UNCo – Facultad de Ciencias Médicas
Introducción a la Química de los Sistemas Biológicos - 2013
Guía de estudio Nº 1: Mezclas y Sustancias
GUIA DE ESTUDIO Nº 1: Mezclas y Sustancias
I.- Conceptos básicos:
Estados de agregación de la materia. Cambios de estado. Mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas.
Número de fases y número de componentes. Métodos de separación de fases y métodos de fraccionamiento.
Sustancias simples y sustancias compuestas. Propiedades generales y propiedades características.
Cambios físicos y cambios químicos. Reacciones químicas y ecuaciones químicas.
II.- Objetivos:
Explicar los estados de agregación de los materiales y los cambios de estado aplicando el modelo
cinético molecular.
Diferenciar y clasificar diferentes tipos de mezclas.
Proponer diseños experimentales que permitan recuperar los componentes de una mezcla.
Identificar las propiedades generales y las propiedades características de los diversos materiales.
Explicar la diferencia entre cambios físicos y cambios químicos.
Recuperar terminología propia del lenguaje químico.
Reconocer a la ecuación química como un modelo para escribir sintéticamente un proceso químico.
Actividad Nº 1:
La materia se presenta ante nosotros en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso. Completar, en el
siguiente cuadro, las propiedades distintivas de cada uno de estos tres estados:
Característica
Relación fuerzas de atracción
(FA) – fuerzas de repulsión (FR)
Movimientos
sólido
líquido
gaseoso
Forma
Volumen
Miscibilidad
Compresión
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Actividad N°2:
2.1 - Un mismo material puede pasar de un estado de agregación a otro si se modifica la presión y/o la
temperatura. Cada pasaje de estado recibe un nombre característico. Completar el siguiente esquema indicando
el nombre de cada pasaje:
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2.2- En cada caso tachar lo que no corresponda:
EL cambio de estado de un material de sólido a gaseoso se denomina SUBLIMACIÓN / SUBLIMACIÓN
REGRESIVA. El mismo se debe a un AUMENTO / DISMINUCIÓN de la energía cinética de las partículas, y en
consecuencia a un AUMENTO / DISMINUCIÓN de las fuerzas de atracción entre las partículas de dicho material.
Esto se puede deber a un AUMENTO / DISMINUCIÓN de la temperatura y/o a un AUMENTO / DISMINUCIÓN de
la presión.
2.3- Señalar la/s opción/es correcta/s.
a) El pasaje de estado líquido a gaseoso se denomina fusión.
b) Mediante variación de presiones y temperaturas el aire puede pasar a estado líquido.
c) Una sustancia sólida no puede pasar al estado gaseoso por aumento de la temperatura.
d) Un sólido no puede pasar a gaseoso, sin antes pasar por el estado líquido.
e) Los términos evaporación y ebullición hacen referencia a un mismo fenómeno.
f) El hierro en estado gaseoso se comporta como un gas.
2.4.- Se tiene una sustancia cuyo punto de fusión es de -5°C, mientras que el punto de ebullición es de 110°C.
Indicar en qué estado de agregación se encontrará a cada de las siguientes temperaturas:
a) -20°C
b) 0°C
c) 100 °C
d) 150 °C
En estado gaseoso, ¿dicha sustancia se presentará como gas a o como vapor?
2.5.- Completar la siguiente tabla:
SUSTANCIA
PUNTO DE
FUSIÓN (°C)
-101
PUNTO DE
EBULLICIÓN (°C)
- 34.11
METANOL
-98
66
CLORURO DE POTASIO
772
1407
HIERRO
1535
2800
CLORO
ESTADO DE AGREGACIÓN A
TEMPERATURA AMBIENTE (25ºC)
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Actividad N°3:
3.1.- Indicar cuáles de los siguientes esquemas representan sustancias simples y cuáles sustancias compuestas.
3.2.- El oro blanco empleado en joyería contiene dos elementos: oro y paladio. Dos muestras distintas de oro
blanco difieren en las cantidades relativas de oro y paladio que contienen. Asimismo, ambas tienen una
composición uniforme. Sin saber más acerca de los materiales ¿cómo podría clasificarse al oro blanco: como una
mezcla o como una sustancia? Justificar la respuesta en forma sintética.
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3.3.- ¿Cómo podría clasificarse a cada uno de los siguientes materiales? Marcar con una X según corresponda:
Sustancia simple
Sustancia
compuesta
Mezcla homogénea
Mezcla heterogénea
Agua destilada
Acero
Oxígeno
Agua mineral
Hierro
Bebida gaseosa
3.4.- La aspirina se compone de 60% de carbono, 4,5% de hidrógeno y 35,5% de
oxígeno en masa, sea cual sea su origen. Su estructura molecular está representada
por la imagen de la derecha. ¿La aspirina es una mezcla, una sustancia compuesta o
una sustancia simple? Justificar la respuesta en forma sintética.
3.5.- Proponer una mezcla heterogénea formada por:
a) 3 fases y 2 componentes
b) 3 fases y 4 componentes
3.6.- Tres frascos A, B y C contienen mezclas. Clasificar las mismas en homogéneas o heterogéneas teniendo en
cuenta que:
a) Los componentes de la mezcla del frasco A pueden separarse por centrifugación.
b) Las mezclas de los frascos B y C son líquidas.
c) La mezcla del frasco C, al ser observada a través de la luz tiene un aspecto turbio, mientras que la del frasco B
no, y su aspecto es uniforme.
