Clasificación de la materia

¿Cómo se clasifica la materia?

La materia se consigue identificar especialmente por su masa e inercial gravitacional tomando en cuenta las característica y el área que ocupa. La clasificación de la materia, habitualmente se localiza comúnmente en tres estados completamente diferentes: líquido, gaseoso y solido.

¿Porque las sustancias es una muestra de la materia?

La sustancia es una muestra de la materia porque cuyas características químicas y físicas no son iguales en todas las muestras y en ese momento el elemento posee una composición inmutable. Es habitual ver que las sustancias cambien de su estado original a otro por medio de la temperatura. Para lograr diferenciar los estados de la materia podemos observar la conducta de las partículas dentro de cada sustancia.

Cuando ciertas sustancias cambian su estado original, es porque el espaciado entre los átomos o partículas está cambiando debido a un incremento o pérdida de la energía. Por ejemplo, la mayoría de los seres humanos hemos observado que el agua logra adquirir tres estados completamente diferentes en forma y comportamiento particular: el estado líquido es agua normal, el sólido es hielo, y el estado gaseoso es vapor de agua o solo vapor. Debido a las formas que logra adquirir el agua es el mejor ejemplo utilizado para conocer los tres estados diferentes de la materia.

Mientras que el hielo es calentado las partículas de la materia que forman el agua consiguen energía, seguidamente el hielo se disuelve en agua que posteriormente hierve y se convierte en el estado gaseoso o de vapor.

¿Porque se clasificación la materia?

La realidad sugiere que las sustancias se encuentran formadas por las partículas más pequeñas que corrientemente se mueven. Ciertos de esos átomos de materia se logran dividir en módulos más pequeños cuando son sometidos al calor o la electricidad. Estas partículas son bastante fuertes aunque son segmentos pequeños y más uniformes. Los átomos son los mecanismos de construcción de cada elemento. Los elementos son todas aquellas sustancias que jamás se han descompuesto o separado en otra sustancia por medio de las reacciones químicas, mediante la concentración de calor o al someterse a una corriente eléctrica. Por medio de estudios especiales se ha descubierto que las partículas o los átomos se encuentran formados por mecanismos especiales de la materia aún más pequeños llamados protones, neutrones y electrones.

Los elementos se logran organizar como se muestra en la tabla periódica de elementos químicos, siempre en función a las analogías observadas en las características físicas y químicas entre los diversos elementos. Cuando los átomos o partículas conformadas por dos o más elementos se acoplan se forma otro compuesto. Este nuevo compuesto creado, se logra descomponer en una sustancia más pura que inicialmente reaccionaron a otros factores.

Los compuestos como el agua disponen de módulos más pequeños de átomos o partículas unidas llamadas moléculas. Las moléculas de una mezcla se encuentran compuestas con la misma simetría que posee los elementos combinados, ya que son los módulos más pequeños de ese compuesto. Por ejemplo, cada fracción de una muestra de agua se encuentra compuesta con solo moléculas de agua. Cada molécula de agua domina dos átomos o partículas de hidrógeno con un átomo de oxígeno, de esta forma se considera que el agua en su conjunto tiene, un estado compuesto, logrando el doble de átomos de hidrógeno que átomos del oxígeno.

Clasificación de la materia
Esquema de cómo se clasifica la materia

El agua aún logra radicar en las mismas moléculas, pero sus características físicas la logran cambiar. Por ejemplo, cuando el agua esta a una temperatura por debajo de 0 ° Celsius o 32 ° Fahrenheit se considera que es hielo, pero cuando se encuentra por encima de la temperatura de 100 ° C o 212 ° F es considerado como un gas o vapor de agua. Por ese motivo cuando la materia pasa de un estado a otro, siempre la temperatura y la presión logran estar involucradas en ese proceso, de la misma forma la densidad y otras características físicas pueden cambiar. La temperatura y la presión desplegada sobre una muestra de materia establecen el perfil proveniente de la materia, bien sea sólida, gaseosa o liquida.

Clasificación de la materia según su forma o característica

Como las características de los elementos y compuestos no son iguales, son clasificados como sustancias. Cuando una mezcla es de dos o más sustancias, el resultado se designa como mezcla. Las composiciones se logran clasificar habitualmente en dos condiciones principales: heterogénea y homogéneas:

Mezcla heterogénea

Una mezcla heterogénea se conoce como una mezcla no semejante, donde los componentes se logran separar y la contextura varía. En cambio la mezcla homogénea siempre será igual, las mezclas heterogéneas se consiguen separar por un proceso físico especial para cada tipo de compuesto. Un ejemplo particular de un proceso físico es utilizando la filtración, que logra separar sencillamente la arena del agua en una composición de arena y agua mediante el manejo del papel de filtro. Varios ejemplos más de mezclas heterogéneas que vemos diariamente, son los aderezos para ensaladas y las rocas mezcladas en aceite y agua.

Las mezclas heterogéneas que envuelven al menos un destilado también se conocen como las mezclas de suspensión y se logran separan si se dejan en estado de reposo por un tiempo determinado. Imagine la mezclar del aceite y agua juntos, usted puede pasar horas agitando esta mezcla para lograr un mezclado uniforme, pero casualmente las mezclas del aceite y agua se logran separar rápidamente y podemos observar a simple vista como el aceite sale a la parte superior de la mezcla esto es debido a su menor densidad.

Mezcla homogénea

Una mezcla homogénea es aquella donde la composición de sus componentes está igualmente mezclada. Dentro de una mezcla homogénea la sustancia o el soluto, se diluye totalmente en otra sustancia diferente, el solvente, se logra llamar solución. Habitualmente el solvente siempre será un líquido, además el soluto consigue ser un líquido, sólido o un gas luego del proceso.

