martes, 10 de junio de 2008

LA MATERIA COMO SUSTANCIA PURA Y COMO MEZCLA







la materia esta relacionada con todo lo que ocupa un lugar en el espacio, es decir tiene un volumen y por lo tanto se puede observar de manera cuantitativa, es decir se puede medir mediante magnitudes conocidas como tiempo, masa y espacio, además de otras que son las derivaciones de estas como la presión, el volumen, la dureza, la viscocidad o el grado de acidez.

Todo lo que ocupa un ligar en el espacio se puede organizar en dos gigantescos grupos de clasificación como son la sustancia pura y la mezcla, las cuales presentan propiedades muy importantes como son la homogenidad y el estado.


SUSTANCIA PURA

Es la materia que esta conformada por un solo tipo de sustancia a lo largo de toda su extención y se puede por lo tanto representar por una formula química. es de entender que el caracter de sustancia pura no quiere decir el mismo estado, pues una sustancia pura puede estar en dos o más estados al mismo tiempo. Un ejemplo de esto es el agua que es la sustancia pura más representativa, en el momento de la ebullición se encuentra líquida y gaseosa al tiempo y de una manera observable. Constantemente en la superficie de cualquier cantidad de agua pura en estado líquido que hay un equilibrio dinámico entre dos estados de una misma sustancia pura.

Las sustancias puras se clasifican a su vez en elementos y compuestos. Todos ellos son considerados por algunos autores como la materia homogenea. Sin embargo es de comprender que estos últimos subconjuntos de clasificación, no son más que nuevas formas de presentación de la materia para su estudio y a partir de los cuales se realiza todo un estudio cualitativo de la misma como sustancia pura.


Elementos de la naturaleza:
Los elementos son la forma más simple de presentacón de la sustancia pura y por lo tanto la combinación de estos de una manera química ( atravez de enlaces atómicos), genera la infinita variedad de compuestos tanto orgánicos como inorgánicos. Estos elementos estan organizados de una manera muy simple en la tabla periódica siguendo unos parametros de periodicidad en cuanto a propiedades similares tanto físicas como químicas. ( Como el caso del peso atómico o la electronegatividad). Gracias a estas propiedades se enuentran grupos de elementos con propiedades muy parecidas o simiares, lo cual facilita su estudio y manejo en cuanto a la forma de combinación para formar nuevas sustancias.
Por lo tanto la partícula más simple de un elemento y que conserbe todas las propiedades tanto físicas como químicas de este es el átomo que sin lugar a dudas es la representación más simple de la materia y que se puede definir desde el punto de vista del cálculo diferencial como el límite de la masa cuando el volumen tiende a cero





El átomo es la manera como se estudia de una manera más detallada, la transformación de la materia, pués desde los modelos propuestos allí se comprende más facilmente como se conforman nuevas sustancias y como se transforman unas en otras, siguendo las leyes fundamentales de la transformación propuestas hace mucho tiempo por Dalton y otros.




Conociendo la manera como se unen los átomos y la forma como se organizan en compuestos, se puede comprender la mayoria de las propiedades tanto físicas como químicas de estos, por lo tanto se puede concluir que por ningun medio fisico o qímico conocido se puede descomponer un elemnto en partículas más simples a menos que se busque una desintegración atómica o se este hablando de un elemento radiacitivo. Sin embargo cabe destacar que la química solo trata del átomo los elemtos de último nivel ( electrones de valencia) y en ellos basa todo su estudio o cambios de la materia revercibles o irrevercibles ( reacciones químicas).


Compuestos de la naturaleza:

Se consideran como la unión química de dos o mas elementos de la naturaleza, en los caules hay una proporción de números enteros que muestran la cantidad de cada uno integrando el compuesto o sustancia pura. Esta proporción se conserva a cualquier escala o cantidad de sustancia y en un momento dado marca la diferencia de un compuesto a otro.


Los compuestos se pueden clasificar como orgánicos o inorgánicos dependiendo del origen que hayan tenido y más recientemente se designan así por el átomo base de cada molécula, como es el caso de los compuestos orgánicos que tienen como base el átomo de carbono.



Según la manera como se encuentran unidos los átomos y los tipos de átomos que hay en un compuesto, se pueden predecir la matoria de las propiedades físicas y químicas de cada uno de estos compuestos, por lo tanto se podria concluir que dependiendo de esto último podriamos diseñar un camino de transformación de alguna de estas susancias puras. Es de entender entonses que cualquier ruta de transformación de la materia a este nivel es de caracteristica quimica o proceso quimico y por lo tanto necesita unas condicionmes de transformación adecuadas que ban desde los tipos de reactivos hasta el lugar o reactor donde ocurre la transformación.

La unidad básica de un compuesto que conserva aún las propiedades físicas y químicas de este es por lo tanto la molécula y en ella se basa todo el estudio de transformación de cualquier sustancia en estado puro.



Muy ligado a este último concepto salen algunos nuevos que surgen en el transcurso de las nuevas investigaciones tanto en seres vivos com inertes, es el caso de los polímeros en los cuales el límite de la molécula se amplia mucho hasta encontrar moleculas con miles de átomos. A estos últimos compuestos también se les denomina compuestos y por ende sustancias puras.


A nivel industrial el hombre ha desarrollado nuevas formas de polimerizar para generar nuevos materiales y nuevas sustancias útiles para el hombre.

Unas de las sustancias puras polimerizadas a nivel orgánico son las proteinas, los aminoácidos los almidones etc que en una sola molécula se pueden encontrar muhisimas unidades de repetición llamadas monómeros.


MEZCLA


Se puede determinar como la unión de dos o más sustancias puras y no se pueden representar por una formula química pués son uniones físicas de sustancias que iguamente se pueden separar por procesos físicos. En las mezclas encontramos la mayoria de las sustancias que apreciamos a nuestro alrededor pués algunas sustancias puras no pueden trabajar como tal a menos que se unan a otras para combinar propiedades y lograr una mejor útilidad (ejemplo el acero). También la naturaleza nos presenta una cantidad de mezclas muy valiosas que como tal no tiene útilidad pero al separar sus componentes nos presentan una gran variedad de sustancias puras que se pueden útilizar como tal o se combinan nuevamente para un mejor beneficio. Es el caso del petroleo). En un organismo vivo se presentan todo tipo de formas de sustancias, pero las de mayor relevancia son los alimentos o mezclas de nutrientes que una vez dentro de nuestro organismo son separados para su correspondiente beneficio.

Los minerales de interes económico o menas también son una mezcla de sustancias puras que en su estado natural no tienen interes comercial pero cuando se separan sus componentes se dejan libres las sustancias puras de verdadero interes para la humanidad.





En conclusión, atravez de un proceso físico se separa una mezcla, pero a travez de un proceso químico se separa un compuesto o se forma uno nuevo.



ALGUNOS PROCESOS QUIMICOS



Conociendo el concepto de la sustancia pura y la mezcla, se pueden mencionar algunos procesos teniendo en cuentalas razones ya expuestas de estos:







3) Oxidación



4) Reducción



5) Digestión




ALGUNOS PROCESOS FISICOS


Teniendo en cuenta lo anterior se pueden mencionar algunos como:














ALGUNOS PROCESOS FISICOQUIMICOS



Se podrian mencionar algunos procesos integrados como la digestión completa de alimentos o la siderúrgia integrada, pero hay unos muy representativos como la destilación del petroleo o la carbonificación del carbón o coquización.