BIOLOGÍA y GEOLOGÍA

MATERIAL DIDÁCTICO ESO BACHILLERATO

02 ÁTOMOS ELEMENTOS Y COMPUESTOS

La materia está formada por unas unidades diminutas denominadas átomos. Actualmente sabemos que existen 119 tipos diferentes de átomos, los cuales son la base de los 119 elementos de la tabla periódica (incluyendo el “unnunennio” que está siendo sintetizado actualmente en Japón). 

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   Los elementos químicos pueden formar sustancias puras y mezclas. Una sustancia  pura es aquella que tiene una composición y unas propiedades características que no cambian, sean cuales sean las condiciones físicas en las que se encuentre; es decir, las transformaciones físicas (fusión, ebullición…) no le afectan. Es el ejemplo del agua, cuya composición es la misma esté presente en estado sólido, líquido como gaseoso. Los carburantes líquidos como la gasolina también se pueden encontrar en los tres estados, son líquidos muy volátiles que a bajas temperaturas se vuelven sólidos.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA, SUSTANCIAS PURAS, ELEMENTOS, COMPUESTOS, MEZCLA HOMOGÉNEA, HETEROGÉNEA

Materia

 

Las sustancias puras pueden clasificarse en: 

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Sustancia simple: sustancia pura formada por un solo tipo de elemento químico. Los elementos conocidos comprenden desde sustancias comunes como el carbono, el hierro o la plata, hasta sustancias poco frecuentes como el lutecio o el tulio.
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Compuestos: son sustancias en las que se combinan entre sí los átomos de diferentes elementos. Los científicos han identificado millones de compuestos químicos diferentes. En algunos casos podemos aislar una molécula de un compuesto. Una molécula es la entidad más pequeña posible en la que se mantienen las mismas proporciones de los átomos constituyentes que en el compuesto químico.

Cuando una sustancia está formada por dos o más sustancias simples, se conoce como mezcla, cuyas propiedades se mantienen constantes pero su composición es variable. Mediante procesos físicos podemos aislar y obtener los componentes que forman las mezclas. 

Las mezclas pueden clasificarse en: 

Mezcla homogénea: cuyas composición y propiedades son uniformes en cualquier parte de una muestra determinada, pero pueden variar de una muestra a otra. Una determinada disolución acuosa de sacarosa tiene un dulzor uniforme en cualquier parte de la disolución, pero el dulzor de otra disolución de sacarosa puede ser muy distinto si las proporciones de azúcar y agua son diferentes. El aire ordinario es una mezcla homogénea de varios gases, principalmente los elementos nitrógeno y oxígeno.

La gasolina es un fluido muy volátil que podemos considerar como una mezcla homogénea. ¿Sabes por qué a la gasolina y al gasoil les llamamos combustibles fósiles?

mezcla homogénea
El café y el azúcar forman una mezcla homogénea (deja de verse el color blanco)

El agua del mar es otro ejemplo de mezcla homogénea ya que es una disolución de los compuestos agua, cloruro de sodio (sal) y muchos otros. La gasolina también es una mezcla homogénea o disolución de docenas de compuestos.

Mezcla heterogénea: son aquellas en las que a simple vista es sencillo identificar los distintos componentes que las conforman. Es el caso de la formada por arena y agua, los componentes se separan en zonas diferenciadas. Por tanto, la composición y las propiedades físicas varían de una parte a otra de la mezcla. 

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Son muchas las mezclas heterogéneas que conocemos como las formadas por agua y alcohol, aceite y vinagre, cera y agua, etc. 

SEPARACIÓN DE MEZCLAS

Filtración.

Se fundamenta en que alguno de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro, se encuentra uno sólido y otro líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una placa porosa o un papel de filtro, el sólido se quedará en la superficie y el otro componente pasará.

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El filtro de combustible es un elemento de vital importancia ya que también nos ayudará a alargar la vida útil de nuestro motor mientras se encuentre en buen estado, por lo que será imprescindible revisar de vez en cuando que no esté obstruido, pues de ser así se podrían ocasiones graves averías en los inyectores, en la bomba de alta presión o en cualquiera de los elementos del sistema de inyección.

Se pueden separar sólidos de partículas sumamente pequeñas, utilizando papeles con el tamaño de los poros adecuados. Este método es el utilizado en los filtros de combustible y en los filtros de aire de los coches.

Decantación.

Consiste en separar materiales de distinta densidad. Su fundamento es que el material más denso.

Evaporación.

Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase.

Un ejemplo de esto se encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes embalses con agua de mar, y los dejan por meses, hasta que se evapora el agua, quedando así un material sólido que contiene numerosas sales tales como cloruro de sólido, de potasio, etc…

Destilación.

La destilación es el procedimiento más utilizado para la separación y purificación de líquidos, y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles.

La destilación, como proceso, consta de dos fases: en la primera, el líquido pasa a vapor y en la segunda el vapor se condensa, pasando de nuevo a líquido en un matraz distinto al de destilación.

Un ejemplo significativo de destilación es el que se realiza en la destilación fraccionada del petróleo.

MODELO ATÓMICO

El modelo atómico de Ernest Rutherford (1911) es la base de la idea más extendida sobre la estructura atómica. Posteriormente fue mejorado con las aportaciones de la mecánica cuántica.

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ACTIVIDADES

 

 

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