{"id":2543,"date":"2018-03-28T16:40:51","date_gmt":"2018-03-28T19:40:51","guid":{"rendered":"http:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=2543"},"modified":"2021-08-30T12:33:28","modified_gmt":"2021-08-30T15:33:28","slug":"formas-fisicas-en-que-se-presenta-la-materia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/?p=2543","title":{"rendered":"Formas f\u00edsicas en que se presenta la materia"},"content":{"rendered":"

La materia puede presentarse en dos formas distintas: homog\u00e9nea y heterog\u00e9nea, seg\u00fan que sus propiedades y su composici\u00f3n sean las mismas en cualquier punto o cambien al pasar de un punto a otro. La homogeneidad, tal como se entiende en qu\u00edmica, es, pues, homogeneidad respecto a la subdivisi\u00f3n.<\/em><\/span><\/p>\n

En cambio, un material heterog\u00e9neo es una mezcla en la que cada porci\u00f3n homog\u00e9nea de la misma constituye lo que se denomina una fase. Una roca de granito, por ejemplo, es un material heterog\u00e9neo en el que se pueden observar a simple vista distintos componentes: part\u00edculas peque\u00f1as y oscuras de mica, cristales de cuarzo duros y transparentes, y cristales oblongos y grises de feldespato. Cada fase de una mezcla presenta distintas propiedades y la separaci\u00f3n de las mismas puede en general realizarse por medios mec\u00e1nicos.<\/p>\n

Sustancia pura y disoluci\u00f3n<\/strong><\/h2>\n

Una sustancia pura o especie qu\u00edmica es una fase homog\u00e9nea de composici\u00f3n constante. Si la composici\u00f3n de una fase homog\u00e9nea puede variar se habla de disoluciones. Las disoluciones pueden ser de distintos tipos, pero las m\u00e1s comunes son de un s\u00f3lido en un l\u00edquido; por ejemplo, de sal com\u00fan en agua.<\/p>\n

La composici\u00f3n de una sustancia o cuerpo puro no var\u00eda con los cambios de estado. As\u00ed, el agua tiene la misma composici\u00f3n en forma de hielo, de agua l\u00edquida o de vapor. Si se var\u00eda la presi\u00f3n, la temperatura de fusi\u00f3n (o solidificaci\u00f3n) de una sustancia pura tambi\u00e9n var\u00eda, pero tampoco en este caso cambia la composici\u00f3n del l\u00edquido (o s\u00f3lido) que se obtiene. En cambio, la composici\u00f3n de una disoluci\u00f3n s\u00ed var\u00eda con los cambios de estado o con los cambios de presi\u00f3n y temperatura. Por ejemplo, si se enfr\u00eda una disoluci\u00f3n en agua caliente de sal com\u00fan, parte de la sal precipita, ya que la sal es m\u00e1s soluble en agua caliente que en agua fr\u00eda.<\/p>\n

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Una disoluci\u00f3n puede variar su composici\u00f3n luego de un cambio de estado.<\/figcaption><\/figure>\n

Elementos y compuestoS qu\u00edmicos<\/strong><\/h2>\n

El agua y el azufre, por ejemplo, son sustancias puras, pero la primera es un compuesto y la segunda es un elemento o, en otras palabras, la mol\u00e9cula de agua est\u00e1 formada por dos \u00e1tomos de distinto tipo (hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno), mientras que la mol\u00e9cula de azufre est\u00e1 formada \u00fanicamente por \u00e1tomos de azufre. Si sometemos el agua a cambios de estado, su composici\u00f3n no var\u00eda (es una sustancia pura), pero por medios qu\u00edmicos podemos descomponerla en hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno, sus elementos constituyentes. Esto puede lograrse, por ejemplo, haciendo pasar vapor de agua sobre hierro calentado al rojo: el hierro extraer\u00e1 el ox\u00edgeno de las mol\u00e9culas de agua dando origen a la formaci\u00f3n de un \u00f3xido de hierro, mientras que el hidr\u00f3geno quedar\u00e1 libre.<\/p>\n

Con el azufre es imposible hacer algo as\u00ed: podemos calentarlo y su mol\u00e9cula pasar\u00e1 de una forma (alotr\u00f3pica) a otra, pero seguir\u00e1 estando formada \u00fanicamente por \u00e1tomos de azufre. Tambi\u00e9n podemos intentar hacerlo reaccionar con otro elemento o con un compuesto, pero siempre tendremos lo mismo: azufre que no ha entrado en combinaci\u00f3n o bien azufre que se ha combinado con otros elementos, nunca dos componentes distintos de esa sustancia que a la que llamamos azufre, por la simple raz\u00f3n de que se trata realmente de un elemento qu\u00edmico y, por lo tanto, est\u00e1 constituido por un \u00fanico tipo de \u00e1tomos.<\/p>\n

Disoluciones<\/strong><\/h2>\n

Las disoluciones o soluciones son sistemas formados de dos componentes: el disolvente y el soluto.<\/p>\n

