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martes, 26 de abril de 2011

Ley de las proporciones Múltiples (Dalton)

               Los pesos de un elemento que se combinan con una cantidad fija de un segundo elemento cuando se forman dos o más compuestos están en relación de números enteros.
Ejemplo:         Peso de hidrógeno combinado con 1 g de nitrógeno en amoníaco           3
                       ________________________________________________  =  _______
                      Peso de hidrógeno combinado con 1 g de nitrógeno en hidrazina             2

 
LOS ELEMENTOS Y LOS COMPUESTOS
                   Con esta visión más profunda de los aspectos estructurales de la materia (modelo atómico) se comprenden  categorias aún mas finas de los sistemas materiales, esta vez en relación a las SustanciasPuras.

El análisis de Sustancias Puras corresponde al denominado Análisis Químico.
Análisis Químico Cualitativo  Este comprende la separación e identificación de los elementos que forman un compuesto. 
 Análisis Químico Cuantitativo  Este comprende la medición de la cantidad de cada uno de los elementos que forman el compuesto. 



Un átomo de un Elemento se representa por su Símbolo

Un átomo de cobre se representa por su Cu
Un átomo de oxígeno se representa por O
 Un átomo de hidrógeno se representa por H


na molécula de una Sustancia Pura se representa por su Fórmula

 Una molécula de Oxido de Cobre (I) se representa por Cu2O

Un reordenamiento de atomos de la formación del hidróxido de cobre (I) se representa por
                                                          Cu2O + H2O = 2 Cu OH

El número de partículas idénticas se indica delante de la fórmula con el Coeficiente Estequiométrico

LEY DE VOLUMENES DE COMBINACIÓN DE GASES ( Gay Lussac)
Los volumenes de gases de Reaccionantes y Productos, medidos en iguales condiciones de Presión y Temperatura, están en relación de números enteros.
 


Las soluciones sólidas las encontramos en sistemas más conocidos como aleaciones ( bronce, aleación de cobre y estaño). La salmuera ( agua con sal común) es líquida y el aire (Oxígeno, Nitrógeno etc..) es gaseosa.
               Los cambios de Estado Físico de las Soluciones también ocurren por variación de la temperatura. Los valores de las temperaturas de transición no son fijos como en las Sustancias Puras, sino que dependen de la proporción en que se encuentren los distintos tipos de moléculas.


ANALISIS DE SISTEMAS HOMOGENEOS

                  Analizar un sistema homogéneo significa separar las diferentes Sustancias Puras o tipo de moléculas que lo conforman.

TECNICAS DE SEPARACIÓN DE SUSTANCIAS PURAS DESDE SISTEMAS HOMOGENEOS
DESTILACIÓN

El Rotavapor permite la destilación  a presión reducida o ligero vacío, de esta forma se logra una disminución de la temperatura de ebullición del solvente. Esta modalidad es conveniente cuando se desea evitar que los solutos de origen biológico se "desnaturalicen " o deterioren por excesivo calentamiento.

EXTRACCIÓN POR SOLVENTE
El soluto es extraído del solvente original por  un solvente extractor, inmiscuible con el primero,  y que disuelve mejor al soluto

CRISTALIZACIÓN
CONCEPTO PREVIO DE SOLUBILIDAD                         La Solubilidad es la mayor cantidad de soluto, que en forma estable, se puede disolver en una determinada cantidad de solvente a una temperatura y presión dadas.   Cuando la solución tiene disuelto la cantidad de soluto que corresponde a la solubilidad se dice que la solución está saturada.


La Solubilidad de los sólidos en líquidos por lo general aumenta cuando aumenta la Temperatura.

              En la cristalización se lleva a la solución a la condición de saturación a una temperatura alta, luego se deja enfriar lentamente y como la solubilidad es menor a menores temperaturas se forman cristales.

