la

penicilina.

Los Sistemas homogéneos

En los sistemas homogéneos no es posible reconocer fases, es decir, no se puede

ver, ni con microscopio, ninguna superficie que separe una parte del sistema de

otra en función de sus propiedades. Ahora bien, estos sistemas materiales pueden estar formados por una o más de una sustancia. El primer caso es el de una porción de alcohol puro, mientras que el segundo es el caso del aire donde son varios componentes pero el sistema muestra

una sola fase.

Los sistemas materiales formados por varios componentes o sustancias se llaman SOLUCIONES, en tanto que los que están formados por un solo componentes los llamaremos SUSTANCIAS PURAS.

Más adelante ampliaremos estas definiciones.

Completa el diagrama con los tipos de sistemas homogéneos y coloca en cada etiqueta un breve texto para

definirlos. Coloca conectores sobre las flechas.

Responde y justifica: ¿En cuál de los dos casos estamos en presencia de una mezcla?

Propiedades de los coloides Los coloides tiene muchas propiedades interesantes, pero la más notable es el Efecto Tyndall, cuando se hace pasar un rayo de luz por una dispersión coloidal, la luz se dispersa y deja ver

el haz de luz, como cuando “vemos” las partículas de polvo en un rayo de sol que se filtra en la ventana.

Este es el mismo efecto que se puede ver con el ultramicroscopio



Soluciones en todos los estados Las soluciones están presentes a diario en nuestras vidas: se dan en estado líquido como por ejemplo agua

azucarada, en estado sólido como las aleaciones metálicas y en estado gaseoso como el aire.

Discute con tu compañero y propongan ejemplos de cada caso de lso mencionados:

¡Los componentes de un sistema material tanto homogéneo como heterogéneo están mezclados,

no combinados!

Cuando dos o más sustancias se mezclan, siguen conservando sus propiedades individuales y es

posible separarlas fácilmente aún cuando no se puedan distinguir una de otra. Por lo tanto: MEZCLA es la unión de dos o más sustancias, las cuales no pierden sus propiedades. Esto es diferente de cuando dos o más sustancias se combinan químicamente, ya que allí se produce una

transformación profunda de las propiedades generada por la formación de nuevas sustancias. Allí estamos

en presencia de una COMBINACIÓN que es un fenómeno muy diferente.

En el siguiente cuadro se puede apreciar la diferencia entre una mezcla y una combinación química.

Mezcla Combinación

Los componentes conservan sus propiedades. Las sustancias que reaccionan pierden sus propiedades.

Las proporciones entre los componentes pueden

variar.

Las sustancias que reaccionan lo hacen en proporciones

constantes siempre.

Los componentes se pueden separar en fases o

fracciones por métodos físicos

Los componentes se pueden separar sólo

descomponiendo la sustancia obtenida

Las propiedades físicas en la mezcla son variables,

pues dependen de las sustancias mezcladas.

Las propiedades físicas son constantes

No hay intercambio de energía con el medio al

mezclarse.

Hay intercambio de energía con el medio en forma de

luz, calor o electricidad al ocurrir la combinación.

Presentan tantas clases de partículas como

sustancias hay en la mezcla.

Presentan, como resultado de la combinación, una sola

clase de partículas

Ya que estamos hacemos una aclaración:

COMBINAR Y MEZCLAR NO ES LO

MISMO.



¿Soluciones o sustancias puras? Los sistemas homogéneos pueden responder de dos maneras a los métodos de

fraccionamiento:

Fraccionarse, es decir dar como resultado dos o más sustancias con propiedades diferentes entre sí.

Resistir el fraccionamiento o sea continuar sin cambios al final del proceso.

Si el sistema material se fracciona, estamos en presencia de una SOLUCIÓN.

Si resiste el fraccionamiento será una SUSTANCIA PURA

Por lo tanto: (Razona y Completa)

SOLUCIÓN ES

SUSTANCIA PURA ES

Disolvente y Soluto Al fraccionar una solución obtenemos por lo menos dos sustancias diferentes o fracciones. Por ejemplo, del agua salada obtendremos agua pura y sal.