Se llama disolvente al componente m\u00e1s abundante, y soluto al que se halla en menor cantidad; sin embargo, en la pr\u00e1ctica, en muchos casos no queda claramente delimitado cu\u00e1l de los componentes es el soluto y cu\u00e1l el disolvente.<\/p>\n

En el lenguaje corriente, cuando se habla de disoluciones se suele hacer referencia a disoluciones de un soluto s\u00f3lido en un disolvente l\u00edquido (casi siempre agua, con mucho el m\u00e1s com\u00fan de los disolventes de sustancias inorg\u00e1nicas), pero de hecho hay otros ocho tipos de disoluciones, ya que tanto el soluto como el disolvente pueden estar en estado s\u00f3lido, l\u00edquido o gaseoso.<\/p>\n

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En una soluci\u00f3n solo se distingue una fase de la materia.<\/figcaption><\/figure>\n

La mayor\u00eda de las reacciones qu\u00edmicas se producen con las sustancias reaccionantes disueltas, y para el reconocimiento de una sustancia o la determinaci\u00f3n de algunas de sus caracter\u00edsticas a menudo es conveniente recurrir a su disoluci\u00f3n. De ah\u00ed la gran importancia que posee su estudio. Por ahora s\u00f3lo indicaremos que conviene distinguir entre disoluciones diluidas (poco soluto), concentradas (bastante cantidad de soluto) y saturadas (aquellas en que el disolvente no puede admitir m\u00e1s soluto). En disoluci\u00f3n acuosa muchos compuestos se ionizan y entonces estas disoluciones son conductoras de la electricidad.<\/p>\n

Disolventes fundamentales para el qu\u00edmico son: el agua, el agua destilada, los \u00e1cidos y bases inorg\u00e1nicos, la bencina, el alcohol ordinario, la acetona, el \u00e9ter, el sulfuro de carbono, etc\u00e9tera.<\/p>\n

Dispersiones coloidales<\/strong><\/h2>\n

La distinci\u00f3n entre mezcla y disoluci\u00f3n a partir de su homogeneidad o heterogeneidad es muy precisa en el ejemplo del granito y puede asimismo ser suficientemente precisa en el caso de las suspensiones. Un ejemplo de suspensi\u00f3n puede ser la de arena muy finamente pulverizada mezclada en agua: a diferencia de lo que ocurrir\u00eda si se tratase de una disoluci\u00f3n, la arena acaba por depositarse, aunque lo har\u00e1 tanto m\u00e1s lentamente cuanto menores sean las part\u00edculas. La explicaci\u00f3n de este diferente comportamiento estriba en que en una suspensi\u00f3n las part\u00edculas est\u00e1n constituidas por agrupaciones de un n\u00famero muy grande de mol\u00e9culas, mientras que en una disoluci\u00f3n las part\u00edculas son moleculares.<\/p>\n

Un caso menos evidente es el de las dispersiones coloidales, en las que las part\u00edculas tienen un tama\u00f1o que, aun siendo considerablemente superior al de las part\u00edculas en disoluci\u00f3n, es muy inferior al de las part\u00edculas de las suspensiones, hasta el punto de que las part\u00edculas coloidales pasan a trav\u00e9s de todos los filtros corrientes y no se depositan ni siquiera despu\u00e9s de un per\u00edodo de reposo prolongado. Para fijar ideas, se puede afirmar que si el tama\u00f1o de las part\u00edculas es mayor que 0,2 (micras, siendo 1 = 10-3 mm) nos hallamos ante una suspensi\u00f3n; cuando est\u00e1 comprendido entre 0,2 y 1 m (milimicra, 10-6 mm), se trata de una dispersi\u00f3n coloidal, y si es menor que 1 m, se puede hablar propiamente de disoluci\u00f3n. En el caso de las dispersiones coloidales, se habla de fase dispersa y de medio de dispersi\u00f3n, conceptos equivalentes a los de soluto y disolvente usados en el caso de las disoluciones. Como en el caso de las disoluciones, existen nueve tipos distintos de dispersiones coloidales, correspondientes a los tres posibles estados de la fase dispersa y del medio dispersante.<\/p>\n

Separaci\u00f3n de mezclas heterog\u00e9neas<\/strong><\/h2>\n

En muchas ocasiones, tanto en el laboratorio como en la industria, se plantea la necesidad de separar los distintos componentes de una mezcla. Entre las distintas t\u00e9cnicas que se emplean con este fin cabe mencionar las siguientes:<\/p>\n

