Es un modo ordenado, racional y sistemático de obtener el conocimiento. Comienza con la observación de un fenómeno, se procede a formular una hipótesis que intenta explicar lo observado, al final, se obtiene como resultado las leyes científicas.
Sustancias Puras:
Las sustancias puras son una manifestación de la materia.
La materia, es todo aquello que ocupa un espacio en el universo y que puede ser percibida por nuestros sentidos. La materia es discontinua o corpuscular. Se manifiesta en difusión y en cambios de estado.
Las sustancias puras en sí, son un conjunto de moléculas (partículas invisibles al ojo humano), que poseen propiedades como:
_Movimiento: energía cinética.
_Atracción: un atracción de tipo eléctrica entre una molécula y otra.
Cambios de Estado
Los cambios de estado son cambios físicos reversibles, en los cuales, las moléculas que constituyen la sustancias permanecen inalteradas.
Existen también otros tipos de cambios físicos, como:
_Cristal liquido:
En la imagen, se ve el cristal liquido bajo la luz polarizada.
_Plasma:
El plasma se compone de gases calientes e ionizados.
Sistemas materiales
Fase: se le dice fase a una "porcion" de materia que tiene las mismas propiedades en toda su extencion.
En algunos casos, puede suceder que existan tres dos o mas fases al mismo tiempo, como aparece en la imagen de abajo.
Otro ejemplo claro es el punto triple del agua. Consiste en que, a una cierta temperatura y presión, se presentan los tres estados: solido, liquido y gaseoso.
Cuando en un sistema existe solo una fase, se le denomina sistema homogéneo, ya que todas sus moléculas son iguales. Un ejemplo de sistema homogéneo es el agua pura.
En cambio cuando en un sistema hay presente dos o mas fases, se le llama sistema heterogéneo. Un ejemplo es acero.
También existen sistemas que a simple vista parecen homogéneos, pero al microscopio son claramente heterogéneos. Estos son llamados sistemas coloides. Ejemplo: la leche.
Métodos para separar fases
Filtración: consiste en pasar una mezcla a través de un medio poroso o filtro, donde se retiene la mayor parte de los componentes sólidos de la mezcla. Dicha mezcla son fluidos, que pueden contener sólidos y líquidos (como también gases).
Decantación: se basa en la diferencia de densidad entre los dos componentes que hace que al dejarlos en reposo, ambos se separen hasta situarse el menos denso en la parte superior del envase que los contiene.
Sublimación: una solución (por ejemplo, una solución de NaCl) es expuesta el calor de un mechero. Al aumentar la temperatura, el liquido se va evaporando, dejando en el recipiente el solido, que en este caso, es el NaCl.
Disolución: consiste en poner una muestra en un liquido, luego diluir completamente el solido en el liquido. Las moléculas mas pequeñas del solido quedaran disueltas en el liquido, mientras que las mas grandes se depositan en el fondo. Por ultimo se procede con la filtración de la mezcla.
Tamizacion: al pasar una sustancia (solida, liquida o gaseosa) por una especie de "colador", las moléculas mas grandes quedan atrapadas mientras las mas pequeñas pasan por los agujeros del "colador".
Soluciones
Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada disolvente o solvente.
Ejemplos de soluciones
_Fase solida: aleaciones como el bronce, el acero, el peltre (contiene zinc, estaño, antimonio y plomo) y el nicromo (contiene níquel, cromo y hierro).
_Fase liquida: salmueras (agua con sal), cloruro de sodio, ácido clorhídrico.
_Fase gaseosa: el oxigeno, nitrógeno, dióxido de carbono y el ozono.
Separación de soluciones
Destilación: separar, mediante vaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, solidos disueltos en liquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias.
Extracción por solvente:
Cristalización: este método consiste en saturar la solución a una elevada temperatura, luego se deja enfriar lentamente, haciendo que la solubilidad disminuya formando cristales en el fondo del recipiente.
Unidad II: ESTUDIO DE LOS ÁTOMOS
Existen dos tipos de electricidad, una negativa y una positiva que actúan de esta forma:
En el dibujo del lado izquierdo, nos damos cuenta de que las cargas iguales se repelen, en cambio en el dibujo de al lado, nos percatamos de que las cargas de distinto signo, se atraen.
Un experimento fácil que se puede realizar para verificar si esto es cierto, es el sigte:
Se necesita: _trocitos de hierro
_dos imanes
_ una hoja de papel
Procedimiento:
a) Se colocan los trocitos de hierro esparcidos en al hoja de papel. Luego, se colocan encima los imanes de la siguiente manera:
1) El polo positivo de uno se unirá al polo negativo del otro, quedando de esta forma:
2) El polo positivo de uno ira junto al lado positivo de l otro imán, quedando así:
Luego de varios experimentos, surgió al idea de que la corriente eléctrica era un flujo de partículas llamadas electrones.
Thompson, demuestra a través de un experimento de rayos catódicos la existencia de dichas partículas.
Descubrió que los electrones eran partículas de carga negativa, y la relación entre carga y masa estaba dada por:
carga = 1,76*10^8 [Coulomb/gramo]
masa
La carga del electrón es de 1,6*10^-19 y su masa de 9,1*10^-28.
Thompson diseño una forma de átomo según los resultados de sus experimentos, quedando así el átomo de la siguiente forma:
Partículas Fundamentales del Átomo
Tiempo después, el científico británico Ernest Ruthenford, realizo un experimento en el que bombardeaba una placa de oro con partículas alfa, procedentes de un material radiactivo.
Como resultados, Ruthenford descubrió dos nuevas partículas que revolucionarían la forma en que se conocía le átomo.
En este experimento, Ruthenford descubrió dos partículas: una, que era de carga positiva (protón) que se encontraba en el centro del átomo, y una segunda de carga neutra (neutrón) que se encontraba junto a la otra en el centro del átomo. Ademas dijo que los electrones estaban girando en "órbitas" alrededor del núcleo (protón + neutrón).
Nomenclatura Atómica
- El numero másico es igual al numero de protones mas el numero de electrones.
- La carga eléctrica es igual al numero de protones menos el numero de electrones.
Isotopos
Son los átomos de un mismo elemento que tienen igual numero atómico (Z) pero distinto numero másico (A). Ejemplo, los isotopos del Litio:
Isotonos
Son los átomos que tienen distinto numero másico (A), distinto numero atómico (Z), pero igual numero de neutrones. Ejemplo:
Aquí, ambos átomos tienen 6 neutrones.
Isobaros
Son los atomos con igual numero masico (A) pero distinto numero atomico (Z). Ejemplo:
Aquí, los átomos tienen su numero másico igual a 14.
Determinación de pesos atómicos o pesos relativos
Esto se logra a través de un instrumento llamado espectrografo de masas. El aparato transforma los átomos de un elemento en iones positivos a través de descargas eléctricas. Los iones son conducidos en forma de haz lineal hasta una zona en que son desviados mediante dispositivos magnéticos o eléctricos de acuerdo a la masa del ion, entre mas pesado es el ion, hay menos desvío de este. Así, los iones en diferentes haces son clasificados y cuantificados según su masa.
Analíticamente, el peso atómico o relativo de un elemento se calcula de la siguiente forma:
Donde Xn = porcentaje en que se encuentra el ion
100
y An los pesos atómicos de cada ion.