Uno de los dos componentes estará en mayor cantidad y disolverá al otro, a ese componente se lo llama DISOLVENTE, en nuestro caso, el agua. El otro, presente en menor cantidad y disuelto en el primero se llamará SOLUTO, en el ejemplo, la sal.

Indica en los siguientes ejemplos de soluciones cuál es el soluto y cuál el disolvente:

a - vinagre: 5 g de ácido acético, 95 g de agua.

b - Vino: 12 % de alcohol, 80 % de agua, 8% de otros componentes.

c - Aire.

d - Aceite comestible mezcla: 10% de aceite de maní, 10 % de aceite de oliva y 80% de

aceite de girasol.

¡No te

confundas! No es lo mismo

sustancias

fases



Clases de soluciones

Como vimos, este tipo de sistema homogéneo se caracteriza por ser una mezcla en la que participan al menos dos sustancias.

Si la solución es líquida se puede observar que es que una vez formada la misma, ésta no precipita y, si se filtra, ambos componentes atraviesan un filtro sin separarse.

En general, las soluciones asumen el estado de agregación del disolvente, por ejemplo, el agua gasificada a presión (soda en envase cerrado) es un líquido.

Las soluciones más estudiadas son las líquidas, pues muchas reacciones químicas son reacciones entre soluciones, por lo tanto es importante conocer la relación entre disolvente y soluto

La cantidad de soluto que puede contener una solución depende de la clase de disolvente y la naturaleza del mismo soluto. Así por ejemplo, puede disolverse azúcar en agua y esmalte en acetona, pero no al revés.

Cuando se toma en consideración la relación que existe entre la masa del soluto y la del solvente se pueden distinguir las siguientes clases de soluciones:

a) las que contienen poca cantidad de soluto con relación a la de disolvente, denominadas soluciones diluidas. Por ejemplo, unos pocos gramos de sal de mesa en 100 ml de agua.

b) las que tienen una cantidad elevada de soluto con respecto a la del disolvente, llamadas soluciones

concentradas. Por ejemplo, unos 30 gramos de sal de

mesa en 100 ml de agua.

Las soluciones diluidas y concentradas son soluciones no saturadas.

c) las que contienen el máximo de soluto que puede

disolverse en ese solvente, denominadas soluciones

saturadas. A modo de ejemplo: en 100 ml de agua a 20°C se disuelven como máximo 36 gramos de sal de

mesa. Si se añade más sal, ésta no se puede disolver y forma un sedimento en el fondo. La presencia de

sedimento en una solución se observa cuando el soluto ya no se disuelve y, por lo tanto, demuestra que está saturada.

En síntesis:

Diluidas

No saturadas Concentradas

Soluciones

Saturadas

El Mar Muerto, entre Israel y Jordania,

está constituido por una solución

saturada. A raíz de su elevada cantidad

de sales, la densidad es muy alta y

resulta casi imposible hundirse, y se

flota en la superficie. Cuando se

evapora el agua por la acción del sol se

forman extrañas figuras en las orillas.

Cristales de sal en el Mar Muerto.

Soluciones sobresaturadas: Como la solubilidad depende de la temperatura, decimos que una solución está sobresaturada cuando se satura a una temperatura más alta. Esto determina que, al

enfriarse, el soluto precipite en forma de cristales.



¡¡HAGAMOS UNOS EJERCICIOS!!

1. Analiza con atención los siguientes sistemas materiales e indica si son

homogéneos o heterogéneos:

a - Agua con trozos de hielo (..........................................)

b - Agua con nafta en reposo (..........................................)

c - Agua destilada (.............................................)

d - Un litro de agua salada (...........................................)

e - Un trozo de Granito (...........................................)

f - Arena (...........................................)

g - Azufre en polvo y sal fina (...........................................)

2. Selecciona lo correcto. Un sistema material es Heterogéneo cuando está formado por:

a - más de una sustancia

b - una sola sustancia

c - más de una fase

d - una sola fase

3. Propone un ejemplo de sistema heterogéneo formado por:

a - 2 fases líquidas y 2 fases sólidas

b - 1 fase líquida, 3 fases sólidas y 1 fase gaseosa

c - 2 fases líquidas, 1 sólida, 1 gaseosa y 2 sustancias.

d - 1 fase líquida, 2 sólidas, 1 gaseosa y 5 sustancias.