Los cristales se forman a partir de pequeños "nucleos de cristalización" ( formados por siembra de pequeños cristales, aristas de vidrio de los vasos o bien espontáneamente). Mientras menor cantidad de nucleos de cristalización se formen, mejores y mayores cristales se obtienen.  Mientras más grande sea el cristal formado , la sustancia es más pura o menos contaminada con impurezas.


CROMATOGRAFÍA
                Las diferentes  Sustancias Puras  de una mezcla se pueden separar por Cromatografía.  Una muestra ( mezcla de moléculas coloreadas azul y rojo en el siguiente gráfico) se siembra en un soporte fijo o estacionario. El flujo de una fase movil arrastra de diferente manera ( separa ) los distintos tipos de moléculas.

 LAS SUSTANCIAS PURAS
EL CAMBIO QUÍMICO Y LAS LEYES FUNDAMENTALES
                   Sabemos que una Sustancia Pura es un sistema formado por un tipo de moléculas características para esa Sustancia, es decir de tamaño, masa y forma bien definidas.  Cuándo las Sustancias Puras reciben energía mayor que la necesaria para que acontezcan los cambios físicos sus moléculas se modifican, variando el tamaño, la masa y la forma, es decir se transforman en moléculas o Sustancia Puras distintas de las iniciales. En estos casos ha ocurrido un Cambio Químico o Reacción Química.

                                                                 Cambio Químico

            Sustancia (s) Pura (s) Inicial (es)            ------> Sustancia (s) Pura (s) Final (es)
                   Molécula (s) Inicial (es)             ------>             Molécula (s) Final (es)
                         Reaccionante (s)                 ------>                            Producto (s)
  
 

Ley de la Conservación de la Materia (Lavoisier)
                    En un cambio químico la masa de los reaccionantes es igual a la masa de los productos.
Ley de las Proporciones Definidas ( Proust)
                    La proporción en que los elementos se combinan para formar compuestos es definida o constante no importando la procedencia del compuesto.

 
Y, si colocamos en un crisol para hacer reaccionar y calentamos:
   1,0 g de plomo y 0,136 g de azufre se formará 1 g. de sulfuro de plomo y sobrarán 0,136 g de Plomo 
   que no logran combinarse.
 
EJEMPLOS DE SISTEMAS HOMOGENEOS


Si observamos las fases líquidas del anterior ejemplo de sistemas homogéneos observamos una diferencia en cuanto al tipo de partículas que forman tales sistemas. De aquí aparece la necesidad de establecer otras categorías de sistemas materiales, esta vez respecto al número de tipos de partículas que forman el sistema.Fase 1


  la siguiente tabla muestra algunos tipos:

Fase Dispersa








Gas








Líquido








Sólido
Fase Continua Gas No es posible porque todos los gases son solubles entre sí Aerosol líquido, Ejemplos: niebla, bruma Aerosol sólido, Ejemplos: Humo, polvo en suspensión
Líquido Espuma, Ejemplos: Espuma de afeitado Emulsión, (Líquidos insolubles) Ejemplos: Salsa mayonesa, crema de manos,  Dispersión coloidal Suspensión o Sol, Ejemplos: Leche, Sangre, Pinturas, tinta china
Sólido Espuma Sólida, Ejemplos: piedra Pómez Gel, Ejemplos: Gelatina, gominola, queso Emulsión sólida, Ejemplos: Cristal de rubí




ANALISIS DE SISTEMAS HETEROGENEOS
Analizar un sistema heterogéneo significa separar las diferentes fases que lo conforman.
TECNICAS DE SEPARACIÓN DE FASES DE SISTEMAS HETEROGENEOS

FILTRACIÓN


 


FILTRACIÓN SIMPLE 
 

FILTRACION CON SUCCIÓN O DE VACÍO
 

DECANTACION












CENTRIFUGACIÓN





























 SUBLIMACIÓN


DISOLUCION:


 

TAMIZACION:
No es una técnica de carácter sistemático, y tendría utilidad cuando el tamaño de grano del material particulado fuese significativamente diferente para cada una de las fases ( separación de arena de rio y harina ).