SISTEMAS HOMOGÉNEOS Y HETEROGÉNEOS

SUSTANCIAS QUÍMICAS

Sistema Homogéneo
 Un sistema material o sistema químico es homogéneo cuando en todos sus puntos presenta las mismas propiedades físicas y químicas.  Ej.: aire, vidrio, agua del mar.

Sistema Heterogéneo

 Un sistema es heterogéneo cuando no tiene las mismas propiedades en todos sus puntos.  Ej.: mezcla de hierro y azufre, granito, agua y aceite.

Propiedades físicas: son aquellas propiedades que al medirlas no afectamos a la composición de la materia (dureza, color, densidad,...). Cambio físico: cuando no se modifica la naturaleza de la sustancia ( evaporación, disolución, ...)

Propiedades químicas: son aquellas  que se manifiestan cuando cambia la composición de la materia (acidez, sabor, ...)

Cambio químico: cuando se modifica la naturaleza de la sustancia (oxidación, combustión, ....)

Sustancias Puras 

 Sustancia pura es un sistema material homogéneo de composición química fija e invariable y puede ser simple (elemento químico) o compuesta (compuesto químico).  Elementos químicos son las sustancias que no puede descomponerse en otras mas sencillas (a nivel atómico), es decir, son todos los elementos de la tabla periódica.
 Cuando dos o mas elementos se combinan, de acuerdo con las leyes químicas, dan lugar a
sustancias denominadas compuestos (o combinaciones).  Ej.: H20, NH3, KNO2.
 Un sistema material de composición variable (formado por el agrupamientos de elementos y/o
compuestos) se denomina disolución si es homogéneo y mezcla si es heterogéneo.

                                                                                      
A continuación se resumen las características principales de mezcla, disolución y compuesto.

Mezcla  
     a)Heterogénea.
     b) Los elementos o compuestos que lo forman mantienen sus propiedades.
     c) Se pueden separar fácilmente por métodos físicos.
     d) Las cantidades de los componentes que la forman son totalmente variables.

Disolución
     a) Homogénea.
     b) Los elementos o compuestos que lo forman mantienen sus propiedades.
     c) Se pueden separar fácilmente por métodos físicos.
     d) Las cantidades de los componentes que la forman son variables pero con límites.

Compuesto:  
      a)   Homogéneo.
      b) Los elementos o compuestos que lo forman pierden sus propiedades particulares y dan  lugar nuevas características, propias del compuesto formado.
      c)   No se pueden separar físicamente de forma sencilla.
      d) La composición es fija.

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

 Los cuerpos están constituidos por átomos o moléculas (y estas a su vez por átomos) que se mantienen unidas entre sí por la acción de unas fuerzas denominadas "fuerzas intermoleculares".  Según la intensidad de estas fuerzas la materia se presentará en alguno de sus tres estados fundamentales: sólido, líquido o gas.

Estado sólido: 
- Las fuerzas intermoleculares son grandes.
- Tienen forma propia y en muchos casos regular (sólidos cristalinos).
- Son prácticamente incompresibles.
- Su densidad suele ser próxima a la de los líquidos, aunque generalmente superior.
- No fluyen

Estado líquido: 
- Las fuerzas intermoleculares son relativamente pequeñas, pero lo suficiente como
para mantenerlas unidas
- Adoptan la forma del recipiente que los contiene.
- Se comprimen con dificultad.
- Son más densos que los gases.
- Pueden fluir

Estado gaseoso: 
- Las fuerzas intermoleculares son muy pequeñas o prácticamente nulas.
- No tienen forma propia.
- Se comprimen con facilidad y se expanden ocupando todo el volumen del
recipiente que los contiene.
- Sus densidades son muy bajas.
- Pueden fluir.

Teoría cinético-corpuscular

 Las propiedades de los distintos estados de la materia pueden explicarse mediante la "teoría
cinético-corpuscular", según la cual:
- La materia es discontinua. Está formada por pequeñas partículas en continuo
movimiento. Entre estas partículas hay vacío.
- La temperatura depende de la velocidad  de las partículas (mayor temperatura
implica mayor velocidad y viceversa).
- Entre las partículas existen fuerzas de atracción.

 De acuerdo con esto a mayor temperatura mayor vibración y si ésta es muy fuerte puede tener la suficiente energía como para vencer  las fuerzas de atracción que mantienen unidas a las moléculas (fuerzas intermoleculares). Por ello, una sustancia que a temperatura ambiente es un sólido, cuando se calienta lo suficiente pasa al estado líquido puesto que las moléculas se pueden mover con mayor facilidad, si bien se mantienen unidas. Si la temperatura aumenta mucho pasará al estado de gas ya que por su vibración tienen la suficiente energía como para vencer a las fuerzas de atracción y moverse cada una libremente.
 

DISOLUCIONES (SOLUCIONES)

     La diferencia fundamental entre disolución y mezcla es que mientras esta última es un sistema  químico
heterogéneo, la disolución es un sistema homogéneo.
     Hay que señalar que tanto en la mezcla como  en la disolución las sustancias que lo forman  mantienen sus
propiedades, sin embargo las propiedades de la disolución pueden ser diferentes, en algunos casos, a las que
corresponderían a la media ponderada de las sustancias que la forman; así por ejemplo una disolución de alcohol y agua tiene una densidad superior a la que en principio pudiera suponerse, debido a una contracción del volumen que se produce al formar la disolución.
     En una disolución se denomina disolvente a la sustancia que entra en mayor proporción y soluto a la que está en menor proporción. Sin embargo en el caso de las disoluciones de sólidos en líquidos se suele denominar siempre soluto al sólido y disolvente al liquido.
     Las disoluciones pueden estar formadas por cualquier combinación de los tres estados físicos de la materia:                        
SOLUTO DISOLVENTE EJEMPLO

     Atendiendo a la proporción relativa de soluto y disolvente, las disoluciones se pueden clasificar en:
- Diluidas:
     Cuando la cantidad de soluto es pequeña respecto a la de disolvente.
- Concentrada:
     Cuando la cantidad de soluto contenida en la disolución es bastante notable.
- Saturada:
     Cuando, a cierta temperatura, contiene la máxima cantidad posible de soluto disuelto a esa temperatura.
 Se denomina solubilidad de una sustancia a los gramos de soluto que pueden disolverse en 100 g de disolvente hasta formar una disolución saturada a una temperatura dada. En general la solubilidad aumenta con la temperatura.

MEDIDA DE LA CONCENTRACION DE LAS DISOLUCIONES

     Indicar la concentración de una disolución es indicar la cantidad de soluto que hay en una determinada
cantidad de disolvente o de disolución.
     Entre las diversas formas de expresar la concentración se estudian a continuación las siguientes:
- Concentración en g/l:
     Indica la cantidad de gramos de soluto que se encuentran en un litro  de disolución:    g  soluto / litros de
disolución
- Concentración en %:
     Es la cantidad de gramos de soluto por cada 100 gramos de disolución.
                                       g soluto                                 g soluto
        % soluto  =  --------------------------- x 100    =  -------------- x 100
                            g soluto + g disolvente                   g disolución

Extraído de www.gobiernodecanarias.org

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