4. Discute si las siguientes afirmaciones son Verdaderas y Justifica:

a - Puede existir un sistema heterogéneo formado por una única sustancia

b - Un sistema homogéneo puede estar formado por varias sustancias diferentes

c - Si coloco Plomo sólido, en contacto con plomo líquido, el sistema material es homogéneo, ya que se trata de la misma sustancia

d - Si un sistema tiene tres fases, entonces, hay por lo menos tres sustancias que lo forman

5. Lee atentamente y encuentra las relaciones correctas según corresponda:

Sistema formado por dos o más fases Sistema heterogéneo

Sistema homogéneo no fraccionable Sistema homogéneo

Sistema formado por una sola fase Solución

Sistema homogéneo fraccionable Sustancia pura

El Granito es una

roca característica de nuestras sierras, formada

por proporciones variables de

cuarzo, feldespato

y mica.



6. Señala cuáles de estas afirmaciones son correctas y cuáles no. Justifica tu respuesta en cada

caso.

a - Un sistema con un solo componente o sustancia debe ser homogéneo.

b - Un sistema con dos sustancias gaseosas debe ser homogéneo.

c - Un sistema con dos componentes líquidos debe ser homogéneo.

d - Un sistema con varias sustancias distintas debe ser heterogéneo.

e - Existen sistemas heterogéneos formados por una sola sustancia.

f - Existen sistemas homogéneos de dos fases.

g - El sistema formado por agua y sal es un sistema homogéneo.

h - Un sistema heterogéneo está formado por una sola fase.

i - Para diferenciar un sistema homogéneo de otro heterogéneo, se utiliza como criterio, la observación a simple vista.

7. Dados los siguientes SISTEMAS MATERIALES, clasifícalos en SOLUCIONES O

SUSTANCIAS PURAS

a - agua destilada

b - vapor de agua y aire

c - hielo

d - oxígeno

e - agua de mar

f - alcohol yodado



Separando los componentes de los sistemas materiales

En muchos procesos, tanto industriales como artesanales, para obtener los diferentes materiales y aislar

las sustancias, se utilizan distintos métodos basados en algunos pocos usados en el laboratorio.

Si deseamos separar entre sí a las fases que conforman un sistema heterogéneo, nos enfrentamos a una

tarea bastante sencilla, utilizando una serie de métodos llamados, en general, MÉTODOS DE

SEPARACIÓN DE FASES.

Cuando el sistema es homogéneo es más complejo ya que éstos no están formados por fases, sino por

fracciones o sustancias, por lo cual tenemos que echar mano a los llamados MÉTODOS DE

FRACCIONAMIENTO.

A ambos métodos se lo llama MÉTODOS FÍSICOS pues constituyen sólo cambios físicos donde no se

modifica la sustancia ni sus propiedades. Muchos de ellos aprovechan las propiedades físicas de las

sustancias, mientras que otros se sirven de las propiedades extensivas de los cuerpos que forman la mezcla

(por ejemplo, tamaño)

Entonces:

Métodos de separación de fases Sistemas Heterogéneos

Métodos de Fraccionamiento Sistemas Homogéneos

Los Métodos de separación de fases

Las mezclas heterogéneas pueden separarse en sus diferentes fases ya sean estas sustancias o mezclas de sustancias. La separación se realiza, por lo general, para obtener una mezcla o sustancia que pueda utilizarse con algún

fin. Las mezclas heterogéneas pueden separarse por métodos mecánicos.

Estos son diversos y se relacionan con las diferentes propiedades de las fases. Entre ellos se pueden mencionar

1. La tamización.

Esta separación se basa en la diferencia de TAMAÑO de las

partes. Para llevarla a cabo es necesario utilizar un tamiz, que es un instrumento formado por un marco que sostiene

una malla metálica. La tamización se emplea, por ejemplo, para separar arena de canto rodado.



