1.1.2 DISPERSIONES O MEZCLAS FUNDAMENTOS DE QUIMICA Una característica de las mezclas es que se pueden separar en sus componentes mediante procesos físicos, es decir, procesos que no cambian la identidad química de la sustancia. Las principales diferencias entre las mezclas y los compuestos se presentan a continuación: Las mezclas homogéneas también son llamadas DISOLUCIONES 1.1.3 CARACTERIZACION DE LOS ESTADOS DE AGREGACION: SOLIDOS CRISTALINOS, SOLIDO, VITREO Y GEL FUNDAMENTOS DE QUIMICA Todas las sustancias pueden existir en tres estados: solido, líquido y gaseoso. Como se muestra en la figura, los gases difieren de los líquidos y sólidos en la distancia entre las moléculas. En un sólido, las moléculas se mantienen juntas de manera ordenada, con escasa libertad de movimiento. Las moléculas de un líquido están cerca unas de otras, sin que se mantengan en una posición rígida, por lo que pueden moverse. En un gas, las moléculas están separadas entre sí por distancias grandes en comparación con el tamaño de las moléculas mismas. Sólido cristalino Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia tienen una forma que no cambia, salvo por la acción de fuerzas externas. Cuando se aumenta la temperatura, los sólidos se funden y cambian al estado líquido. Las moléculas ya no permanecen en posiciones fijas, aunque las interacciones entre ellas siguen siendo suficientemente grandes para que el líquido pueda cambiar de forma sin cambiar apreciablemente de volumen, adaptándose al recipiente que lo contiene. Un sólido cristalino se construye a partir de la repetición en el espacio de una estructura elemental paralelepipédica denominada celda unitaria. Las celdas unitarias se pueden definir de forma muy simple a partir de dos (2D) o tres vectores (3D). En función de los parámetros de red, es decir, de las longitudes de los lados o ejes del paralelepípedo elemental y de los ángulos que forman, se distinguen siete sistemas cristalinos En función de las posibles localizaciones de los átomos en la celda unitaria se establecen 14 estructuras cristalinas básicas, las denominadas redes de Bravais. Las redes de Bravais son una disposición infinita de puntos discretos cuya estructura es invariante bajo cierto grupo de traslaciones. Características de los sólidos cristalinos En el estado sólido, las moléculas, átomos o iones que componen la sustancia considerada están unidos entre sí por fuerzas relativamente intensas, formando un todo compacto. La mayor proximidad entre sus partículas constituyentes es una característica de los sólidos y permite que entren en juego las fuerzas de enlace que ordenan el conjunto, dando lugar a una red cristalina. Los componentes elementales de una red cristalina pueden ser átomos, moléculas o iones, de ahí que no se pueda hablar en general de la molécula de un cristal, sino más bien de un retículo elemental o celdilla unidad, que se repite una y otra vez en una estructura periódica o red cristalina. A continuación, se muestran algunos ejemplos del estado sólido cristalino. Vítreo El estado vítreo es amorfo, caracterizado por la rápida ordenación de las moléculas para obtener posiciones definidas. Tradicionalmente se ha considerado que la materia podía presentarse bajo tres formas: la sólida, la líquida y la gaseosa. Nuevos medios de investigación de su estructura íntima particularmente durante el siglo XX han puesto al descubierto otras formas o estados en los que la materia puede presentarse. Las sustancias susceptibles de presentar un estado vítreo pueden ser tanto de naturaleza inorgánica como orgánica, entre otras: •Elementos químicos: Si, Se, Au-Si, Pt-Pd, Cu-Au. •Óxidos: SiO2, B2O3, P2O5, y algunas de sus combinaciones. •Compuestos: S3As2, Se2Ge, S3P2, F2Be, Cl2Pb. •Siliconas (sustancias consideradas como sicorgánicas) •Polímeros orgánicos: glicoles, azúcares, poliamidas, poli estirenos o polietilenos. Gel Un gel (del latín gelu - frío, helado o gelatus - congelado, inmóvil) es un sistema coloidal donde la fase continua es sólida y la dispersa es líquida. Los geles presentan una densidad similar a los líquidos, sin embargo, su estructura se asemeja más a la de un sólido. El ejemplo más común de gel es la gelatina comestible. El proceso por el cual se forma un gel se denomina gelación. Reemplazando el líquido con gas es posible crear aerogeles, materiales con propiedades excepcionales como densidades muy bajas, elevada porosidad y excelente aislamiento térmico. 1.1.4 Cambios de estado. Cuando nos referimos al estado físico de una sustancia, por lo general, queremos indicar el estado en que se encuentra a la temperatura ambiente (20 – 25°C). El estado físico de las sustancias puede cambiar cuando se modifican las condiciones de presión o temperatura. Los cambios de estado son ejemplos de cambios físicas, porque no cambian la estructura interna de la materia. Estos se presentan a continuación.