Dentro de una solución homogénea, los átomos de soluto se distribuyen igualmente entre los átomos de solvente pero las partículas exageradamente pequeñas de ese soluto no se logran separar del solvente por destilación a través de papel de filtro, esto es debido a que los espacios entre las fibras del filtro son más grandes que el volumen del soluto o las partículas de solvente. Unos de los ejemplos particulares de las mezclas homogéneas es el agua de azúcar, la mezcla del hidrato de carbono en agua y la gasolina que se logra mezclar con docenas de compuestos químicos y naturales.

Mezcla coloidal

Las mezclas que se localizan entre una mezcla heterogénea y una solución se conocen como mezclas coloidales o solo coloides. Una mezcla es considera como coloidal, si habitualmente no se logran separar directamente al ser sedimenta con el paso del tiempo o cuando no se consiguen separar totalmente a través del destilado por el típico papel de filtro.

Resulta que una mezcla es coloidal por su procedimiento si una o más de sus extensiones de ancho, grosor o longitud se encuentran en el rango de 1-1000 nm. También se considera que una mezcla es coloidal cuando al iluminar con un haz de luz por medio de una mezcla, el haz de luz se esparce parcialmente por los átomos nanométrico logrando ser observados microscópicamente. Habitualmente este proceso es conocido como el resultado de Tyndall.

En el caso del resultado de Tyndall, gran parte de la luz se esparce debido a que las extensiones de onda de luz es un rango muy visible, de alrededor de 400 nm a 700 nm, de esta forma se logra encontrar los átomos de tamaño coloidal en expulsión de la misma mezcla. Pero si el rayo de luz pasa a través de un compuesto soluble, el observador detenido en el ángulo recto con relación a la trayectoria del rayo no se lograría ver ninguna luz irradiada desde el soluto o las unidades del solvente que forman la solución, esto es debido porque los átomos del soluto y del disolvente son más pequeños que la extensión de la onda de luz visible que se envía a través de una solución.

Rango estándar para las mezclas coloidal:

  • Soluciones: elementos 0.1-2 nm de volumen.
  • Coloides: elementos 2-1000 nm de volumen
  • Suspensiones: elementos de más de 1000 nm de volumen.

Clasificación de la materia según la separación de mezclas

La mayoría de los compuestos o sustancias se localizan ciertamente como mezclas y siempre depende del químico aplicado para separarlas y obtener sus componentes naturales. Una manera de eliminar un compuesto o sustancia es por medio de la propiedad física del magnetismo y destilación.

Separación por magnetismo

Un ejemplo particular es la separación de la mezcla del hierro y el azufre que se logra separar rápidamente al utilizar un imán, ya que los trozos de hierro son atraídos por el imán situado en la mezcla, extrayendo por completo el hierro del azufre.

Separación por destilación o filtración

La destilación es otra manera de separar las mezclas. A través de este procedimiento, un sólido se distancia de un líquido al ser transportado a una barrera de poros finos, por ejemplo el papel de filtro. Otro ejemplo particular es la arena y el agua que se logran separar por medio de este proceso, donde la arena permanece atrapada en el papel de filtro y el agua pasaría a otro recipiente.

Clasificación de la materia según sus estados físicos

Una forma de entender y comprender el estado físico de ciertos elementos o mezclas es a través de nuestra vida cotidiana, esto abarca desde el suelo que pisamos hasta el agua o jugos que bebemos, todas ellas se basa en los estados de la materia conocidos como líquidos, sólidos y gaseosos.

Líquido

Este estado se da cuando la temperatura de una muestra o sustancia aumenta por arriba del punto de disolución de un sólido, considerando que cierta muestra se encuentra en su estado líquido de la materia. Cuando se presenta el estado líquido los átomos se encuentran mucho más juntos que estando en el estado gaseoso, pero aún poseen una gran sugestión entre ellas y lo podemos apreciar cuando se forman pequeñas gotas de líquido. En este estado, las potencias de atracción son débiles dentro del líquido y son incapaces de conservar los átomos en una masa con un perfil definido, logrando tomar la forma de cualquier recipiente utilizado. En este estado hay menos libertad de movimiento entre las partículas ya que ellas chocan frecuentemente entre sí, deslizándose una sobre la otra por la fuerza de atracción.

Sólidos

Este estado se da cuando la temperatura de un líquido decae al punto de entumecimiento de la sustancia, por ejemplo el agua su punto de congelación o entumecimiento es de 0 ° C, al llegar a esta temperatura el movimiento de los átomos se ralentiza creando un gran espacio entre cada partícula, bloqueando por completo la atracción, su acción habitual entre las partículas origina el estado sólido del agua donde crea una forma fija y pesada.

El cuerpo del sólido es invariable al menos que se deforme por una potencia externa lo suficientemente fuerte para destruirlo. Los sólidos siempre serán diferentes a los líquidos. En un sólido, los átomos permanecen en situaciones relativamente fijas. Pero aun se pueden apreciar microscópicamente ciertas partículas vibrando dentro del sólido.

Gaseoso

En el estado gaseoso, la materia no posee un volumen o forma fija. Esto suele ocurrir porque los átomos están completamente separados con los espacios entre las partículas, haciendo que el gas sea 1000 veces menos denso que estando en su fase líquida y siempre dependerá de la temperatura. Por eso a medida que se incrementa la temperatura, las partículas se van separando una de otras adquiriendo un movimiento muy rápido. Las partículas en un gas se agitan de forma aleatoria e independiente, saltando entre sí. Cuando están separadas unas de las otras, los átomos de un gas solo se atraen débilmente formando una especie de nube flotando en el aire. Un ejemplo particular es cuando el agua comienza a hervir, se dispersa una especie de humo, pero en realidad es agua en estado gaseoso.

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