2. La disolución.

Para utilizar este método las fases por separar deben ser dos sólidos, uno soluble en un determinado

disolvente y el otro no, pues este método se basa en la diferencia de SOLUBILIDAD de las fases. La disolución se emplea por ejemplo para separar sal y arena. Utilizando el agua como disolvente esta

formará una solución con la sal y la arena no se disolverá.

3. La Filtración.

Separa fases sólidas de liquidas, o sólidas de gaseosasen función a su TAMAÑO. Tomando el ejemplo anterior en un sistema formado por arena y una solución de agua

y sal se puede filtrar y en el filtro quedará retenida la arena

Los filtros tienen pequeños poros que permiten que pasen sólo partículas muy pequeñas, que generalmente corresponden al líquido o gas. Existen muchas clases de filtros de acuerdo con las necesidades. El más común es

el filtro de papel, pero también puede utilizarse algodón, arena, carbón.

4. La levigación

Este método fue utilizado para separar las arenas que contenían oro en los ríos. El método consiste en hacer pasar una corriente de agua que arrastra la arena (que tiene

menor DENSIDAD) y deja depositado el oro (que es más denso)

5. La flotación.

Este método sirve para separar sólidos de diferente DENSIDAD Por ejemplo una mezcla de arena y

corcho. En este caso debe incorporarse agua para que las piezas de corcho puedan flotar y así se pueden retirar.

6. La decantación.

Método empleado para la separación de dos líquidos que son no se mezclan entre sí o para un sólido y un líquido que tampoco lo hacen, porque tiene distinta DENSIDAD. Por ejemplo, una mezcla de agua y aceite, dos líquidos que no pueden mezclarse

Para la aplicación de este método es ideal contar con ampollas de decantación, recipientes en cuya parte inferior hay un tubo con una llave que abre o cierra el paso

de la sustancia más densa. En caso de no poseer estas ampollas, se deberá extraer el líquido menos denso con sifón. En el caso de un sólido y un liquido, se deja sedimentar y luego se trasvasa el líquido

7. La centrifugación.

Este método está relacionado con el anterior pues la decantación es acelerada utilizando un instrumento denominado centrífuga, que permite la separación de las fases con mayor rapidez, utilizando la fuerza centrifuga Existen centrifugas de diferentes velocidades, las más sencillas se utilizan en los laboratorios de análisis

clínicos para separar, en una muestra de sangre, el plasma de los glóbulos, el suero de los coágulos, determinar el porcentaje de glóbulos rojos o separar los sedimentos de la orina

Para mantener

límpida el agua de

las piscinas se

coloca un filtro que

separa las partículas

que le dan turbidez Investiga

¿Cómo es ese filtro?

¿Qué elemento

produce el filtrado?



8. La volatilización y sublimación.

Este método se aplica cuando están mezclados dos sólidos uno sublimable y el otro no. La

SUBLIMACIÓN, recuerda, es el pasaje del estado gaseoso al sólido sin pasar por el estado líquido La mezcla se coloca en un recipiente al que se le entrega calor en el extremo superior se coloca una

superficie fría donde el vapor sublima y es recogido. Las sustancias que subliman son, por ejemplo, el yodo y la naftalina.

9. La imanación

Puede usarse cuando alguno de los componentes tiene PROPIEDADES

MAGNÉTICAS, se utiliza un imán o electroimán para separarlo de los componentes no magnéticos. Este proceso suele usarse en la separación de chatarras.

Métodos de fraccionamiento Para separar las mezclas homogéneas, existen diversos métodos que, como vimos, en general se los llama

MÉTODOS DE FRACCIONAMIENTO.

1. La cristalización

Consiste en evaporar el disolvente de una solución sólido-líquido donde el soluto tiene un PUNTO DE EBULLICIÓN más alto. Con ello queda en el recipiente el

soluto sólido, formando cristales de hermosas y diferentes formas en función de la sustancia que sea.