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  • Para separar s\u00f3lidos de l\u00edquidos:<\/li>\n
  • Separaci\u00f3n por decantaci\u00f3n, que consiste en dejar que el s\u00f3lido acabe por depositarse en el fondo de un recipiente (en ocasiones, la decantaci\u00f3n puede acelerarse por centrifugaci\u00f3n);<\/li>\n
  • Separaci\u00f3n por filtraci\u00f3n, en la que se utiliza un material (papel de filtro, porcelana porosa, etc.) que por el tama\u00f1o de sus poros permite el paso del l\u00edquido pero no el de las part\u00edculas s\u00f3lidas;<\/li>\n
  • Separaci\u00f3n por centrifugaci\u00f3n, basada en que las part\u00edculas en suspensi\u00f3n o en dispersi\u00f3n resultan afectadas por la fuerza centr\u00edfuga, con lo que tienden a escapar de la masa del l\u00edquido (esta t\u00e9cnica se emplea, por ejemplo, en la industria azucarera).<\/li>\n
  • Para separar s\u00f3lidos de s\u00f3lidos:<\/li>\n
  • Separaci\u00f3n magn\u00e9tica, utilizable para extraer, por ejemplo, part\u00edculas de hierro o de otro metal ferromagn\u00e9tico de una mezcla;<\/li>\n
  • Separaci\u00f3n por levigaci\u00f3n, que se basa en someter la mezcla a un chorro de agua, que arrastra con mucha mayor facilidad las part\u00edculas menos densas (se usa, por ejemplo, para separar una mezcla de arena y oro, aprovechando que este \u00faltimo es mucho m\u00e1s denso);<\/li>\n
  • Separaci\u00f3n por disoluci\u00f3n, que puede usarse, por ejemplo, para extraer la sal de una mezcla de arena y sal: se a\u00f1ade agua, con lo que la sal se disuelve, y despu\u00e9s, tras filtrar la disoluci\u00f3n, el agua se evapora, con lo que la sal precipita.<\/li>\n
  • Para separar l\u00edquidos inmiscibles:<\/li>\n
  • Separaci\u00f3n por centrifugaci\u00f3n, seg\u00fan el principio ya explicado (tambi\u00e9n se emplea para la separaci\u00f3n de emulsiones);<\/li>\n
  • Separaci\u00f3n por decantaci\u00f3n, que en este caso suele hacerse usando un embudo de decantaci\u00f3n, el cual, al abrir su llave, permite la salida del l\u00edquido de mayor densidad.<\/li>\n<\/ul>\n

    Separaci\u00f3n de disoluciones<\/strong><\/h2>\n

    La separaci\u00f3n de los diversos componentes de una disoluci\u00f3n es m\u00e1s dif\u00edcil que la de los componentes de una mezcla, ya que en este caso los medios puramente mec\u00e1nicos no son efectivos y es preciso recurrir al calentamiento de la disoluci\u00f3n para llevar a cabo la separaci\u00f3n a partir del vapor:<\/p>\n

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    • Disoluci\u00f3n de un s\u00f3lido en un l\u00edquido: separaci\u00f3n por evaporaci\u00f3n, que se realiza calentando la disoluci\u00f3n en una vasija abierta y poco profunda, con lo que, al irse evaporando el l\u00edquido, la disoluci\u00f3n se va concentrando y, si se prosigue hasta la total evaporaci\u00f3n del l\u00edquido, se obtiene el soluto precipitado.<\/li>\n<\/ul>\n
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      • Disoluci\u00f3n de un l\u00edquido en otro: separaci\u00f3n por destilaci\u00f3n simple, aplicable cuando los puntos de ebullici\u00f3n de los dos l\u00edquidos son notablemente diferentes y en la que se procede calentando la disoluci\u00f3n hasta una temperatura algo superior al punto de ebullici\u00f3n del l\u00edquido m\u00e1s vol\u00e1til y condensando por enfriamiento el vapor recogido.<\/li>\n<\/ul>\n
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        • Disoluci\u00f3n de varios l\u00edquidos en otro l\u00edquido: separaci\u00f3n por destilaci\u00f3n fraccionada, que se basa en que cada l\u00edquido tiene un punto de ebullici\u00f3n distinto; puede realizarse en una sola operaci\u00f3n mediante las llamadas columnas de fraccionamiento, tal como se hace en el caso del petr\u00f3leo crudo.<\/li>\n<\/ul>\n
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          Proceso de destilaci\u00f3n simple.<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          La materia puede presentarse en dos formas distintas: homog\u00e9nea y heterog\u00e9nea, seg\u00fan que sus propiedades y su composici\u00f3n sean las mismas en cualquier punto o cambien al pasar de un punto a otro. La homogeneidad, tal como se entiende en qu\u00edmica, es, pues, homogeneidad respecto a la subdivisi\u00f3n.<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[13],"tags":[3691,487,3685,3671,3521,3682,3679,3676,3693,3673,3677,3686,3672,3692,3678,3670,3684,3680,3669,3683,3173,3681,3687,3688,3668,3689,3690,3172,3675,3674],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2543"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/9"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2543"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2543\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":19292,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2543\/revisions\/19292"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2543"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=2543"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elbibliote.com\/resources\/articulosdestacados\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=2543"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}