Propiedades características de la materia

Propiedades características

Las propiedades características de la materia son específicas para cada sustancia pura; por ello puede identificarse una sustancia desconocida, ya que pueden reconocerse sus propiedades y luego compararlas con las que en literatura química se describen como características de las sustancias conocidas.

El punto de fusión

Ocurre cuando se calienta un sólido y su temperatura aumenta hasta que comienza a fundirse y pasa a la forma de líquido; aquí la temperatura permanece constante hasta que el sólido se funde completamente.

¿Cómo se determina el punto de fusión?

Para poder determinar el punto de fusión debe montarse un equipo que permita transferir calor al sólido y tomar la temperatura durante el proceso y al fundirse totalmente el sólido; en este momento la temperatura observada es el punto de fusión

El punto de ebullición

Cuando calentamos un líquido, la temperatura va aumentando y se produce un burbujeo. En este punto la temperatura permanece constante, y normalmente decimos que el líquido está hirviendo o bullendo y pasa a la forma de gas; es decir, se evapora.

¿Cómo se determina el punto de ebullición?

Se determina usando la técnica de evaporación o destilación; también se puede realizar un estudio de calentamiento de una sustancia como el agua a partir de su estado sólido hasta llegar a su ebullición

Evaporación y Ebullición

Evaporación	Ebullición
Ocurre en la superficie A cualquier temperatura Sin signos evidentes Para incrementar la evaporación se recquiere aumentar la temperatura, la corriente de aire y mayor superficie	En toda la masa sólida A una temperatura dada y a una presión dada Formación de burbujas

Curva de calentamiento

Cuando un cuerpo se calienta, aumenta su temperatura hasta que cambia de estado; en este momento la temperatura permanece constante. Las curvas de calentamiento son gráficos que facilitan el análisis de los resultados de un experimento

La densidad

Depende de la masa y del volumen correspondiente a una determinada cantidad de materia; mientras mayor sea la cantidad de materia contenida en una unidad de volumen, mayor será la densidad de esa sustancia

$$d=\frac{m}{v}$$

Determinar la densidad de una sustancia

Para determinar la densidad de una sustancia se pueden tomar varias muestras de ésta y luego medir en cada muestra tanto la masa como el volumen correspondiente, para así calcular la relación masa/volumen o densidad.

Ejercicio 1

¿Cuál es la densidad de una sustancia cuya masa de 20 g ocupa un volumen de 2,53 cm³ ?

Datos	Procedimiento	Resultado
d = ? m = 20 g v = 2,53 cm3	$$d=\frac{\mathrm{20\; g}}{{\mathrm{2,23\; cm}}^3}\to {\mathrm{7,90\; g/cm}}^3$$	La densidad de la sustancia es: 7,90 g/cm3

Ejercicio 2

Para preparar una solución de ácido nítrico se necesita 6,7 g de la sustancia, ¿Qué volumen se necesita emplear si la densidad del ácido nítrico es 1,51 g/cm³?

Datos	Procedimiento	Resultado
d = 1,51 g/cm3 m = 6,7 g v = ?	Se despeja "v" de la fórmula de desnsidad $$v=\frac{\mathrm{6,7\; g}}{{\mathrm{1,51\; g/cm}}^3}\to {\mathrm{4,4\; cm}}^3$$	El volumen de ácido nítrico que se debe emplear es 4,4 cm3

Cálculo de la densidad a través de la pendiente de una gráfica

Pero también podemos analizar y determinar la densidad mediante una gráfica de masa en función del volumen en la cual, al unir los puntos correspondientes, resulta una línea recta cuya pendiente es la densidad.

$$\mathrm{pendiente}=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}$$

Soluciones y solubilidad

Las soluciones son sistemas homogéneos formados básicamente por dos componentes. Solvente y Soluto. La solubilidad es una medida de la capacidad de disolverse de una determinada sustancia (soluto) en un determinado medio (disolvente). Implícitamente se corresponde con la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente, a determinadas condiciones de temperatura, e incluso presión (en caso de un soluto gaseoso). Puede expresarse en unidades de concentración: molaridad, fracción molar.