Apunte QUIMICA Cap 2

SISTEMAS MATERIALES
Uno de los objetivos de la química como ciencia es el estudio y análisis de la materia. Pero para realizar dicho estudio no es posible trabajar sobre toda la materia existente en el universo. En lugar de ello se toma una pequeña porción de materia, se la aísla en un ambiente controlado (el banco de pruebas o el laboratorio ) para analizar sus características y extrapolar elresultado de dicho análisis al resto de la materia. Esa pequeña porción de materia aislada es lo que se denomina SISTEMA MATERIAL.
Los sistemas materiales se pueden clasificar de la siguiente forma:
Materia: Es todo lo que posee pe-so, y ocupa un lugar en el espacio.
Sistema Material: Porción de materia que se aísla para su estudio.
Sistema Homogéneo: Es aquel sistema que en todos los puntos de sumasa posee iguales propiedades físicas y químicas (mismas propiedades intensivas). No presenta solución en su continuidad ni aun con el ultramicroscopio.
Sustancia Pura: Sistema homo-géneo con propiedades intensivas constantes que resisten los procedimientos mecánicos y físicos del análisis.
Simples: Sustancia pura que no se puede descomponer en otras. Esta formada por átomos de un mismoelemento.




Compuesto: Sustancia pura que se puede descomponer en otras. Esta formada por átomos de diferentes elementos.



Solución: Sistema homogéneo constituido por dos o más sustancias pu-ras o especies químicas.
Soluto: Sustancia en menor abundancia dentro de la solución.




Solvente: Sustancia cu-yo estado físico es el mismo que el que presenta la solución.


Sistema Heterogéneo: Es aquelsistema que en diferentes puntos del mismo tiene distintas propiedades físicas y quimeras (distintas propiedades intensivas). Presenta solución en su continuidad (superficie de separación).
Dispersión Grosera: Sistemas heterogéneos visibles a simple vista.



Dispersión Fina: Sistema heterogéneo visible al microscopio ( 1. 107A < partículas < 5. 105A).
Suspensiones: Dispersiones finas con la fasedispersante liquida y la dispersa sólida.




Emulsiones: Dispersiones finas con ambas fa-ses liquidas.



Dispersión Coloidal: Sistema heterogéneo no visible al microscopio, visible al ultramicroscopio.
Dentro de los sistemas dispersos podemos encontrar otra clasificación basada en el estado de agregación de las fases dispersas y dispersante:
Sistema
Ejemplo
Gaseoso
Gas en gas
Aire

Líquido en gasNiebla, espuma

Sólido en gas
Humo
Líquido
Gas en líquido
Soda, oxígeno en agua

Líquido en líquido
Aceite en agua

Sólido en líquido
Arena en agua, tinta china
Sólido
Gas en sólido
Hielo en aire, piedra pómez

Líquido en sólido
Agua en arena

Sólido en sólido
Arena y azufre en polvo
Métodos de separación de fases y de fraccionamiento de componentes
Para comenzar el estudio de los sistemas materialesse utilizan los MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE FASES. Una fase es cada una de las partes de un sistema heterogéneo que mantiene las mismas propiedades intensivas ( por definición una fase es un sistema homogéneo en si misma). Para separar las fases unas de otras se recurren a métodos mecánicos ( generalmente ) que logran este cometido. Algunos de ellos son:
1) Filtración: proceso de separar un sólidosuspendido (como un precipitado) del líquido en el que está suspendido al hacerlos pasar a través de un medio poroso por el cual el líquido puede penetrar fácilmente. La filtración es un proceso básico en la industria química que también se emplea para fines tan diversos como la preparación de café, la clarificación del azúcar o el tratamiento de aguas residuales. El líquido a filtrar se denominasuspensión, el líquido que se filtra, el filtrado, y el material sólido que se deposita en el filtro se conoce como residuo. En los procesos de filtración se emplean cuatro tipos de material filtrante: filtros granulares como arena o carbón triturado, láminas filtrantes de papel o filtros trenzados de tejidos y redes de alambre, filtros rígidos como los formados al quemar ladrillos o arcilla...