x
. m
o m
La Materia
e.c
u t
Autor: Maestro en Ciencias
.g
Bioquímicas Genaro Matus Ortega
w
w
w
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega
genaromatus@excite.com, genaro_matus@hotmail.com

Clasificación de la Materia
x
. m
MATERIA
o m MOLÉCULAS
.c
CONSTITUCIÓN
ÁTOMOS
t e ESTADOSDE
u
COMPOSICIÓN
AGREGACIÓN
SUSTANCIAS
.g MEZCLAS SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO
PURAS
w
ELEMENTOS
w HOMOGÉNEAS HETEROGÉNEAS
w
COMPUESTOS

Según su constitución
x
• Átomos: . m
La mínima fracción de un elemento
que conserva todas las propiedades
o m
.c
y que puede entrar en combinación
química.
t e
Es la parte más pequeña en que se
puede dividir una molécula.
g u
• Moléculas: .
w
Asociación de 2 o más átomos de
w
uno o más tipos.
w

Según su composición
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
Elemento Compuesto Mezcla
w
w

MATERIA SEGÚN LA COMPOSICIÓN
x
- ELEMENTO
. m
Conjunto de átomos del mismo tipo (mismos p y e).
PURAS - COMPUESTO
m
Conjunto de átomos de 2 o más elementos con un arreglo
molecular fijo.
o Porcentuales
.c
(p/p,p/v, v/v)
SUSTANCIAS Molares
(Materia) HOMOGÉNEAS
t e - SOLUCIONES VERDADERAS
[Concentración]
(mol/litro)
Normales
MEZCLAS
g u - SOLUCIONES FALSAS
(ejemplo: COLOIDES)
(equivalente/litro)
Osmolares
.
(ejemplo: SUSPENSIONES) (osmol/litro)
- BIFÁSICAS
w HETEROGÉNEAS - TRIFÁSICAS, ETC
w
w No saturadas
(solvente disuelve soluto)
Empíricas
Saturadas
(no disuelve más soluto)
Sobresaturadas
(precipita soluto)

Las soluciones
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
Soluto + Solvente (solución) = Disoluto + Disolvente (disolución)
Hidratación vs solvatación

Soluto ≠ Disoluto
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
Soluto: componente en menor cantidad que puede ser disuelta.
Disoluto: componente en menor cantidad disueltos
Mismo caso para Solvente y Disolvente.

Las soluciones verdaderas
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

Los coloides (las falsas soluciones)
x
• Tienen dimensiones menores a
0.1 mm, capaces de atravesar . m
filtros, pero no membranas.
No sedimentan sus partículas en
o m
.c
•
reposo.
• Son visibles en conjunto.
t e
• Exhiben movimiento autónomo
(Browniano) y reflejan la luz
g u
(efecto de Tyndall).
.
•
sólo por w
Los coloides pueden separarse
centrifugaciones
w
enérgicas o por diálisis.
w

Sistemas coloidales
x
. m
Medio dispersor Fase dispersora Nombre común
o m Ejemplo
Gas Liquida
e.c
Aerosol líquido Nubes, “spray”
Sólida
ut
Aerosol sólido Humo
Líquido Gas
Liquida
Sólida
.g Espuma
Emulsión
Sol
Merengue, jabonadura
Leche, mayonesa
Gelatinas, pinturas
w Espuma sólida Malvavisco, piedra pómez
w
Sólido Gas
Liquida Emulsión sólida Queso, mantequilla
Sol líquido Perlas
w
Sólida

Las suspensiones (o emulsiones)
x
• Tienen mayores dimensiones a las
partículas de una solución, y son . m
visibles por el ojo humano.
Sedimentan cuando las suspensiones
o m
.c
•
se quedan en reposo.
• Se pueden separar por medios físicos
sencillos como centrifugación,
t e
evaporación y filtración.
g u
•
enturbian.
.
Si se agitan vigorosamente, se
w
Los jugos de Fruto (Boing)
w
•
w

Las soluciones
x
. m
Propiedad
Tamaño de la partícula
Disolución
Menor que un
o m
Coloide
10-10 000 nm
Suspensión
Mayor que 10000 nm
.c
nanómetro (nm)
Homogeneidad Homogénea En el límite Heterogénea
Acción de la gravedad No sedimenta
t ePuede sedimentar Sedimenta
Filtrabilidad
Ejemplos de los tres tipos de
g u
No filtrable
Sal, urea
No filtrable
Albúmina,
Filtrable
Células rojas
.
dispersiones presentes en la fibrinógeno Células blancas
sangre
w
w
Pregunta obligada: ¿Qué es el aire?
w

x
. m
o m
e.c
u t
.g
Paréntesis necesario para la aplicación de conceptos
LOS CONTAMINANTES
w
w
w

