Sistemas Homogéneos y Heterogéneos

Sistemas Homogéneos y Heterogéneos

La clasificación de los sistemas materiales en abiertos, cerrados y aislados, obedece a hechos observables en la superficie de contacto entre el sistema y el medio.
Si se atiende a las propiedades en el interior de cada sistema, se adopta otro criterio clasificador, según el cual hay dos posibilidades: sistemas homogéneos y sistemas heterogéneos.

Sistemas Homogéneos: si observamos las propiedades intensivas de una muestra de agua pura contenida en un recipiente (Punto de fusión, punto de ebullición, densidad, etc.), veremos que ellas permanecen constantes para cualquier porción de agua que se considere. El agua es el único componente del sistema.
Si ahora consideramos un sistema formado por el agua a la que le hemos agregado una pequeña cantidad de azúcar -sistema formado por dos componentes: agua y azúcar-, podemos observar y comprobar que las propiedades intensivas en este caso son iguales en todos los puntos de su masa.
Decimos entonces que, el sistema de un componente,agua pur, y el sistema de dos componentes, agua y azúcar, constituyen sistemas homogéneos.
Definimos sistema homogéneo: a aquel que presenta las mismas propiedades intensivas en todos sus puntos.Todo sistema homogéneo se caracteriza por presentar continuidad cuando se lo observa a simple vista, al microscopio y aún al ultramicroscopio. No es posible, en el ejemplo anterior, observar y distinguir el agua del azúcar.
Hay infinidad de sistemas homogéneos, entre otros: agua potable, aire (varios componentes); alcohol , agua (un componente), etc.

sistema homogéneo: agua pura

Un sistema homogéneo es, por ejemplo, la mezcla de sal común sobre una base de agua. La sal se disuelve en el agua de tal forma que es imposible verla a simple vista. El sistema constará de una sola fase y será homogéneo.
También el sistema homogéneo esta dividido en soluciones y substancias.
Las soluciones son cuando el sistema es homogéneo y tiene más de una substancia.Las soluciones están divididas en soluto y solvente.
Las substancias son cuando el sistema es homogéneo y tiene solo una substancia.

Sistemas Heterogéneos: si analizamos un sistema formado por agua y aceite (dos componentes), comprobamos que no posee homogeneidad, ya que a simple vista se distinguen la zona ocupada por el aceite y la zona ocupada por el agua. También podemos comprobar que ciertas propiedades intensivas (densidad por ejemplo) no se mantienen constantes cuando pasamos de un punto ocupado por el aceite a otro punto
ocupado por el agua. Lo mismo sucede en el sistema formado por agua líquida, hielo y vapor de agua -un componente.
Los sistemas  anteriores son heterogéneos y los podemos definir como: aquellos sistemas que presentan distintas propiedades intensivas en por lo menos dos de sus puntos.
Otros ejemplos de sistemas heterogéneos son: agua y arena, agua y limaduras de hierro, pólvora (clorato de potasio, carbono y azufre), etc.

                                                     

sistemas heterogéneos

Homogeneidad y heterogeneidad son conceptos relativos que dependen de las condiciones experimentales. Sangre humana y leche son sistemas homogéneos a simple vista, pero observados con un microscopio revelan heterogeneidad; en la sangre se observan glóbulos rojos diferenciados del suero y en la leche gotitas de grasa. En consecuencia todo depende de como se ha practicado la determinación y que instrumento se ha empleado.
Dado que son numerosos los instrumentos utilizados: lupa, microscopio óptico común, microscopio electrónico, equipo de rayos X, etc., se ha convenido lo siguiente: los sistemas homogéneos y heterogéneos serán establecidos mediante el microscopio óptico habitual en laboratorios químicos y biológicos, con este aparato se visualizan hasta 10-4 cm (0,0001 cm).

El granito es un ejemplo de sistema heterogéneo, al estar constituido por unos gránulos duros y semitransparentes, el cuarzo, unas partes más blandas y con un ligero tono rojizo, el feldespato, y unas manchas oscuras y brillantes que se exfolian con facilidad.

 Gracias por tu atención y adiós.

La Materia - Propiedades - Clasificación

La Materia

Materia es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.

El átomo

El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.  Elementos y Compuestos El agua es un compuesto, porque dentro de cada una de sus moléculas tiene 2 tipos de átomos diferentes, oxigeno e hidrógeno.  La madera también tiene varios tipos de elementos en su interior.

El oxígeno sólo tiene moléculas y átomos iguales entre sí, por lo tanto lo consideramos un elemento.  Lo mismo le sucede al plomo y al oro.

La Molécula

La molécula es un conjunto de átomos iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que constituyen la mínima porción de una sustancia que puede separarse sin alterar sus propiedades.

Sus Estados

La materia se presenta de varias maneras y formas.  El color, el olor y la textura son propiedades de la materia que nos ayudan a diferenciarlos.

