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LOS CUERPOS Y LA MATERIA

ESTADOS FÍSICOS DE LA MATERIA

En el estado sólido se considera que el material del cuerpo mantiene la forma y las posiciones relativas de sus partículas..

En el estado líquido, el cuerpo mantiene su cantidad de material a aproximadamente su volumen. La forma y la posición relativa de sus partículas son variables.

En el estado gaseoso, el cuerpo retiene sólo la cantidad de materia, pudiendo variar ampliamente en forma y volumen.

SUSTANCIAS Y MEZCLAS

Una sustancia es una forma de materia que tiene una composición definida, pueden identificarse por su apariencia, olor, sabor y otras propiedades.

• Ejemplos: El agua, El amoniaco, el azúcar, el oro, y el oxigeno.

 

Las sustancias se clasifican en sustancias puras y mezclas.

Una sustancia pura es un material homogéneo que siempre tiene la misma composición fija e invariable y cuyas propiedades físicas y químicas son siempre las mismas. Algunas pueden descomponerse mediante procesos químicos en otras sustancias más simples; por ejemplo, el Cloruro de sodio (sal común), el azúcar.

Las sustancias puras se clasifican en dos tipos: elementos y compuestos; ambos son homogéneos ya que mantienen sus propiedades características.

Los elementos: Son también denominados sustancias simples elementales que constituyen la materia. Se combinan para formar los compuestos.

Los compuestos: Son denominados también Sustancias Compuestas; están formados por dos o más elementos unidos químicamente en proporciones fijas de masa.

Mezclas:

Una mezcla es una combinación de dos o mas sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades características.

• Ejemplos: El Aire, las bebidas gaseosas, la leche y el cemento.

Las mezclas pueden ser homogéneas y heterogéneas.

Mezclas homogéneas: Son las que tienen partículas indistinguibles a simple vista o con el microscopio; entre ellas tenemos:

Los coloides: son partículas con un tamaño que oscila entre 10 -7 y 10 -5 cm. Estas mezclas tienen una fase dispersante (disolvente) y una fase dispersa.

Ejemplo: gelatina, leche, quesos.

Las soluciones: sus componentes son soluto y solvente. El soluto se disuelve en el solvente y se encuentra, generalmente, en menor proporción que éste; ejemplo: agua de mar, limonada, te, refrescos, alcohol, etc.

Mezclas heterogéneas: son aquellas en las cuales pueden reconocerse sus diversos componentes debido a la diferencia de sus propiedades.

Mezclas groseras: Son aquellas que tienen componentes diferenciables por su gran tamaño. Por ejemplo: granito (mica, cuarzo y feldespato.
Suspensiones: Son las que tienen partículas finas suspendidas en agua u otro líquido por un tiempo y luego se sedimentan; por ejemplo: arena y agua.

               

LEY PERIÓDICA

Es la base de la tabla periódica de los elementos. Esta ley señala que las propiedades de los elementos tienden a repetirse de manera sistemática a medida que se incrementa el número atómico. La tabla, por lo tanto, es una especie de esquema que se encarga de ordenar los elementos químicos de acuerdo al orden creciente de los números atómicos.

Antoine Lavoiser: Recopiló una lista de los elementos conocidos hasta ese momento.

Jhon Newlands: Observó que cuando los elementos se organizaban por orden ascendente de masa atómica sus propiedades se repetían cada octavo elemento (ley de octavas) excepto en unos elementos.

Lothar Meyer: Agrupó 56 elementos en una tabla, la cual se ordenó en orden creciente de sus masas atómicas.

Dimitri Mendeliev: confeccionó otra tabla de la misma forma sólo que dejó espacios vacíos para ubicar posteriormente los elementos no descubiertos. Predijo las propiedades de esos elementos.

Henry Mosely: Corrigió las tablas anteriores ordenando los elementos en forma ascendente de acuerdo con sus números atómicos.

DISPOSICIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA

La tabla se divide en siete líneas horizontales denominados períodos. El número del período correspondiente al nivel de valencia del elemento. Todos los períodos comienzan con un metal y terminan con un gas noble. También se decide en 18 columnas denominadas grupos. Estos se designan por números romanos (I, II, III, IV, V, VI) y se subdividen en Grupo A y Grupo B.