Composición de la atmósfera
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

Los contaminantes
x
• Un contaminante es el nombre que recibe . m
Contaminantes Naturales del Aire
toda sustancia ajena a la composición
normal de la atmósfera incorporándose a
ella y permaneciendo allí durante un tiempo. Volcanes
o m
Fuente Contaminantes
Óxidos de azufre, partículas
• También se incluye todas aquellas sustancias
e.c
Fuegos forestales Monóxido de carbono, dióxido de
carbono, óxidos de nitrógeno,
partículas
que conforman la atmósfera pero que se
presentan en concentraciones superiores a
las naturales.
u t Vendavales
Plantas (vivas)
Polvo
Hidrocarburos, polen
•
.g
Los contaminantes pueden ser naturales (si
Plantas (en
descomposición)
Metano, sulfuro de hidrógeno
w
se producen en la naturaleza) o
antropogénicos (derivados de alguna
Suelo Virus, polvo
w
Mar Partículas de sal
actividad humana).
•
w
Los contaminantes gaseosos se pueden
clasificar según muchos criterios distintos:
estado, toxicidad, reactividad, etc..

Los contaminantes atmosféricos
x
• Según su composición química,
contaminantes los más importantes son: Denominación . m
Contaminantes
Composición
• Partículas: según el tamaño, son
o m
Núcleos de Aitken Partículas con menos de 1 micra de
diámetro.
.c
Partículas medias Partículas con un diámetro comprendido
sedimentables (> 30 µm), partículas en (en suspensión) entre 1 y 10 micras.
suspensión (< 30 µm), partículas Partículas Partículas con diámetro superior a 10 micras.
respirables (< 10 µm), o humos (< 1 µm).
e
sedimentables
• Compuestos de azufre: SO 2, H 2S, H 2SO 4
mercaptanos, sulfuros ...
u
Compuestos de nitrógeno: NO, NO 2, NO
t Polvos
Humos industriales
Partículas sólidas de origen mineral o
materia sólida dispersada por el aire.
Partículas sólidas o líquidas debidas a la
g
• volatización de metales, seguida o no de su
•
x, NH 3 ...
.
Compuestos de carbono: CO, CO 2, CH 4,
oxidación por el aire o condensación de
vapores.
•
HCT ...
w
Halógenos y compuestos halogenados:
Humos de
combustión
Humos debidos a proceso de combustión,
constituidos por partículas de carbono y de
w
hidrocarburos no quemados y cenizas
volantes.
Cl 2, HCl, HF, CFC ...
•
aldehídos...
w
Oxidantes fotoquímicos: O 3, peróxidos,

Clasificación de contaminantes
x
• La manera de clasificación más habitual se hace . m
•
considerando su procedencia:
Primarios: Procedentes directamente de las
o m
.c
fuentes de emisión por ejemplo: SO 2, H 2S, NO,
NH 3, CO, CO 2, HCl, HF, PST ....
• Secundarios: Originados en la atmósfera como
consecuencia de distintas reacciones químicas
t e
que han ocasionado la transformación de
u
contaminantes primarios por ejemplo, O3, SO3,
g
.
H 2SO 4, NO 2, HNO3 ....
• Los contaminantes atmosféricos secundarios no se vierten
w
directamente a la atmósfera desde los focos emisores, sino se
producen como consecuencia de las transformaciones y
reacciones químicas y fotoquímicas de los contaminantes
w
primarios. Las principales alteraciones atmosféricas producidas
por los contaminantes secundarios son: la contaminación
w
fotoquímica; la acidificación del medio; la disminución del
espesor de la capa de ozono. ..

Clasificación de contaminantes
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

Contaminantes primarios del aire
x
• Los óxidos de nitrógeno (NOx) . m
• Los hidrocarburos (HC)
o m
.c
• Ozono (O3)
Anhídrido carbónico (CO2)
•
• Compuestos halogenados
t e
• Metales tóxicos
g u
• Sustancias radiactivas
.
• Los aerosoles
w
•
w
Los óxidos de azufre (SOx)
w

Contaminantes primarios
x
Los principales contaminantes primarios gaseosos son:
. m
m
• Dióxido de Azufre (SO 2 )
• Monóxido de Carbono (CO)
• Óxidos de Nitrógeno (NO x)
o
• Hidrocarburos (HC)
• Dióxido de Carbono (CO 2)
e.c
u
Los contaminantes primarios no gaseosos:
t
• Partículas: Su procedencia y composición es muy
.g
variada: proceso de combustión de fuel, gas-oil,
alquitranes, etc., polvo del suelo, erupciones
w
volcánicas, incendios, incineraciones no depuradas de
basuras, etc. intrusiones de material particulado
w
• Metales pesados, por ejemplo: plomo, cadmio,
mercurio.
w