2. La destilación simple y la destilación fraccionada.

Están basadas en la diferencia en el PUNTO DE EBULLICIÓN de los componentes de una solución donde ambos componentes puede ser líquidos o sólo uno de ellos. Esta técnica se utiliza para separar solutos de una solución que lo

contiene, con un aparato llamado destilador. La destilación se

utiliza en la industria de las bebidas alcohólicas para concentrar o aumentar el contenido de alcohol en las bebidas. El segundo caso se utiliza para obtener los diferentes combustibles a partir del petróleo.

2. La cromatografía.

La cromatografía se basa en la diferencia de movilidad de una sustancia a través de un

material en función de su DENSIDAD. Básicamente para realizar una cromatografía se necesita un soporte y un eluyente. Por ejemplo, una tiza como soporte (en otros

casos, se utiliza papel o silicagel) y el alcohol, como eluyente (en otros casos se utiliza agua salada, otros líquidos o mezcla de ellos y hasta gases)



Por este método se pueden separar los diferentes pigmentos de las hojas verdes. Primero se colocan las hojas en alcohol y se espera un día (si se prefiere acelerar el proceso, machacar las hojas previamente). El líquido toma un intenso color verde ya que la clorofila junto con otras sustancias, es extraída de las

hojas. Este líquido se coloca en un recipiente y allí se apoya una tiza blanca. Al cabo de un rato se observan diferentes bandas correspondientes a los pigmentos de las hojas

Esta técnica tiene una doble función porque sirve para separar y también para identificar sustancias. Realiza un mapa conceptual sobre los dos tipos de métodos para separar sustancias, utiliza la

información del texto precedente. Si lo deseas puedes hacerlo en tu computadora con un programa

gratuito llamado CMapTools, guardarlo como imagen y luego pegarlo en tu carpeta.

http://cmap.ihmc.us/



¡ Ejercitate !

1. Explica como separarías las sustancias que componen los siguientes sistemas, teniendo en cuenta

que debes usar más de uno (coloca el nombre del método a utilizar en cada caso):

a - Agua salada, sal no disuelta.

b - Arena, canto rodado y naftalina.

c - Sal fina, sal gruesa y limaduras de hierro.

d - Agua salada y aceite

e - Limaduras de hierro, cristales de iodo, sal fina, sal gruesa

f - querosene y agua

g - arcilla y limaduras de hierro

2. Menciona un método para separar

a - Dos líquidos que forman un sistema heterogéneo

b - Dos líquidos que forman un sistema homogéneo

c - Un sólido y un líquido que forman una solución

d - Un sólido y un líquido que forman un sistema heterogéneo

3. Resuelve el siguiente Crucigrama



Horizontales:

2 Método que permite separar dos fases (una líquida y la

otra sólida) por medio de un papel con poros muy finos.

4 Nombre del componente que en una mezcla homogénea

se halla en mayor cantidad

6 El agua y el aceite se separan por...

8 Mezcla de dos o más sustancias que forman un sistema

homogéneo.

10 Nombre del componente que en una mezcla homogénea

se halla en menor proporción.

11 En un sistema heterogéneo se pueden reconocer

diferentes...

12 Método que permite separar las fracciones de una

solución.

13 Cuando se unen dos sustancias y no pierden sus

propiedades es una ...

14 Cuerpo o conjunto de cuerpos que se aísla para su

estudio.

Verticales:

1 Un sistema material homogéneo que no se puede

fraccionar se denomina sustancia...

2 Cada sistema homogéneo que forma un sistema

heterogéneo.

3 Método que permite separar fases sólidas con

diferente tamaño de partícula.

5 Sistema material en el cual las propiedades son

diferentes al menos en dos puntos de su masa.

7 Sistema material en el cual las propiedades son

iguales en todos los puntos de su masa.

9 Sistema material homogéneo que no se puede

fraccionar.

GLOSARIO

Trabajo de Laboratorio Nº 1

Propiedades sustanciales, específicas o intensivas OBJETIVO: Comprobar algunas propiedades sustanciales, características o intensivas de las sustancias

MATERIALES: 3 vasos de precipitados, trípode y la tela de amianto, termómetro. Recipiente para Baño María.

Balanza SUSTANCIAS: agua destilada, alcohol etílico, trozo de hierro.