Los elementos de una misma columna forman un grupo, los cuales tiene propiedades similares. Estos elementos se dividen en:

Metales alcalinos.- Corresponden a la familia IA de la Tabla Periódica, con excepción del hidrógeno que no es un metal. Presentan mayor carácter metálico que se incrementa con su número atómico. Son blandos, brillantes y reactivos, no se encuentra en estado elemental, solo combinados. Reaccionan violentamente con el agua y se conservan en aceite mineral o gasóleo.

Metales alcalinotérreos.- Están en el grupo IIA. Son menos reactivos que los alcalinos. Son de baja densidad, coloreados y blandos. Su flama presenta una coloración característica, que permite identificarlos por análisis cualitativo. 

Metales térreos.- Son reactivos, no se encuentran en estado libre, sino formando generalmente óxidos o hidróxidos. El boro se diferencia por que es un semimetal. El aluminio es el más abundante en la tierra, es ligero. Junto con el Mg forman el duraluminio que se usa en la Aeronáutica.

Metales de transición.- Se ubican en la zona central de la Tabla Periódica. Sus iones y compuestos suelen ser coloreados. Algunos elementos representativos de este grupo son el hierro, cobalto, níquel, mercurio, cobre, entre otros.

Halógenos.-Elementos del grupo VII A. Tienen mayor carácter no metálico. Forman compuestos con la mayoría de los elementos. Su carácter no metálico disminuye al aumentar el número atómico. De este grupo, el flúor y el cloro son gases, el bromo es el único no metal líquido y el yodo es sólido.

Gases nobles.- Se encuentran el el grupo VIII A. Son gases monoatómicos, incoloros, poco reactivos y rara vez se combinan con otros elementos.

El kriptón y xenón reaccionan con el oxígeno y el flúor para formar algunos compuestos.

PREDICCIÓN DE FORMULAS MEDIANTE EL USO DE LA TABLA PERIODICA

Metales

La mayor parte de los elementos metálicos exhibe el lustre brillante que asociamos a los metales. Los metales conducen el calor y la electricidad, son maleables (se pueden golpear para formar láminas delgadas) y dúctiles (se pueden estirar para formar alambres). Todos son sólidos a temperatura ambiente con excepción del mercurio (punto de fusión =-39 ºC), que es un líquido. Dos metales se funden ligeramente arriba de la temperatura ambiente: el cesio a 28.4 ºC y el galio a 29.8 ºC. En el otro extremo, muchos metales se funden a temperaturas muy altas. Por ejemplo, el cromo se funde a 1900 ºC.

Los metales tienden a tener energías de ionización bajas y por tanto se oxidan (pierden electrones) cuando sufren reacciones químicas. Los metales comunes tienen una relativa facilidad de oxidación. Muchos metales se oxidan con diversas sustancias comunes, incluidos 02 Y los ácidos.

Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad. Muchos de los iones metálicos cumplen funciones biológicas importantes: hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, cobre, manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, cromo, estaño, vanadio, níquel, etc.

NO METALES

Los no metales varían mucho en su apariencia no son lustrosos y por lo general son malos conductores del calor y la electricidad. Sus puntos de fusión son más bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma de carbono, se funde a 3570 ºC). Varios no metales existen en condiciones ordinarias como moléculas diatómicas. En esta lista están incluidos cinco gases (H2, N2, 02, F2 y C12), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2). El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el diamante o blandos como el azufre. Al contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en láminas. Se encuentran en los tres estados de la materia a temperatura ambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No tienen brillo metálico y no reflejan la luz. Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades importantes. Otros son oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo, cloro.

Semimetales: también conocidos como metaloides, comprenden una de las tres categorías de elementos químicos siguiendo una clasificación de acuerdo con las propiedades de enlace e ionización.

Sus propiedades son intermedias entre los metales y los no metales. No hay una forma unívoca de distinguir los metaloides de los metales verdaderos, pero generalmente se diferencian en que muchas veces los metaloides son semiconductores antes que conductores.

Son considerados metaloides los siguientes elementos:

Boro (B)

Silicio (Si)

Germanio (Ge)

Arsénico (As)

Antimonio (Sb)

Telurio (Te)

Polonio (Po)

Dentro de la tabla periódica los metaloides se encuentran en línea diagonal desde el boro al polonio. Los elementos que se encuentran encima a la derecha son no metales, y los que se encuentran debajo a la izquierda son metales