jueves, 28 de abril de 2011

¿Homogéneo o heterogéneo?

Como ya te habrás dado cuenta, homogenidad y heterogeneidad son definiciones relativas. Un sistema puede ser homogéneo o heterogéneo según el tamaño de la muestra que se analice o según el sistema de observación utilizado para determinar sus propiedades.
Por ejemplo, la sangre humana y la leche son sistemas homogéneos a simple vista, pero observados con un microscopio muestran heterogeneidad; en la sangre se observan glóbulos rojos diferenciados del suero y en la leche gotitas de grasa.
Muestra de sangre observada al microscopio.

La leche, observada a simple vista, y al microscopio.

Por lo tanto, todo depende de cómo se ha practicado la determinación y qué instrumento se ha empleado.

Entonces...
¿Cuál es el criterio riguroso establecido para clasificar los sistemas en homogéneos y heterogéneos?
Por convención se acepta que la homogeneidad debe ser determinada con el microscopio óptico.  
Microscopio óptico

Con este instrumento se ven partículas de hasta una milésima de milímetro de diámetro.

diámetro = 0,001mm =10-3mm

 Partículas de menor tamaño pasan desapercibidas. Eso sucede en los sistemas homogéneos.

miércoles, 27 de abril de 2011

Sistemas

Para efectuar un análisis de sangre un bioquímico necesita extraer una muestra. La misma es su objeto de estudio y constituye un sistema material. Para estudiar las propiedades del agua contenida en un vaso, es suficiente tomar una muestra de la misma, la cual constituye otro sistema material. Lo mismo podemos decir de un trozo de oro, o de una botella con agua mineral, o de la propia botella.

En general:
Todo aquello que sea de nuestro interés específico, es un sistema material.

Entonces podemos decir que:


Todo cuerpo o conjunto de cuerpos que es objeto de nuestro estudio es un sistema material.


Otra manera de definir sistema material:


Sistema material: parte del universo que se aísla para su estudio y control.



Los sistemas materiales pueden clasificarse desde dos puntos de vista:

1- Según su interacción con el medio que los rodea

Sistemas abiertos:
Son aquellos que intercambian materia y energía (en general en forma de calor) con el medio que los rodea.


Ejemplo:
Un frasco abierto que contiene perfume, permite el intercambio de su vapor (masa) con el medio ambiente a través de la boca y de calor (energía) por las paredes de la botella.





Sistemas cerrados:
Son los que no intercambian materia, pero sí energía con su entorno.

Ejemplo:
Si ahora cerramos el frasco con un tapón, impedimos que los vapores de los componentes del perfume se escapen hacia el exterior. Ahora tenemos un sistema cerrado, dado que no hay intercambio de materia con el medio ambiente aunque pueda intercambiar energía en forma de calor.





Sistemas aislados:
Son aquellos que no intercambian ni materia ni energía con el medio ambiente.

Ejemplo:
Si a al frasco lo aislamos rodeándolo con una cubierta aislante, estamos en presencia de un sistema aislado. Este sería el caso de un termo.


2- Según las propiedades de la materia

Sistemas homogéneos:
Son aquellos en los que sus propiedades intensivas no cambian a lo largo de todo el sistema, es decir, cualquier porción del sistema tiene los mismos valores de sus propiedades intensivas que el resto.

Podemos decir que un sistema homogéneo es uniforme y no presenta ningún límite de separación.
Homo: significa igual o idéntico.

Ejemplo:
Supongamos que tenemos un recipiente con agua y extraemos una muestra del líquido con el objetivo de determinar su punto de ebullición normal. Al efectuar la determinación observamos que el valor obtenido es 100°C. Si hacemos lo mismo con otra muestra extraída  del mismo recipiente, también encontraremos el mismo resultado. Es evidente que cualquiera sea la muestra de agua que tomemos, el punto de ebullición es el mismo. Es más: cualquier otra propiedad intensiva que determinemos, como por ejemplo la densidad, es la misma en todo el sistema. Decimos que la muestra de agua contenida en el vaso es homogénea.




Otros ejemplos de sistemas homogéneos:
-Un trozo de oro puro.
-Una muestra de agua salada.
-El gas contenido en una garrafa.


Sistemas heterogéneos:
Son aquellos en los cuales los valores de las propiedades intensivas varían según la porción de sistema que se esté considerando.

Hetero: significa diferente o distinto.

Ejemplo:
Si al recipiente con agua del ejemplo anterior, le agregamos unas gotas de aceite, veremos que éste flota en el agua. Esto se debe a que a densidad del aceite es menor que la del agua. El sistema dejó de ser homogéneo, porque el aceite no tiene las mismas propiedades intensivas que el agua.


Otro ejemplo:
Una bebida enfriada con cubitos de hielo es otro ejemplo de un sistema heterogéneo, porque las propiedades intensivas del hielo son distintas que las de la bebida.



Los ejemplos que hemos estudiado nos muestran que los sistemas heterogéneos no son uniformes, sino que presentan partes separadas por superficies de discontinuidad bien definidas.

Cada una de esas partes que tiene iguales valores de las propiedades intensivas, constituye una fase del sistema.


Fase:
Es cada porción de un sistema material con iguales valores de sus propiedades intensivas.

Podemos afirmar que:
Todo sistema homogéneo está constituido por una sola fase (monofásico).

