Clasificaciones de los sistemas materiales – Física y Química 3º ESO

Clasificaciones de los sistemas materiales. Uno de los temas de Física y Química en 3º de ESO es la clasificación de la materia a partir de su composición o los estados por los que puede llegar a pasar de modo que os queremos ofrecer todos los detalles sobre cómo se clasifican los sistemas materiales, a […]
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Clasificaciones de los sistemas materiales. Uno de los temas de Física y Química en 3º de ESO es la clasificación de la materia a partir de su composición o los estados por los que puede llegar a pasar de modo que os queremos ofrecer todos los detalles sobre cómo se clasifican los sistemas materiales, a partir de las mezclas heterogéneas, homogéneas o si también consisten en sustancias puras.

Los sistemas materiales

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La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa. Se construye a partir del átomo, que corresponde a la unidad más pequeña de un elemento el cuál se puede mezclar con átomos del mismo o de otros elementos. O también en algunas sustancias,los átomos se combinan en moléculas. En la tierra, la materia existe comúnmente en tres estados: que son sólidos, y que aparecen en forma y volumen fijos; líquidos, que tienen una forma variable pero volumen fijo; y gases, que se caracterizan por tener una forma y volumen variables, Dependiendo de como se combinen estos estados, o de como se produzcan se pueden derivar o crear el llamado modelo cinético modular.

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Podemos entender entonces que la mayor parte de la materia es una mezcla y normalmente, está compuesta a partir de dos o más tipos de materia las cuáles se pueden presentar en cantidades variables y se  pueden dividir a través de medios físicos. Dentro de estas mezclas, tenemos las heterogéneas que pueden cambiar en composición de un punto a otro; luego están también las mezclas homogéneas cuya composición es siempre la misma. Por último estarán las sustancias puras que están formadas por un solo tipo de materia.

Para conocer mejor, estas dos mezclas y sustancias, las analizamos al detalle a cada una de ellas a continuación, pero antes podéis ver cómo se clasifican los sistemas materiales a través de esta imagen

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Mezclas heterogéneas

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La mezcla heterogénea que es una mezcla en la que la composición no es uniforme en toda la mezcla. La sopa de verduras por ejemplo es una mezcla heterogénea. Cualquier cucharada de sopa contendrá cantidades variables de las diferentes verduras y otros componentes de la sopa.

Existe de hecho, una gran cantidad de mezclas heterogéneas a nuestro alrededor. El suelo se compone de una variedad de sustancias y, a menudo, tiene una composición diferente según la muestra tomada. Una pala puede tener tierra y pasto, mientras que la siguiente pala puede contener una lombriz de tierra.

El smog es otro ejemplo de mezcla heterogénea. Esta turbia colección de contaminantes puede ser una mezcla de agua y contaminantes de la combustión de gasolina o plásticos mezclados con derivados de óxido nítrico y ozono. Puede ver que la distribución del smog en el aire que se ilustra a continuación no se distribuye uniformemente, sino que varía de una parte de la atmósfera a otra.

Mezclas homogéneas o disoluciones

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Una mezcla homogénea es una mezcla en la que la composición es uniforme en toda la mezcla. El agua salada por ejemplo es homogénea porque la sal disuelta se distribuye uniformemente por toda la muestra de agua salada. A menudo es fácil confundir una mezcla homogénea con una sustancia pura porque ambas son uniformes. La diferencia es que la composición de la sustancia es siempre la misma. La cantidad de sal en el agua salada puede variar de una muestra a otra. Todas las soluciones se consideran homogéneas porque el material disuelto está presente en la misma cantidad en toda la solución.

Otro ejemplo de mezcla homogénea, también llamada solución, puede ser una bebida deportiva, que consta de agua, azúcar, colorantes, aromatizantes y electrolitos mezclados de manera uniforme. Cada gota de una bebida deportiva tiene el mismo sabor porque cada gota contiene la misma cantidad de agua, azúcar y otros componentes. Tenen cuenta que la composición de una bebida para deportistas puede variar: podría prepararse con algo más o menos azúcar, aromatizantes u otros componentes, y seguir siendo una bebida deportiva. Otros ejemplos de mezclas homogéneas incluyen aire, jarabe de arce, gasolina y una solución de sal en agua.

Este tipo de sistema de la materia se puede someter además a distintas técnicas de separación física o química, que se consideran fases.

Estados de la materia

Fase

Una fase es cualquier parte de una muestra que tiene una composición y propiedades uniformes. Por definición, una sustancia pura o una mezcla homogénea consta de una sola fase. Una mezcla heterogénea consta de dos o más fases. Cuando se combinan el aceite y el agua, no se mezclan de manera uniforme, sino que forman dos capas separadas. Cada una de las capas se llama fase.

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Sustancias puras

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Por último tenemos que hablar de los sistemas materiales que implican las sustancias puras, las cuales se dividen además en dos clases que son elementos y compuestos.

En el caso de los elementos, corresponden a las sustancias puras que no se pueden descomponer en sustancias que sean simples gracias a diversos procesos y cambios químicos. Seguramente en clase de ciencia ya os habrán hablado de los elementos y de su famosa tabla en la que aparecen los más conocidos como el hierro, el aluminio, el azufre, el oxígeno o el cobre son ejemplos. De estos elementos conocidos tenemos que decir que la gran mayoría se encuentran de forma natural en la tierra, en forma mineral, mientras que un 10% se han creado en laboratorios.

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En el caso de los compuestos, tenemos que decir que serán aquellas sustancias puras que se pueden modificar a través de cambios químicos. Entre los ejemplos tenemos que hablar del óxido de mercurio (II), que tiene la capacidad de descomponerse por el calor en dos elementos distintos que son mercurio y oxígeno. Otro ejemplo que os podemos mencionar sería el cloruro de plata que en su caso corresponde a un sólido blanco que tiene la capacidad que sometido a la absorción de la luz, es capaz de descomponerse en los elementos que lo componen y que son plata y cloro. La propiedad que os acabamos de mencionar supone la base para que este compuesto se pueda usar por ejemplo para la elaboración o composición de películas fotográficas o también los anteojos fotocromáticos (que corresponden a lentes que se oscurecen cuando se exponen a la luz).

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