Capítulo 5:
Clasificación de
Fase: muestra de materia con límites físicamente bien definidos.
Materia Heterogénea: una porción de materia a la que se le distinguen sus partes, a simple vista o con microscopio, es heterogénea y presenta más de una fase. Este tipo de materia no es uniforme. Ej: fresco de frutas, pintura, madera, sangre, granito, leche sin procesar.
Materia Homogénea: la materia es homogénea cuando es igual en todas sus partes (posee solo una fase). Si esta materia se fragmenta, todos los trozos tendrán las mismas propiedades. Ej: vino, azúcar, sal, bronce, acero, aire, etc. Es uniforme.
Los 2 tipos de materia anteriores se pueden clasificar en sustancias puras y mezclas:
Sustancias Puras: se caracteriza por presentar la misma composición en toda la muestra, tener propiedades definidas y sus componentes no se separan por medio físicos sencillos.
· Elemento: tiene sólo un tipo de átomo, no se puede descomponer en sustancias más simples.
· Compuesto: formado por 2 o más clases de átomos que están unidos químicamente, se pueden descomponer en 2 o más elementos con métodos químicos.
Mezclas: 2 o más sustancias asociadas físicamente, se pueden separar con métodos físicos sencillos, las mezclas pueden combinarse en cualquier proporción.
· Coloides o Dispersiones Coloidales: sus partículas son tan pequeñas que van de
· Gaseoso: cuando la fase dispersa es gas y la dispersante es líquido (se llama espuma. Ej: cerveza, espuma de afeitar) o el dispersante puede ser sólido (llamada espuma sólida. Ej: piedra pómez)
· Líquido: cuando la fase dispersa es líquido y la dispersante gaseosa (llamada aerosol líquido. Ej: niebla) o dispersante líquido (llamada emulsión. Ej: mayonesa) o dispersante sólido (llamada gel. Ej: jalea)
· Sólido: cuando la fase dispersa es sólida y la dispersante gaseosa (llamada aerosol gaseoso. Ej: humo, smog) o el dispersante es líquido (llamada sol. Ej: azufre en agua, pinturas) o sólido de dispersante (llamada sol sólido. Ej: piedras preciosas coloreadas)
· Heterogéneas o Groseras: tienen 2 o más fases. Los compuestos que la componen permanecen separados y se pueden observar. Cada fase es una porción homogénea, sus componentes se pueden separar sin que sus propiedades varíen. Se sedimentan en reposo, se separan por filtración, se separan con membrana y dispersan la luz. También reciben el nombre de mezclas mecánicas. Si una de los componentes es agua y los otros son sólidos estos se sedimentan al fondo por la gravedad. Ej: gallo pinto, basura… El tamaño de sus partículas es mayor a 100 nanómetros.
· Homogéneas o Disoluciones: tienen sólo una fase. Es uniforme. Reciben el nombre de disoluciones verdaderas. Si algún sólido se mezcla con un líquido y parece que el sólido desaparece, es una disolución. No se sedimentan, pasan a través de papel filtro, pasan a través de una membrana y no dispersan la luz. Las cantidades mezcladas pueden variar y se pueden separar por medio físicos. Presenta un soluto que es el material que es diluido y un solvente que es el material en el que se disuelve el soluto. Ej: alcohol con agua, sirope… El tamaño de sus partículas va de 0.05 nm a 1 nm. Sus partículas están distribuidas al azar.
Las disoluciones pueden estar en estado:
· Sólido: llamadas aleaciones cuando están hechas de 2 o más sólidos. También están en las cuales el soluto es gas y el solvente sólido como el hidrógeno en paladio, en las que el soluto es líquido y el solvente sólido como el mercurio en plata (amalgama), además de la amalgama cuando se diluye líquido con algún sólido se obtiene gel. Ej: acero, bronce, latón.
· Líquido: las más abundantes e importantes. En general el solvente es agua aunque existen otros. El solvente siempre es líquido. Las hay cuando el soluto es gas (Ej: cloro en agua) o cuando el soluto es líquido (Ej: alcohol en agua) o el sólido de soluto (Ej: sal en agua).
· Gaseosas: siempre son homogéneas y el soluto y el solvente son gaseosos. Ej: aire.
Las disoluciones se clasifican como toda la materia en homogénea y heterogénea y pueden ser:
· Moleculares: azúcar disuelta en agua.
· Atómicas: carbono disuelto en hierro.
· Iónicas: sal disuelta en agua.
Propiedades de los Coloides
· Sedimentación: son estables y la gravedad es muy pequeña como para sedimentarlas.
· Efecto de Tyndall: las disoluciones verdaderas son claras y transparentes y los coloides son de aspecto turbio esto se ve también al examinarlos con microscopio pues las disoluciones son homogéneas y los coloides heterogéneos y sus partículas están suspendidas en el medio. El recorrido de un rayo de luz a través de un coloide, las micelas dispersarán la luz, esto es el efecto de Tyndall, el cual es producido por la refracción y reflexión de la luz, en esto las partículas se distinguen como puntos luminosos en un fondo oscuro.
· Movimiento browniano: al examinar con el microscopio las partículas coloidales muestran un movimiento incesante en una trayectoria irregular en zigzag. Esto se debe a los choques no compensados de las moléculas del medio de dispersión con las partículas. Es independiente de la naturaleza de la partículas y entre más pequeña la partícula más rápido es el efecto. Esto fue descubierto por Robert Brown cuando vio en el microscopio que los granos de polen en agua se movían sin cesar.
Nota: la electroforesis es la carga eléctrica de un coloide.
Nota²: suspensiones: tipo de coloide que está en el límite entre los coloides y las mezclas groseras en el cual la fase dispersa está formada por partes grandes, generalmente son sólidos y no se disuelven en la fase dispersa por esta razón cuando se dejan en reposo se separan y se ven las fases fácilmente.
Usos de los Coloides
· Alimentos: leche, mayonesa, sopas claras, jaleas…
· Medicina: antibióticos orales, jarabes para la tos, emulsiones…
· Limpieza y Aseo: jabones (emulsionan la mugres), detergentes y colorantes son electrolitos coloidales o sea que tienen asociación de iones. A diferencia de otros coloides éstos tienen fórmula definida.
· Industria: látex (una suspensión coloidal de partículas de caucho), tintes, curtido de cueros, pinturas…
· Problemas: humo, polvo son producidos por su actividad. Dan problemas de navegación, tránsito, salud y bienestar personal.
Coloides en los Seres Vivos
· Fluidos corporales
· Los soles, geles y emulsiones son esenciales para la vida
· Agricultura: tierra. La arcilla y los humos suspendidos en el suelo forman un sol y son ingredientes coloides importantes del suelo
· La piel, músculos y otros tejidos son geles
· Protoplasma
· Sangre
· Membrana celular
· Proteínas
· Células vegetales
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