Introducción

Descripción general. Ramas de la química. Materia y estados de la materia. Sustancias puras y mezclas. Sustancias homogéneas y heterogéneas.

Tómate un momento para observar el mundo que nos rodea. El mundo que nos rodea está hecho de muchas sustancias. Por ejemplo, vemos agua en todas partes. Si enfriamos el agua ¿por qué se convierte en hielo?.

Si queremos endulzar el agua, podemos añadirle un poco de azúcar. Luego podemos revolverlo. Después de hacer eso, ¿se considera agua? Entonces ¿dónde está el azúcar? ¿Cómo podemos recuperarlo?.

¿Cómo crean los científicos pastillas, pesticidas y otros productos químicos? Veamos si podemos encontrar las respuestas a estas preguntas. ¿Pero por dónde empezar? Quizás la respuesta esté en la química. Bueno ¿qué es la química? ¿Qué rama de la química sería capaz de proporcionar las respuestas a nuestras preguntas?.

La química, es una rama de la ciencia que se ocupa de estudiar las propiedades de la materia y los cambios que se producen en ellas. Investigamos elementos, compuestos, reacciones químicas, fórmulas y ecuaciones y estequiometría. La química tiene cinco ramas principales. Estas son la Química Inorgánica, la Química Orgánica, la Química Física, la Química Analítica y la Bioquímica.

Cuando queremos estudiar sustancias con enlaces carbono-hidrógeno, utilizamos la química orgánica. ¡Sí! El carbono es tan único que hay una rama de la química dedicada exclusivamente a él. Esta rama se ocupa del estudio de los compuestos orgánicos.

Por otro lado, la química inorgánica estudia las propiedades y el comportamiento de los compuestos inorgánicos. ¿Qué pasa con las otras ramas de la química, como la química física, la química analítica y la bioquímica?.

En química física, aplicamos conceptos de la física a la química. Esto implica el estudio de cómo se aplican los conceptos de la física a diversos procesos químicos.

La química analítica estudia cómo se utilizan los instrumentos y métodos para separar, identificar y cuantificar formas de materia.

Por último, la Bioquímica, se centra en los procesos químicos que ocurren dentro de un organismo.

Comencemos nuestro viaje en química definiendo algunas ideas en química, como la materia. ¿Qué es la materia? La materia es algo que ocupa espacio y tiene masa.

El universo entero está compuesto de materia. Los químicos están especialmente interesados en diversos aspectos de la materia. Investigan la organización de la materia. También les interesan las variedades y cantidades de sustancias que componen la materia.

¿Es toda la materia la misma? ¿Toda la materia se comporta de la misma manera? ¿Se puede clasificar aún más la materia? Por supuesto,. La materia existe en tres formas: sólida, líquida y gaseosa.

Sólido, es una forma de materia con una forma y un volumen fijos. Las partículas están muy compactas. Las partículas de un sólido no pueden moverse libremente. Sólo pueden vibrar. Generalmente no son flexibles. Los sólidos no se pueden comprimir fácilmente.

Por otro lado el líquido, es un estado de la materia con forma no fija. Los líquidos tienen un volumen fijo. Las moléculas que forman un líquido fluyen fácilmente unas alrededor de otras. Se mantienen unidos por fuerzas de atracción entre ellos. Digamos que añadimos el líquido a una botella. Luego asume la forma de la botella.

El gas es un estado de la materia que no tiene volumen ni forma fijos. Las moléculas que forman un gas se mueven en todas direcciones a grandes velocidades. Están bastante distantes uno del otro. Por esto las fuerzas de atracción entre las moléculas de aire son triviales.

Mira esta ilustración. Las formas de la materia pueden cambiar de una a otra. Durante este proceso, la materia mantendrá su composición. Por ejemplo, al calentarse, el hielo se derrite y forma un líquido. Continuando el proceso de calentamiento, el líquido se convertirá en gas.

Si lo hacemos al revés ¿qué pasaría? Al enfriar el gas, se condensará y formará un líquido. Si continuamos el proceso de enfriamiento, se congelará y formará un sólido.

¿Existe otra forma de clasificar la materia? ¿Existen formas de obtener el azúcar que agregamos al agua? Comencemos explorando cómo se puede separar la materia. Hay dos métodos. Físico y químico. En el método físico, hay dos tipos. Sustancias puras y mezclas.

La sustancia pura es aquella materia que tiene una composición definida o constante y propiedades distintas. Algunos ejemplos son el oro, el cobre, el azúcar, la sal, el gas hidrógeno y los diamantes. Las sustancias puras se diferencian entre sí en su composición. Por lo tanto se identifican por su apariencia.

¿Qué tal una mezcla? ¿Cómo es? Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias donde las sustancias conservan sus identidades distintivas. Algunos ejemplos son: ensalada, un plato de cereal, aceite y vinagre, aire, refrescos, leche.

¿Qué tal café, jugo y salmuera? ¿Son estas mezclas? Sí. Las mezclas, pueden ser heterogéneas u homogéneas.

Entonces, ¿qué pasa con el azúcar que agregamos al agua? Después de agitarlo se disuelve en agua. Entonces la composición de la mezcla es la misma en toda la solución. Esta es una mezcla homogénea. Algunos ejemplos son el café, el vino, el aire, el latón, el acero, el gas natural y la sangre.

Si se mezcla arena con limaduras de hierro, la arena y las limaduras de hierro permanecen visiblemente separadas. Esta categoría de mezclas en las que la composición no es uniforme se denominan mezclas heterogéneas. Algunos ejemplos son las galletas con chispas de chocolate, los sándwiches, la pizza y los refrescos con hielo.

¿Cómo separamos una mezcla por medios físicos? Cualquier mezcla, ya sea homogénea o heterogénea, puede ser creada y separada posteriormente. Esto se puede hacer utilizando medios físicos para obtener los componentes puros. Las identidades de los componentes no cambiarán cuando hagamos esto.

Para separar la mezcla de hierro y arena, podemos hacer lo siguiente. Podemos utilizar un imán para retirar las limaduras de hierro de la arena. Esto sucede porque la arena no es atraída por el imán.

De esta manera, el azúcar que añadimos al agua se puede recuperar del agua azucarada. Esto lo hacemos calentando el agua azucarada. Cuando hacemos esto el agua se evapora y da lugar al azúcar. ¿Qué pasa si hacemos que el agua evaporada sea fría? El vapor de agua se convertirá en agua.

Si una mezcla se puede subdividir en homogénea y heterogénea, ¿qué pasa con las sustancias puras? ¿Podemos clasificar aún más las sustancias puras?.

Elementos y átomos