propiedades específicas de la materia son aquellas que no varían según la cantidad de materia que se esté considerando, y dentro de ellas se distinguen, a su vez, dos grandes grupos: las propiedades físicas y las propiedades químicas.
Las propiedades físicas son aquellas que tienen las sustancias sin cambiar su identidad ni alterar su composición. Ejemplos de estas propiedades son el color, el olor, el brillo, la dureza, la densidad, el punto de fusión (temperatura a la cual pasa de estado sólido a líquido), el punto de ebullición (temperatura a la cual pasa de estado líquido a sólido), etc.
Las propiedades químicas son aquellas que describen la forma en que una sustancia se transforma en otra. Ejemplos de estas propiedades son el mayor o menor grado de oxidación que puede experimentar una sustancia, la inflamabilidad, es decir, la capacidad que tiene una sustancia para arder en presencia de oxígeno, etc.
Al igual que se habla de propiedades físicas y químicas, se puede hablar de cambios físicos y químicos. Los cambios físicos son aquellos que hacen cambiar los estados físicos de la sustancia pero no la composición de la misma.
Ejemplo
Ejemplos de estos cambios físicos son los cambios de estado de la materia, es decir, el paso de gas a líquido, de líquido a sólido y de sólido a gas o viceversa.
Por su parte, los cambios químicos o reacciones químicas son procesos mediante los cuales las sustancias sí cambian su composición transformándose en otras distintas. Un ejemplo de este tipo de cambio es el que sufre un combustible cuando se hace reaccionar con oxígeno, proceso de combustión en el cual se obtiene anhídrido carbónico (CO2) y agua (H2O), aunque el objetivo de este tipo de reacciones sea la obtención de energía liberada en el proceso.
2.4. Operaciones de separación de componentes en mezclas
Entre los métodos más comunes usados, tanto en laboratorio como a nivel industrial, para separar los componentes de una mezcla se encuentran los siguientes:
1 Decantación.
2 Separación magnética.
3 Filtración.
4 Cristalización.
5 Destilación.
Decantación
Este método de separación se emplea para separar mezclas formadas por sólidos y líquidos o por dos o más líquidos inmiscibles, es decir, no solubles. Consiste en dejar reposar el líquido que contiene las partículas sólidas en suspensión, de forma que estas caigan al fondo por su mayor densidad. Luego se transvasa con cuidado el líquido, que es menos denso, a otro recipiente, haciendo uso si es necesario de una varilla de vidrio con objeto de retener aquellas partículas sólidas que traten de pasar.
Para separar líquidos inmiscibles, como por ejemplo el agua y el aceite, se usa lo que se denomina un embudo de separación o de decantación, de modo que se coloca en el embudo la mezcla y cuando se halla diferenciada la interfase entre los dos líquidos, se abre la llave y se separan. El que queda en la parte superior es el líquido menos denso (aceite) y permanece dentro del embudo, mientras que el más denso (agua) es recogido en la parte inferior en un matraz Erlenmeyer.
Embudo y matraz
Nota
No hay que confundir densidad, -relación entre masa y volumen de un compuesto o sustancia-, con viscosidad, -oposición de un fluido a que sus moléculas puedan fluir con libertad-. El aceite es más viscoso que el agua y menos denso.
Separación magnética
Esta técnica está basada en las propiedades magnéticas de algunas sustancias. Consiste en aplicar un campo magnético (un imán), para extraer de la mezcla las sustancias que son atraídas por él.
Este método de separación, se utiliza habitualmente en las plantas de tratamiento de residuos para separar los metales de las basuras.
Filtración
Este método de separación se utiliza para separar mezclas de sólidos no solubles en líquidos. El procedimiento consiste en verter la mezcla a través de un medio poroso -papel de filtro, por ejemplo-, atravesando el líquido el papel, mientras que el sólido queda retenido en este.
Cristalización
En este proceso de separación se usan los distintos puntos de solidificación (temperatura a la cual se pasa de estado líquido a sólido) de los componentes, de forma que se enfría la mezcla hasta que uno de sus componentes alcanza su punto de solidificación y cristalice.
Destilación
La destilación es una operación de separación que frecuentemente se emplea para la purificación y aislamiento de líquidos orgánicos. Este proceso se basa en la diferencia entre los puntos de ebullición de los componentes a separar. El proceso consiste básicamente en calentar una mezcla líquida hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación.
En la destilación intervienen fundamentalmente los siguientes parámetros:
1 El equilibrio entre el vapor y el líquido de un compuesto, que está representado por la relación de moles de vapor y líquido a una temperatura determinada, también puede estudiarse este equilibrio a partir de sus presiones de vapor.
2 La temperatura, que influye en las presiones de vapor y, por tanto, en la cantidad de energía proporcionada al sistema. También influye en la composición del vapor y el líquido ya que esta depende de las presiones del vapor.
3 La presión, que tiene una influencia directa en los puntos de ebullición de los líquidos, y, por consiguiente, en la destilación.
4 La composición, que es una consecuencia de la variación de las presiones de vapor con la temperatura, que fijan las composiciones en el equilibrio.
5 Los puntos de ebullición, que son aquellos puntos o temperaturas de compuestos puros a las que sus presiones de vapor igualan a la presión atmosférica, produciéndose el fenómeno denominado ebullición.
2.5. Unidades de medida
Cuando se cuantifica alguna propiedad de la materia mediante un número, este debe ir acompañado de su correspondiente unidad de medida. Cada magnitud tiene una unidad de medida característica y se puede expresar de diferentes formas; en el siguiente apartado se estudian las unidades