PROCEDIMIENTO:

Comprobación de los caracteres organolépticos

1. Coloca en cada vaso de precipitados una muestra de cada una de las sustancias

2. Toma nota de los siguientes caracteres organolépticos: Color y olor.

3. Elabora un cuadro comparativo y toma nota de lo observado

Comprobación del punto de ebullición:

1. Calienta sobre el trípode y la tela de amianto la muestra de agua hasta que hierva.

2. Mide la temperatura del agua con un termómetro mientras hierve.

3. Anota el punto de ebullición en tu cuadro

4. Calienta a Baño María la muestra de alcohol hasta que hierva (con la supervisión del profesor)

5. Mide la temperatura del agua con un termómetro mientras hierve.

6. Anota el punto de ebullición en tu cuadro

Comprobación de la densidad:

1. Masa cada muestra en una balanza. Asegúrate de descontar el peso del recipiente.

2. Con la ayuda de la probeta graduada mide el volumen de cada sustancia. Para calcular la masa de hierro

debes colocar agua en la probeta y medir su volumen, luego colocar suavemente el trozo de hierro dentro

y volver a medir. La diferencia entre ambas mediciones es el volumen del trozo de hierro

3. Calcula la densidad de la siguiente forma:

a. Lleva la masa que mediste en cada muestra a gramos.

b. Lleva el volumen de cada muestra a mililitros o cm3

c. Calcula la densidad relacionando la masa con el volumen en cada muestra

4. Anota los datos en tu cuadro comparativo

Propiedades

Sustancias

Color Olor Punto de

ebullición

Densidad

Conclusiones: Según los datos que figuran en tu cuadro comparativo, concluye ¿por qué cada sustancia tiene un grupo de datos

con diferencias a los de las otras sustancias?

Instituto de Enseñanza Secundaria Química 2º Año

Gabriela A. Ferreyra, Martín E. Martínez, Griselda Serrone.

1

Trabajo de Laboratorio Nº 2 OBJETIVO: Experimentar con separación de fases y fraccionamiento MATERIALES: Imán, vidrio plano, trípode, tela de amianto, mechero de Bunsen, vasos de precipitados, balón ,

balón de destilación, tubo refrigerante, embudo de vidrio, papel de filtro, varilla de vidrio, mangueras de goma, cápsula de porcelana, ampolla de decantación tapón de goma y termómetro, soporte universal.

SUSTANCIAS: Limaduras de hierro, limaduras de bronce, arena, iodo sólido, agua, sulfato cúprico, cloruro de sodio, bencina o kerosene.

PROCEDIMIENTO: Trabajaremos en cinco estaciones de trabajo rotativas. Cada grupo realizará la actividad y

tomará nota de la experiencia.

Métodos de Separación de fases:

1) Imanación

a) Prepara un sistema material mezclando limaduras de hierro con limaduras de bronce. b) Observa las propiedades del mismo y clasifícalo.

c) Procede a separar las fases utilizando un imán, previamente cubierto con un papel, y extendiendo el sistema sobre el vidrio plano. Elabora conclusiones.

d) Describe el método en tu carpeta utilizando dibujos.

2) Disolución selectiva y evaporación

a) Coloca en un vaso de precipitados una cantidad de arena.

b) Agregar cloruro de sodio y mezclar con la varilla de vidrio. c) Clasifica el sistema material. d) Añade agua. e) Con la ayuda del embudo y el papel de filtro, filtra el sistema. Clasifica los sistemas que se separan.

f) Toma un poco del líquido y colócalo dentro de la cápsula de porcelana y calienta sobre la tela de

amianto. Observa que ocurre y saca conclusiones. g) Describe el método en tu carpeta utilizando dibujos.

3) Sublimación

a) Coloca un poco de arena en un vaso de precipitados y añade unos cristales de iodo.

b) Clasifica el sistema. c) Coloca el vaso sobre la tela de amianto y sobre él un balón con agua para ofrecer una superficie fría. d) Calienta y observa. Extrae conclusiones. e) Describe el método en tu carpeta utilizando dibujos.

