Sustancias puras

1. SUSTANCIAS PURAS

Las sustancias puras son aquellas que están formadas por partículas iguales.

Son aquellas que tienen propiedades constantes clasificadas en elementos como metales y no metales que forman compuestos como óxidos, ácidos, sales, bases y compuestos orgánicos.

Las sustancias puras son de dos tipos: elementos y compuestos. Ambos materiales son ópticamentehomogéneos y mantienen sus propiedades características. Las sustancias puras pueden cambiar de estado físico sin alterar la naturaleza o composición.

Tienen propiedades específicas bien definidas. Estas propiedades no varían, aun cuando dicha sustancia pura se encuentre formando parte de una mezcla.

Algunas de estas propiedades son:

• El color

• El sabor

• Ladensidad

• La temperatura de fusión

• El olor

• La temperatura de ebullición

Por ejemplo, el agua líquida tiene una densidad de 1 g/cm3,y esta propiedad se mantiene constante, incluso si el agua forma pare de una disolución.

Son sustancias puras el agua, el alcohol, el nitrógeno, el oxígeno

2. FASE DE UNA SUSTANCIA PURA

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Las sustanciapuras existen en diferentes fases a diferentes temperaturas y presión normal, el cobre es sólido, el mercurio es líquido y el ozono es gas, las fases principales por lo tanto son el sólido, el líquido y el gaséoso (aunque en la actualidad ya se conocen 5 fases de la materia). El carbono por ejemplo en el grafito o en el diamante es sólido.

Los enlaces entre las moléculas en el estadosólido son más fuertes que en los líquidos y estos son mas fuertes que en los gases y esto se debe a sus arreglos moleculares como se puede ver en las siguientes imágenes:

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En el estado líquido las fuerzas de cohesión que mantienen unidas a las moléculas son menos fuertes, pero tienen cierto movimiento.

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Estos estados pueden cambiar de una fase a otra dependiendo de lascondiciones de presión y temperatura mediante los fenómenos físicos de fusión, solidificación, vaporización, condensación, sublimación y sublimación regresiva. Como se puede observar en la siguiente figura:

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3. PROCESO DE CAMBIO DE FASES DE SUSTANCIAS PURAS

Hay varias situaciones prácticas en que dos fases de una sustancia pura coexisten en equilibrio. El agua existe como una mezcla delíquido y vapor en la caldera y en el condensador de una central termoeléctrica. En vista de que es una sustancia común, se empleará el agua para demostrar los principios básicos. Recuerde que en todas las sustancias puras se observa el mismo comportamiento general.

· Líquido comprimido y líquido saturado.

Considere un dispositivo de cilindro-émbolo que contiene agua líquida a 20 ºCy 1 atm de presión (estado 1). En estas condiciones el agua existe en fase líquida y se denomina líquido comprimido o líquido subenfriado, lo que significa que no está a punto de evaporarse. El calor se transfiere al agua hasta que su temperatura aumenta a, por ejemplo, 40 ºC. A medida que aumente la temperatura, el agua líquida tendrá cierta expansión y, por ello, aumentará su volumen específico.Como respuesta a esta expansión, el émbolo se moverá ligeramente hacia arriba. Durante este proceso la presión en el cilindro permanece constante en 1 atm, ya que depende de la presión barométrica exterior y del peso del émbolo, que son constantes. En este estado el agua sigue siendo líquido comprimido, puesto que no ha comenzado a evaporarse. Conforme se transfiere más calor, la temperaturaaumentará hasta que alcance 100 ºC (estado 2). En este punto el agua sigue siendo un líquido pero cualquier adición de calor, no importa cuán pequeña, ocasionará que un poco de líquido se evapore. Está por suceder un proceso de cambio de fase, de líquido a vapor. Un líquido que está a punto de evaporarse recibe el nombre de líquido saturado. En consecuencia, el estado 2 corresponde al de un líquido...