Llamamos estado a la manera en que se presenta la materia. Estos pueden ser:

Sólido, tiene una forma definida, como la madera y el cobre.  Sus moléculas no cambian de posición. Líquido, no tiene una forma definida, como el agua y el aceite. Sus moléculas pueden cambiar de posición. Gaseoso, no tiene una forma definida, como el aire y el vapor de agua.  Sus moléculas cambian libremente de posición. Plasma, tampoco tiene una forma definida, un tipo de gas ionizado que sólo existe de forma natural en el sol, estrellas y en el espacio sideral o en condiciones especiales en la tierra.

Dependiendo las condiciones, la materia puede presentarse en uno u otro estado.

Las Propiedades de la materia

Se clasifican en dos grandes grupos: generales y especificas.

I. Propiedades Generales:

Son las propiedades que presenta todo cuerpo material sin excepción y al margen de su estado físico, así tenemos:

• Masa: Es la cantidad de materia contenida en un volumen cualquiera, la masa de un cuerpo es la misma en cualquier parte de la Tierra o en otro planeta.
• Volumen: Un cuerpo ocupa un lugar en el espacio.
• Peso: Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre los cuerpos. En los lugares donde la fuerza de gravedad es menor, por ejemplo, en una montaña o en la Luna, el peso de los cuerpos disminuye.
• Divisibilidad: Es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de poder dividirse en pedazos más pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos.
• Porosidad: Como los cuerpos están formados por partículas diminutas, éstas dejan entre sí espacios vacíos llamados poros.
• La inercia: Es una propiedad por la que todos los cuerpos tienden a mantenerse en su estado de reposo o movimiento.
• La impenetrabilidad: Es la imposibilidad de que dos cuerpos distintos ocupen el mismo espacio simultáneamente.
• La movilidad: Es la capacidad que tiene un cuerpo de cambiar su posición como consecuencia de su interacción con otros.
• Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su forma cuando se les aplica una fuerza adecuada y de recobrar la forma original cuando se suspende la acción de la fuerza. La elasticidad tiene un límite, si se sobrepasa el cuerpo sufre una deformación permanente o se rompe. Hay cuerpos especiales en los cuales se nota esta propiedad, como en una liga, en la hoja de un cuchillo; en otros, la elasticidad se manifiesta poco, como en el vidrio o en la porcelana.

II. Propiedades Especificas:

Son las propiedades peculiares que caracterizan a cada sustancia, permiten su diferenciación con otra y su identificación.

Entre estas propiedades tenemos: densidad, punto de ebullición, punto de fusión, índice de refracción de luz, dureza, tenacidad, ductibilidad, maleabilidad, solubilidad, reactividad, actividad óptica, energía de ionización, electronegatividad, acidez, basicidad, calor latente de fusión, calor latente de evaporización, etc.

Las propiedades especificas pueden ser químicas o físicas dependiendo si se manifiestan con o sin alteración en su composición interna o molecular.

1. Propiedades Físicas: Son aquellas propiedades que impresionan nuestros sentidos sin alterar su composición interna o molecular.

Ejemplos: densidad, estado físico (solido, liquido, gaseoso), propiedades organolépticas (color, olor, sabor), temperatura de ebullición, punto de fusion, solubilidad, dureza, conductividad eléctrica, conductividad calorífica, calor latente de fusión, etc.

A su vez las propiedades físicas pueden ser extensivas o intensivas.

• Propiedades Extensivas: el valor medido de estas propiedades depende de la masa. Por ejemplo: inercia, peso, área, volumen, presión de gas, calor ganado y perdido, etc.
• Propiedades Intensivas: el valor medido de estas propiedades no depende de la masa. Por ejemplo: densidad, temperatura de ebullición, color, olor, sabor, calor latente de fusión, reactividad, energía de ionización, electronegatividad, molécula gramo, átomo gramo, equivalente gramo, etc.

2. Propiedades Químicas: son aquellas propiedades que se manifiestan al alterar su estructura interna o molecular, cuando interactúan con otras sustancias.

Ejemplos: El Fe se oxida a temperatura ambiental y el Oro no se oxida; el CH4 es combustible y el CCl4 no escombustible; el Sodio reacciona violentamente con el agua fria para formar Hidróxido de Sodio y el Calcioreacciona muy lentamente con el agua para formar Hidróxido de Calcio; el alcohol es inflamable y el H2O no lo es; el acido sulfúrico quema la piel y el acido nítrico no, etc.

Clasificación:

La materia puede clasificarse en dos categorías principales:

• Sustancias puras, cada una de las cuales tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades.
• Mezclas, compuestas de dos o más sustancias puras.

Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos, mientras que las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas:

• Elemento Químico: Un elemento es un tipo de materia que no puede subdividirse en dos o más sustancias puras.

• Compuesto Químico:  Un compuesto es una sustancia pura que contiene más de un elemento.

• Mezclas homogéneas: Una mezcla contiene dos o más sustancias combinadas de tal forma que cada una conserva su identidad química.
  Las mezclas homogéneas o uniformes son aquellas en las que la composición es la misma en toda la muestra.

• Mezclas heterogéneas: Una mezcla contiene dos o más sustancias combinadas de tal forma que cada una conserva su identidad química. Las mezclas heterogéneas o no uniformes son aquellas en las que la composición de la muestra varía de un punto a otro.

Gracias