Preguntas obligadas
x
• ¿Quiénes son los principales
contaminantes primarios del aire?
productores de
. m
• R = quienes vierten directamente en la atmósfera de
o m
.c
manera cotidiana compuestos como aerosoles, óxidos
de azufre, monóxido y bióxido de carbono, óxidos de
nitrógeno, hidrocarburos, ozono…
contaminación se denomina
e
Este tipo de
t
“contaminación
contaminación
u
convencional”
convencional
•
.g
¿Quiénes son los principales productores
contaminantes secundarios del aire?
de
• La industria. w
w
w

¿Conoces esta ciudad?
x
. m
o m
e.c
Es una de las que mayor contaminación ambiental tiene en el mundo.
u t
.g
w
w
w
¿Sin palabras? ¿Usas automóvil frecuentemente?

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

Contaminantes del agua
x
Las principales fuentes de contaminantes que
sufren las reservas de agua dulce, como los ríos y
los lagos se pueden enmarcar como: . m
• Aguas residuales y desperdicios domésticos. Que
contienen en su mayor parte materia orgánica en
o m
.c
descomposición y que son arrojados a los ríos y
lagos por las ciudades cercanas.
• Aguas y contaminantes de origen industrial. Este
tipo de residuos constituyen la principal causa de
t e
(en países del tercer mundo o “países en
g u
contaminación de las aguas, pues es muy común
desarrollo”) que las industrias viertan a los ríos y
.
mares sus derivados de producción, o productos
indeseables de los procesos químicos.
• w
Contaminación de origen agrícola. Por ejemplo,
w
los plaguicidas, funguicidas y fertilizantes que se
acumulan en los ríos, lagos y mantos freáticos
w

Principales contaminantes del agua
x
• La materia orgánica
. m
•
•
Los detergentes
Los fertilizantes y agroquímicos
o m
.c
• Contaminantes de origen
industrial: hollín, las sales de
plomo, el cadmio, mercurio,
etc.
t e
g u
.
w
w
w

x
. m
o m
e.c
t
u
.g TEMA ORIGINAL
REGRESEMOS AL
w
w
w

Las mezclas Heterogéneas
x
• Aquellas que muestran . m
más de una sola fase (cara
= face).
o m
• Ejemplos: todas las
e.c
mezclas inmiscibles:
u t
• Agua y aceite, agua y .g
w
petróleo, agua y arena,
etc.
w
w

¿Qué serán los fluidos celulares?
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
Separación del plasma luego de su centrifugación

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

Métodos de separación de mezclas
x
• Decantación: separa elementos inmiscibles. . m
o m
• Filtración: separa coloides y partículas suspendidas.
• Centrifugación: separa fracciones celulares y agiliza la separación de
suspensiones.
e.c
• Evaporación: separa mezclas homogéneas de sólidos disuelto en un
líquidos.
u t
• Destilación: separa mezclas de líquidos miscibles entre sí, pero
.g
que tienen diferentes puntos de ebullición.
w
• Cristalización: separa un sólido solvatado en cualquier líquido.
w
• Sublimación: separa mezclas homogéneas sólido-sólido que
poseen distintos puntos de sublimación.
w

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

Centrifugaciónx
• Es una técnica de separación de
partículas, basada en la distinta . m
velocidad de desplazamiento de
las partículas en un medio acuoso
o m
.c
al ser sometidas a un campo
centrífugo.
t e
g u
.
w
w
w

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
Evaporación y destilación siguen principios semejantes.

Según su estado de agregación
x
Solido Líquido . mGas
A B
o m C
e.c
ut
.g
w
w
w

Según su estado de agregación
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
Sólido w líquido gas
w

Los estados de agregación de la materia
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

Cambios de físicos de la materia
x
. m
Gas
o m
Evaporación
e.c
Condensación
(vapor)
Deposición
u t
o Liquefacción (gas)
.g Sublimación
Líquido w Fusión
Sólido
w Solidificación
w Reacción endotérmica vs exotérmica

Cambios físicos de la materia
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

El cuarto estado de la materia
x
• Plasma: un conjunto de
partículas cargadas . m
positivamente o con
electrones, que se o m
mueven a velocidades
extraordinarias, pero se
e.c
comportan como un
todo cohesionado.
u t
.g
• Se propone que el 99 %
w
del universo está en
w
este estado de
agregación.
w

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

Las soluciones Empíricas
x
a) Diluidas . m
b) Concentradas
o m
e.c
I No saturadas (de-
saturadas o
insaturadas)
u t
II Saturadas .g
w
w
III Sobre-saturadas (hiper
o super-saturadas)
w
Saturación: capacidad máxima de solvatación de un solvente por un soluto a una
temperatura dada.

MAPA CONCEPTUAL
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w