Todo sistema heterogéneo tiene dos o más fases (polifásico).

Es común que tu profesor te pida que clasifiques diferentes sistemas. Por eso, para terminar, te ofrecemos algunas preguntas que podrías plantearte en el momento de clasificar un sistema determinado y que  pueden servirte como guía para esa tarea.


Texto  extraído y adaptado del libro "Química básica" de Di Risio, Roverano, Vazquez.

jueves, 14 de abril de 2011

Animaciones para interpretar los cambios de estado desde el punto de vista de las partículas

Aquí les dejo un enlace a unas animaciones que les pueden ayudar a  visualizar mejor los cambios de estado desde el punto de vista de las partículas. No es fácil imaginar lo que no vemos a simple vista, así que debemos emplear todos los medios a nuestro alcance, incluidas estas útiles animaciones de computadora.


Saludos!!

domingo, 10 de abril de 2011

Una aplicación práctica de la sublimación: REMERAS SUBLIMADAS

La sublimación es el cambio de estado de sólido a gaseoso, sin pasar por el estado líquido.
La sublimación de tinte se usa a menudo en la impresión a color sobre una variedad de sustratos, incluido el papel. Se usa un pequeño calentador para sublimar el material de tinte sólido, que se solidifica sobre el papel. Es una técnica muy usada para estampar diseños en remeras.

lunes, 4 de abril de 2011

Modelos

Muchas veces, al estudiar los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor, nos es imposible observar directamente lo que estamos estudiando. Ya sea porque nuestro objetivo es muy pequeño, o muy lejano, o muy delicado, o porque con el simple hecho de observarlo lo estaríamos alterando.

En estos casos, no tenemos otra opción que hacer observaciones indirectas e imaginar lo que tenemos delante y no podemos ver directamente.
En otras palabras, construimos un modelo. Un modelo es un conjunto elaborado de ideas, cuyo propósito es interpretar los fenómenos observables. Es una representación simplificada de la realidad. Los modelos pueden ser teóricos o analógicos. ¿Cuál es la diferencia y cómo se utilizan los modelos en ciencias?


¿Un quinto estado de la materia?

El condensado Bosé-Einstein (BEC) puede ser considerado el quinto estado de la materia. Se logra este "condensado" enfriando ciertos materiales a temperaturas muy próximas al cero absoluto (-273 ºC).

El cuarto estado de la materia y el TV de Plasma

El plasma es el cuarto estado de la materia, además de los conocidos sólido, líquido y gaseoso. Es un gas en el que los átomos han perdido electrones, han quedado con una carga eléctrica positiva  y están  moviéndose libremente.
Una pantalla de plasma está formada por muchos pequeños compartimentos llamados "celdas", ubicados entre dos láminas de cristal, que contienen una mezcla de gases (neón y xenón). Mediante una corriente eléctrica esta mezcla se convierte en plasma. Para más detalles sobre el funcionamiento de un TV de plasma puedes mirar el siguiente video:

sábado, 2 de abril de 2011

Alquimistas... ¿en nuestros días?

Hace unos años, apareció alguien que afirmaba ser el Conde de St. Germain (alquimista). Ante las cámaras de televisión, hizo una supuesta transmutación de plomo en oro, dejando impresionados a los espectadores. Aún hoy, cada tanto aparecen aquí y allá, supuestos alquimistas que afirman haber alcanzado los grandes sueños de la Alquimia: la obtención de la piedra filosofal y el elixir de la vida.
¿Será cierto? Véanlo ustedes mismos.

Algo más sobre la Alquimia...

Es increíble el aporte que realizó la Alquimia en relación a procedimientos experimentales, obtención de sustancias, conocimiento de sus propiedades y fabricación de instrumentos, algunos aún utilizados en Química. La destilación, la fusión, el calentamiento indirecto en baño de agua o María (su inventora, una alquimista: María la Judía) entre tantos otros procedimientos fueron utilizados por los alquimistas.
Les dejo otro video de Youtube para los que quieran profundizar en el tema.


Fuente del texto: "Todo se transforma" Saravia, Segurola, Franco, Nassi. Ed. Contexto.

Un poco de historia...de la Química

En estos días vamos a estudiar brevemente la historia de la química que, como verán, está estrechamente relacionada a la historia del hombre. Es interesante como desde los tiempos antiguos el hombre ha aprendido a observar cambios químicos y, sobre todo, aprovecharlos para su beneficio. Es más, desde muy temprano en la historia, el hombre ha buscado interpretar, explicar esos fenómenos, creando toda clase de hipótesis. Muchas de esas ideas son los antecedentes de nuestras modernas teorías de la materia.
Les dejo un video para que vayan introduciéndose en el tema.
Saludos!

Juegos de repaso: MATERIAL DE LABORATORIO

En las últimas clases hemos presentado el material básico del laboratorio de química que vamos a utilizar este año.

¡Tantos nombres nuevos!...no nos vendría mal un repaso...
¿Recuerdas los nombres de los materiales de laboratorio presentados en la clase?
¡Averígualo tu mismo!

Prueba estos enlaces:
http://web.educastur.princast.es/ies/stabarla/paginas/disoluciones/jmach.htm

http://perso.wanadoo.es/sergioram1/juego_material_laboratorio.htm