3.7.- Identificar en las siguientes situaciones qué método de separación de fases se emplea y completa las
siguientes frases:
a) Los albañiles, cuando realizan el revoque fino de una pared, utilizan arena finamente pulverizada, que se
separa de la de grano más grueso por…………………………….…….
b) En un laboratorio de análisis clínicos, se separa por…………………………….…… el suero del paquete de
glóbulos rojos, blancos y plaquetas.
c) Algunas personas preparan café colocando granos molidos en un recipiente con agua caliente, luego quitan el
sólido excedente por ………………………….……
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Actividad Nº4:
El Dr. Izo Makanas ha encontrado en su laboratorio un vaso de precipitado con un líquido y un trozo de metal
sólido a la temperatura ambiente a 22 ºC. Él deberá identificar ambos materiales, sabiendo que están
comprendidos en la siguiente tabla:
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MATERIAL
ACETONA
ALCOHOL ETÍLICO
BENCENO
TETRACLORURO DE
CARBONO
PLOMO
GALIO
MANGANESO
AGUA
PLATINO
CINC
CADMIO
ALUMINIO
Tº FUSIÓN
(ºC)
-95
-117
5
-23
Tº EBULLICIÓN
(ºC)
56
78
80
77
DENSIDAD
(g/cm3)
0.8
0.8
0.9
1.6
DUREZA
(escala Mohs)
-
327
30
1260
0
1173
419
321
600
1744
2403
2097
100
3827
907
765
2057
11.3
5.9
7.2
1
21.4
7.1
8.6
2.7
1.5
1.5
5.0
4.3
2.5
2.0
2.5
Para ello: el investigador realiza diferentes experiencias para tratar de resolver su problema. A continuación se
presentan algunas de ellas. Señalar la respuesta que se considere correcta en cada caso.
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1- Echa una piedra de densidad D = 1,3 g/cm3 en el líquido. La piedra cae al fondo. Esto demuestra que el líquido
no puede ser:
a) acetona
c) benceno
b) alcohol etílico
d) tetracloruro de carbono
2- Enfría el contenido del vaso a 3ºC. El líquido no cambia de estado. Deduce entonces que el líquido no puede
ser:
a) acetona
c) alcohol etílico
b) agua
d) benceno
3- Cuando calienta el vaso hasta ebullición del líquido no nota cambios en el sólido. Deduce que el sólido no
puede ser:
a) plomo
c) manganeso
b) galio
d) platino
4- Comprueba que el metal es rayado por el platino. El metal no puede ser:
a) cinc
c) manganeso
b) plomo
d) cadmio
5- Comprueba que la masa del metal es 215 g; cuando se le hecha en un cilindro graduado que contiene 300 ml
de agua, cae al fondo y eleva el nivel del agua hasta los 325 ml. Deduce que el metal es:
a) cinc
c) cadmio
b) aluminio
d) galio
6- El líquido desconocido no hierve cuando se lo calienta a 80º C. Deduce que el líquido es:
a) alcohol etílico
c) tetracloruro de carbono
b) agua
d) benceno
Finalmente, es posible afirmar que el sólido corresponde a una muestra de…………………. y el líquido a
una muestra de…………………..
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Actividad Nº5:
5.1.- En cada caso, determina si la propiedad subrayada es una propiedad física o química:
a) El bromo (Br2) presenta un color rojo
b) La dinamita (C7H5N3O6) puede explotar cuando interactúa con el oxígeno
c) La densidad del metal uranio es de 19.07 g/cm3
d) El papel aluminio que usamos en la cocina se funde a 660 °C
5.2.- En un intento por caracterizar una sustancia, un químico hace las siguientes observaciones: La sustancia es
un metal lustroso color blanco plateado que se funde a los 649°C y hierve a los 1105°C, su densidad es de 1.738
g/cm3 a 20°C. La sustancia arde en aire, produciendo una luz blanca intensa, y reacciona con cloro para producir
un sólido blanco quebradizo. La sustancia se puede golpear hasta convertirla en láminas delgadas o estirarse
para formar alambres y es buena conductora de la electricidad, no así del calor. Indicar cuáles de las
características mencionadas corresponden a propiedades físicas y cuáles a propiedades químicas.
Actividad Nº6:
6.1.- Para cada uno de los siguientes fenómenos, indicar si corresponden a cambios físicos o químicos:
a) la obtención de limaduras de hierro a partir de un lingote de este metal
b) el helio gaseoso contenido en el interior de un globo tiende a escapar después de unas cuantas horas
c) el nitrógeno se congela a -210 °C
d) el hidrógeno reacciona fácilmente con oxígeno para generar agua
e) la corrosión del hierro metálico en presencia de oxígeno y humedad ambiente
f) el jugo de naranja congelado se reconstituye al añadirle agua
g) la explosión de nitroglicerina
h) una cucharada de sal de mesa se disuelve en un plato de sopa
i) la descomposición de residuos orgánicos en la preparación del compost
j) el crecimiento de las plantas depende de la energía solar en un proceso llamado fotosíntesis
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6.2.- Seleccionar entre las siguientes ecuaciones la o las que corresponde/n a la reacción química representada
en los esquemas (I) y (II):
a) 10 Cl + 10 H → 10 HCl
b) 5 Cl2 + 5 H2 → 10 HCl
c) Cl + H → HCl
d) 8 Cl2 + 5 H2 → 10 HCl + 3 Cl2
e) Cl2 + H2 → HCl
6.3.- Si el elemento X se representa con y el elemento R con : señalar cuál de las ecuaciones que se
indican más abajo describe la reacción representada en los esquemas.
a) 3 X + 8 R → X 3R8
b) 3 X + 6 R → X3R6
c) X + 2 R → XR 2
d) 3 X + 8 R → 3 XR2 + 2 R
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