mATERIA

Clasificación de la materia Se clasifica en Sustancias puras Mezclas Elementos Compuestos Homogéneas Coloides Heterogéneas

Mezclas Formadas por 2 o más sustancias que conservan sus propiedades. Poseen composición variable. Sus componentes se separan por medio físicos. Por el tamaño de la partícula se dividen en: homogéneas (disoluciones), coloides, heterogéneas (groseras).

DISOLUCIONES Constituida por dos sustancias: soluto y disolvente. Soluto: se disuelve y se encuentra en menor proporción. Solvente: donde se disuelve el soluto y se encuentra en mayor proporción. Son homogéneas. Son estables, no se separan con el tiempo. El tamaño de sus partículas son moléculas, átomos, iones que atraviesan el papel filtro. Las hay miscibles e inmiscibles.

¿Por qué son solubles las sustancias? Para formar soluciones, las partículas de soluto deben mezclarse con las de solvente. Las fuerzas de atracción mantienen unidas al soluto, al disolvente y al soluto- solvente. Cuando un soluto sólido entra en contacto con el solvente, éste rodea las partículas de soluto. Solvatación: cuando un solvente rodea las partículas de soluto para formar solución. Si es agua se llama hidratación.

NaCl en agua

Factores que afectan la velocidad de disolución Agitar la mezcla Aumentar el área superficial del soluto (tamaño de la partícula) Incremento de la temperatura del disolvente

Agitar la mezcla Al agitar la mezcla las partículas de soluto se alejan más rápido permitiendo mayores colisiones entre las sustancias. Difusión por acción mecánica. El movimiento de las partículas, sin agitar la mezcla se da, pero el proceso es más lento.

Aumentar el área superficial del soluto Tamaño de la partícula: entre más pequeña sean las partículas de soluto, mayor o más intensas serán las fuerzas con el disolvente (mayor interacción), por tanto más rápido se da la disolución. Ej: Azúcar fina vrs azúcar corriente.

Incremento de la temperatura Temperatura: grado de energía cinética de las partículas. Por tanto, a mayor temperatura más rápido se mueven las partículas y mayor es la interacción entre soluto-solvente. A mayor temperatura mayor es el choque entre las partículas, mayor disolución. En los gases excepción pues se escapan…

Ej: La solubilidad del NaCl es de 35.7 g en 100 g de agua a 20°C Cantidad máxima de soluto que podrá disolverse en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura dada. Ej: La solubilidad del NaCl es de 35.7 g en 100 g de agua a 20°C

Ej: Por cada 100g de agua se pueden disolver 203.9 g de azúcar a 20 °C Tipos de disoluciones Saturadas Cuando contiene la máxima cantidad de soluto disuelto en una cantidad de solvente determinada. Ej: Por cada 100g de agua se pueden disolver 203.9 g de azúcar a 20 °C

Ej: Disolver 100 g de azúcar en 100 g de agua a 20°C Insaturada Contiene menor cantidad de soluto de la que el disolvente puede disolver a una temperatura dada. Ej: Disolver 100 g de azúcar en 100 g de agua a 20°C

Ej: Disolver 204 g de azúcar en 100 g de agua a 20°C. Sobresaturada Contiene mayor cantidad de soluto de la que el disolvente puede disolver a una temperatura dada. Ej: Disolver 204 g de azúcar en 100 g de agua a 20°C. Para prepararla se crea una solución saturada a alta temperatura y se deja enfriar. Es muy inestable, y si se le agrega una pequeña cantidad de soluto se precipita y se cristaliza el exceso de soluto.

Factores que afectan la solubilidad Temperatura: Si se eleva la T° hay mayor movimiento molecular y aumenta la difusión del soluto, además se puede disolver mayor cantidad. En gases se evaporan. Presión: A mayor presión mayor solubilidad, en los gases. Agua carbonatada: CO2 en agua, a mayor presión que la atmosférica, por tanto, al abrirla disminuye la presión y en CO2 espaca.

PROPIEDADES COLIGATIVAS Son propiedades que se van a dar dependiendo de la cantidad de soluto en un volumen de disolvente, o sea, la concentración. Dependen del número de partículas y no del soluto. Pueden ser; diluidas y concentradas. Diluidas: poco soluto y mucho disolvente. Concentradas: mucho soluto en el disolvente.

Se describirán las propiedades para los no electrolitos. Solutos Los solutos se presentarán como: Electrolitos: disocian en solución y conducen la corriente eléctrica. No Electrolito: no disocian en solución. A su vez el soluto no electrolito puede ser volátil o no volátil. Se describirán las propiedades para los no electrolitos.

Nº1: Disminución de la presión de vapor. Una de las características más importantes de los líquidos es su capacidad para evaporarse, es decir, la tendencia de las partículas de la superficie del líquido, a salir de la fase líquida en forma de vapor. En la evaporación de líquidos, hay ciertas moléculas próximas a la superficie con suficiente energía como para vencer las fuerzas de atracción del resto (moléculas vecinas) y así formar la fase gaseosa.

Algunas moléculas de vapor regresan a la fase líquida, ya que a medida que aumenta la cantidad de moléculas de fase gaseosa aumenta la probabilidad de que una molécula choque con la superficie del líquido y se adhiera a él. A medida que pasa el tiempo, la cantidad de moléculas que regresan al líquido iguala exactamente a las que escapan a la fase de vapor. Entonces, el número de moléculas en la fase gaseosa alcanza un valor uniforme.

