Elementos, Compuestos y Mezclas

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Materia: elementos, compuestos y mezclas

Casi todo en la Tierra está hecho de combinaciones de 92 tipos diferentes de átomos. La materia puede ser sustancias no combinadas hechas de un tipo de átomo, conocidas como elementos, o combinadas como compuestos o mezclas.

Un elemento es una sustancia que está hecha de un tipo de átomo. La tabla periódica es un gráfico que organiza todos los elementos conocidos. Los elementos tienen una amplia gama de propiedades diferentes, desde el hidrógeno, que es un gas incoloro, hasta el mercurio, que es un metal líquido a temperatura ambiente. No todos los elementos en la tabla periódica ocurren naturalmente en la Tierra. Algunos se crean en un laboratorio y solo existen para fracciones de segundo.

Un compuesto es una sustancia compuesta de dos o más tipos de átomos que están unidos químicamente para formar moléculas. Existen miles y miles de millones de formas diferentes de combinar los elementos para crear compuestos. Los compuestos tienen una composición definida, que puede describirse usando una fórmula química. Por ejemplo, el dióxido de carbono tiene una fórmula química de CO ₂ . Esto significa que cada molécula de dióxido de carbono está hecha de un carbono y dos átomos de oxígeno. A diferencia de las mezclas, los compuestos tienen una proporción fija de elementos. Los enlaces en los compuestos pueden ser difíciles de romper y solo pueden romperse mediante reacciones químicas. Después de una reacción química, las moléculas de los reactivos se reorganizan para formar otras sustancias (productos).

Una mezcla es una combinación de sustancias que no están químicamente unidas entre sí. Las mezclas pueden ser cualquier combinación de elementos y / o compuestos. Ejemplos de mezclas son agua de mar, aire, hierro en polvo, azufre en polvo y la mayoría de las rocas. Las mezclas se pueden separar más fácilmente que los compuestos. Existen muchos métodos diferentes para separar mezclas dependiendo de las propiedades de las sustancias en la mezcla y si es una mezcla heterogénea o una mezcla homogénea como una solución. Una solución es un tipo de mezcla que involucra un sólido / líquido (soluto) disuelto en un líquido (solvente). Si una sustancia no se disuelve en otra, se conoce como insoluble. A diferencia de los compuestos, las mezclas no están necesariamente hechas de relaciones fijas de las partes componentes.

Métodos de separación de mezclas

El filtrado es un proceso que puede separar líquidos y sólidos insolubles, como el agua y la arena. En este proceso, la mezcla se vierte a través de un filtro, como papel de filtro o un filtro, y la arena insoluble se separa del líquido. Esto sucede debido a una diferencia en el tamaño de partícula; Las partículas líquidas son lo suficientemente pequeñas como para pasar a través del papel de filtro, mientras que las partículas sólidas son demasiado grandes. El sólido que queda se conoce como el residuo, y el líquido que pasa a través del papel se conoce como el filtrado. El esfuerzo funciona utilizando el mismo mecanismo que el filtrado, solo para partículas más grandes.

La evaporación es otro método para separar sólidos solubles de un líquido. La sal de mesa mezclada con agua es un ejemplo de solución salina. En el proceso de evaporación, la solución se calienta para que el agua se evapore, dejando cristales de sal en el fondo del recipiente. El agua tiene un punto de ebullición más bajo que la sal, por lo que el agua se evapora primero.

La destilación puede separar mezclas de líquidos que tienen diferentes puntos de ebullición. Funciona de manera similar a la evaporación, pero el vapor evaporado se recoge y se condensa de nuevo en un líquido. Este método funciona debido a la diferencia de diferentes puntos de ebullición. Este método podría usarse para separar agua y tinta. La destilación se usa para hacer algunas bebidas alcohólicas como el whisky y el vodka.

El magnetismo también se puede emplear para eliminar material magnético de material no magnético. Un ejemplo de esto es separar el hierro de otros metales en una planta de reciclaje.

La cromatografía es un método utilizado para separar algunas sustancias disueltas. A menudo se usa para separar tintes y tintas debido a sus diferencias de solubilidad. Con una simple cromatografía de papel, se coloca una mancha de tinta o tinte cerca del fondo de un trozo de papel absorbente. Luego se baja el papel en un recipiente con solvente para que la línea del líquido quede debajo de la mancha de tinta. A medida que el solvente sube por el papel, lleva consigo parte del químico coloreado. Los diferentes productos químicos se distribuyen en diferentes cantidades.

Los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación impulsan la importancia de lograr que los estudiantes desarrollen y usen modelos para comprender los fenómenos. En el mundo real, los científicos harán modelos para ayudarles a comprender un sistema o parte de un sistema. Los modelos se usan en ciencias para hacer predicciones y comunicar ideas o datos a otras personas. Hay una variedad de actividades en esta guía del maestro que se enfocan en esa habilidad en particular. Los estudiantes podrán crear fácilmente sus propios modelos de elementos, compuestos y mezclas utilizando el elemento inteligente de palo y pelota. Esto le brinda una gran oportunidad para discutir las limitaciones del uso de modelos, y les brinda a los estudiantes la oportunidad de evaluarlos y refinarlos.