Propiedades, Métodos de Separación y Características de Sustancias Químicas

Práctica 3: Propiedades Físicas y Químicas

Propiedades Físicas

Son aquellas que se pueden observar y medir sin cambiar la composición de la sustancia.

Propiedades Químicas

Describen cómo una sustancia reacciona químicamente con otras.

Propiedades Extensivas

Dependen de la cantidad de sustancia presente. Ejemplos: masa, volumen.

Propiedades Intensivas

No dependen de la cantidad de sustancia. Ejemplos: densidad, punto de ebullición.

Densidad

Es una propiedad física intensiva que indica qué tan compacta es una sustancia. Se calcula como masa/volumen.

Factores que la determinan:

• Temperatura
• Composición
• Presión

Punto de Ebullición

Temperatura a la que un líquido se transforma en gas.

Factores que lo determinan:

• Fuerzas intermoleculares
• Presión
• Masa molar

Punto de Fusión

Temperatura a la que un sólido se transforma en líquido.

Factores que lo determinan:

• Fuerzas intermoleculares
• Presión
• Impurezas

Métodos para Determinar la Densidad

• Picnómetro: Se pesa el picnómetro vacío y limpio, se llena con la sustancia, se pesa nuevamente y se resta la masa del picnómetro vacío.
• Hidrómetro: Se introduce en el líquido y se hunde hasta una profundidad que depende de la densidad del líquido.

Práctica 4: Destilación

Método físico de separación de sustancias homogéneas líquidas, basado en la diferencia de sus puntos de ebullición. Permite obtener sustancias con mayor grado de pureza.

Cada componente de la mezcla conserva sus propiedades, lo que permite aprovechar cada reactivo resultante.

El proceso consiste en calentar la mezcla hasta que el componente con el punto de ebullición más bajo se evapore, luego se dirige el vapor hacia un condensador donde se enfría y vuelve a su estado líquido, recolectándose en otro recipiente.

Industrias que la utilizan:

• Petrolera
• Química
• Farmacéutica
• Alimentaria
• Bebidas

Práctica 5: Cristalización y Filtración

La filtración es un método físico para separar partículas sólidas de un líquido.

La cristalización es un proceso en el que un sólido impuro se disuelve en un disolvente caliente. Al enfriarse la solución, la solubilidad del sólido disminuye, formándose cristales sólidos más puros.

Los átomos o moléculas en un cristal se organizan en una red cristalina regular.

Si el enfriamiento es muy rápido, las impurezas pueden quedar atrapadas en la red cristalina.

Los compuestos iónicos suelen formar estructuras cristalinas bien definidas.

Tipos de Disoluciones

• Diluida
• Concentrada
• Saturada
• Sobresaturada

Para lograr la cristalización, el compuesto debe estar en una solución sobresaturada y el disolvente debe estar caliente. Se recomienda que el punto de fusión del disolvente esté entre 10°C y 60°C.

Etapas de la Formación de Cristales

1. Nucleación: Formación de pequeños núcleos cristalinos.
2. Crecimiento: Aumento del tamaño de los núcleos hasta formar cristales visibles.

Tipos de Sistemas Cristalinos

• Cúbico
• Tetragonal
• Ortorrómbico
• Monoclínico
• Triclínico
• Hexagonal
• Romboédrico

Práctica 6: Ácidos y Bases

Las propiedades de la tabla periódica proporcionan información importante sobre los elementos. Todos los ácidos contienen hidrógeno.

Los ácidos se caracterizan por la presencia de iones de hidrógeno (H+), mientras que las bases se caracterizan por la presencia de iones hidroxilo (OH-).

Práctica 7: Enlaces Químicos

Las características de los compuestos dependen de los tipos de enlaces que se forman entre sus átomos. Estos enlaces están determinados por la naturaleza de los átomos involucrados.

Tipos de Enlaces

• Covalente polar
• Covalente no polar
• Iónico
• Red covalente
• Metálico

Práctica 8: Presión de Vapor

Los líquidos se evaporan incluso antes de alcanzar su punto de ebullición. Si la temperatura se mantiene constante, la presión de vapor también se mantendrá constante. Cuando esto ocurre, se dice que se ha alcanzado un equilibrio dinámico entre la fase líquida y la fase gaseosa.

Práctica 9: Ley de Conservación de la Masa y Reactivo Limitante

Aunque la materia cambie de estado, la masa total se conserva. Los experimentos de Antoine Lavoisier, considerado el padre de la química moderna, establecieron este principio fundamental, que permite predecir la cantidad de productos que se obtendrán en una reacción química.

Propiedades del Cobre

• Metal de color rojizo
• Estable en aire seco
• La mayoría de sus compuestos son solubles en agua
• Tercer metal más utilizado en el mundo
• Metal muy duradero

Reactivo Limitante

Es el reactivo que se consume completamente durante una reacción química, determinando la cantidad máxima de producto que se puede formar.

Reactivo en Exceso

Es el reactivo que está presente en mayor cantidad y no se consume completamente durante la reacción.