Las moléculas de la fase gaseosa que chocan contra la fase líquida ejercen una fuerza contra la superficie del líquido, fuerza que se denomina PRESIÓN DE VAPOR, que se define como la presión ejercida por un vapor puro sobre su fase líquida cuando ambos se encuentran en equilibrio dinámico.

Por tanto… Un soluto no volátil que se añade al líquido, reduce la capacidad de las moléculas del solvente a pasar de la fase líquida a la fase vapor, debido a que se generan nuevas fuerzas de interacción.

Nº2: Aumento del punto de ebullición.  Como hemos visto un líquido contenido en un recipiente abierto, sufre evaporación. Si la temperatura es lo suficientemente alta, se forman dentro del líquido burbujas de vapor que ascenderán a la superficie. Cuando sucede esto, se dice que el líquido hierve.

Se ha demostrado experimentalmente que cuando este fenómeno sucede la presión de vapor del líquido iguala a la presión externa o atmosférica que actúa sobre la superficie del líquido. Por lo que el punto de ebullición se define como: la temperatura a la cual la presión de vapor iguala a la presión externa o atmosférica.

El punto de ebullición de un líquido depende de la presión externa a la cual esté sometido. Si la presión externa o atmosférica es baja, se necesita poca energía para que la presión de vapor del líquido iguale a la presión externa, luego su punto de ebullición es bajo. Ejemplo: En las altas cumbres cordilleranas, la presión atmosférica es baja, luego el agua hierve a una temperatura menor a 100°C.

Si la presión externa o atmosférica es alta se necesita más energía para que la presión de vapor del líquido iguale la presión externa, luego su punto de ebullición es alto. Ejemplo: A nivel del mar, la presión atmosférica es alta, luego el agua hierve a 100°C.

Debido a que los solutos No volátiles disminuyen la presión de vapor de la solución, se requiere una temperatura más elevada para que la solución hierva. Las soluciones de solutos no volátiles, presentan puntos de ebullición superiores a los puntos de ebullición de los solventes puros. El aumento en el punto de ebullición es proporcional al número de partículas de soluto disueltas en un solvente.

Diferentes cantidades de soluto en 1000 g de agua a una presión externa de 1 atmósfera. Número de moles de soluto, disueltos en 1 Kg de agua Punto de ebullición solución (°C) Punto de ebullición agua pura (°C) Aumento del punto de ebullición (°C) 0,5 100,26 100,00 0,26 1,0 100,52 0,52 1,5 100,78 0,78 2,0 101,04 1,04 2,5 101,30 1,30 3,0 101,56 1,56 3,5 101,82 1,82 4,0 102,08 2,08 4,5 102,34 2,34 5,0 102,60 2,60

Nº3: Descenso del punto de congelación. La transformación de un líquido a sólido se llama Congelación, y el proceso inverso se llama Fusión. El PUNTO DE CONGELACIÓN de un líquido corresponde a la temperatura en la cual las moléculas de un compuesto (como por ejemplo el agua) pasan del estado líquido al estado sólido.

Este fenómeno se debe a la agrupación de las moléculas, las cuales se van acercando paulatinamente disminuyendo el espacio intermolecular que las separa hasta que la distancia sea tal que se forma el sólido. Este acercamiento se debe básicamente a que el movimiento molecular se va haciendo menor debido a la disminución de la temperatura lo que provoca que la energía cinética de las moléculas sea menor.

Por lo cual, podemos decir, que las soluciones congelan a temperaturas inferiores a las del solvente puro. Las partículas de soluto impiden la atracción en las partículas del disolvente, dificultando la formación del sólido. Ejemplo: al agua se le agrega etilenglicol a los motores, para que no se congelen.

Nº4: Presión Osmótica. Osmosis: paso de disolvente a través de una membrana semipermeable desde la parte de menor concentración a la de mayor

Movimiento del H2O

La presión osmótica es la presión que se requiere para detener la osmosis y es directamente proporcional a la cantidad de partículas. Si aplicamos una presión sobre el brazo izquierdo del codo, como se muestra en la próxima figura, podríamos detener el flujo neto de solvente. La presión aplicada sobre el brazo de la izquierda del aparato detiene el movimiento neto del solvente desde el lado derecho de la membrana Presión aplicada, detiene la Osmosis

Tipos de presión osmótica (π) Si las dos disoluciones poseen la misma presión osmótica a ese fenómeno se le llama: isotónica. Si hay una disolución concentrada se le llama hipertónica. Si es menos concentrada se llama hipotónica.

COLOIDES Coloide es una sustancia cuyas partículas pueden encontrarse en suspensión en un líquido. La definición clásica de coloide, también llamada dispersión coloidal, se basa en el tamaño de las partículas que lo forman, llamadas micelas. Poseen un tamaño bastante pequeño. En las dispersiones coloidales se distinguen dos partes : Fase dispersa : las llamadas micelas. Fase dispersante : en las que están dispersas las partículas coloidales.

Propiedades de los coloides El efecto Tyndall es el fenómeno por el que se pone de manifiesto la presencia de partículas coloidales, al parecer, como puntos luminosos debido a la luz que dispersan.

No pueden verse las micelas, pero si el movimiento que describen, que es desordenado describiendo complicadas trayectorias en forma de zigzag, y el movimiento que describen es el movimiento Browniano. No se sedimentan.

Gracias…