Decantación:

a) Coloca una mezcla de agua y solvente en un vaso de precipitados. Deja reposar y clasifica el sistema material.

b) Lleva el sistema a la ampolla de decantación c) Coloca un vaso de precipitados bajo la ampolla y abre la llave dejando salir el líquido de mayor

densidad. d) Cierra la llave al llegar a la superficie de separación de ambos líquidos. Elabora conclusiones. e) Describe el método en tu carpeta utilizando dibujos.



2

Métodos de Fraccionamiento: 1) Destilación

1. Disuelve un poco de sulfato cúprico en un vaso de precipitados. Reconoce el sistema. 2. Coloca el mismo en el aparato de destilación

3. Pon en funcionamiento el aparato y observa cómo funciona. Toma nota de los cambios. 4. Recoge el destilado y observa sus características. Saca conclusiones.

5. Describe el método en tu carpeta utilizando dibujos.

Conclusiones:



3


Soluciones diluidas, concentradas y saturadas OBJETIVO: Reconocer las diferencias entre las soluciones diluidas, concentradas y saturadas

MATERIALES: 6 vasos de precipitado de 100 ml. (Pueden remplazarse por vasos de mesa.)

1 cucharita, 1 probeta de 50 ml.

SUSTANCIAS: Sal parrillera o gruesa. Agua destilada.

PROCEDIMIENTO:

a. Numera los vasos de precipitado del 1 al 6.

b. Vierte 50 ml de agua destilada en cada uno de ellos. c. Agregue sal gruesa del siguiente modo:

a. Vaso N° 1: una punta de cucharita. b. Vaso N° 2: una media cucharadita al ras.

c. Vaso N° 3: una cucharadita al ras. d. Vaso N° 4: dos cucharaditas al ras.

e. Vaso N° 5: tres cucharaditas al ras. f. Vaso N° 6: cuatro cucharaditas al ras.

d. Revuelve los frascos con una varilla de vidrio durante unos minutos, tratando de disolver toda la sal agregada.

Observa y responde:

1. ¿En qué vasos se disolvió toda la sal agregada?

2. ¿En cuál/es de ellos se disolvió…:

a. … poca cantidad de sal con relación a la de agua? Estas son SOLUCIONES

DILUIDAS.

b. … una cantidad elevada de sal con respecto a la de agua? Estas son SOLUCIONES

CONCENTRADAS.

3. ¿En qué vasos quedó un sedimento de sal sin disolverse? En estos casos, las soluciones que

sobrenadan la sal son SOLUCIONES SATURADAS.

CONCLUSIONES: Toma nota de lo ocurrido en cada vaso y qué tipo de solución se formó en ellos.



4


Soluciones sobresaturadas y formación de cristales OBJETIVO: Preparar solucione sobresaturada y observar la separación del soluto por cristalización.

MATERIALES: 3 vasos de precipitado de 250 ml, Cristalizador o recipiente de fondo plano, 1 cucharita,

Trípode, Tela de amianto y mechero de Bunsen Embudo y papel de filtro

SUSTANCIAS: Sal gruesa, Sulfato cúprico o de cobre, Alumbre (sulfato alumínico potásico), Agua destilada.

PROCEDIMIENTO:

1. Numera los vasos de precipitados del 1 al 3

2. Coloca aproximadamente 50 ml de agua en cada uno.

3. Agregar de a poco y revolviendo:

a. en el vaso 1, la sal gruesa

b. en el vaso 2, el sulfato de cobre

c. en el vaso 3, el alumbre

4. Cuando ya no se disuelva más soluto calienta el vaso de precipitados sobre el trípode sin llevarlo a

ebullición.

5. Sigue revolviendo hasta que no se disuelva más soluto.

6. Filtra y deja enfriar la solución en el cristalizador y revisa luego de algún tiempo

Conclusiones:

Observa y toma nota de lo que ocurre al enfriarse las soluciones (tal vez debas esperar hasta el día siguiente)

Dibuja los cristales formados en cada vaso de precipitados. Responde: ¿qué clase de solución es la que sobrenada a los cristales? ¿Por qué?

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Cuadernillo n1 de Química 2013 - 2º Año IES