ELEMENTOS, COMPUESTOS Y MEZCLAS
Summary
TLDREl guion del video explora la química de la Tierra, destacando cómo los elementos y compuestos se mezclan y reaccionan para formar la materia que nos rodea. Desde una gota de lluvia hasta el vasto océano, se explica cómo las mezclas heterogéneas y homogéneas, así como los compuestos y elementos, conforman nuestra realidad. Se ilustran procesos como la destilación fraccionada y la electrólisis, y se muestra cómo las propiedades físicas y químicas de los elementos pueden ser utilizadas para identificarlos y separar sus componentes, destacando la importancia de la química en la comprensión de nuestro mundo.
Takeaways
- 🌍 La Tierra es una esfera rocosa en constante cambio, con una corteza que mezcla sustancias en múltiples combinaciones.
- 💧 Una gota de lluvia no es solo agua, sino una mezcla de partículas minúsculas que conservan su identidad.
- 🔬 La química estudia elementos, compuestos y mezclas, que son sustancias con partes que mantienen su identidad.
- 🌊 Un río es una mezcla que transporta guijarros, rocas, arena, tierra, y seres vivos, mostrando que las mezclas pueden variar en sus proporciones.
- 🪨 La roca granítica es una mezcla heterogénea, con partículas de cuarzo y mica distribuidas de manera irregular.
- 🐟 El oxígeno es una parte invisible de la mezcla del aire, esencial para la vida en la Tierra.
- 🌱 La fotosíntesis es un proceso que transforma dióxido de carbono y agua en glucógeno y oxígeno, fundamental para la vida.
- 🌈 El agua y el vapor de agua son parte de la mezcla atmosférica, con propiedades físicas que pueden ser manipuladas.
- 🌊 El mar es una mezcla compleja de partículas visibles e invisibles, como la salinidad que se manifiesta cuando el agua evapora.
- 🧬 La sangre es una mezcla de células y plasma, donde las propiedades físicas de sus componentes pueden ser usadas para separarlas, como en la centrifugación.
Q & A
¿Qué estudia la química con respecto a las sustancias y cómo se combinan?
-La química estudia las sustancias y las formas en que se combinan, incluyendo elementos, compuestos y mezclas.
¿Por qué una gota de lluvia no es solo agua sino también una mezcla de otras partículas?
-Una gota de lluvia contiene no solo agua sino también minúsculas partículas que pueden incluir partículas de polvo, sales y otros materiales que se mezclan con el agua, manteniendo su propia identidad.
¿Cómo se describen las mezclas en términos de sus componentes visibles e invisibles?
-Las mezclas se describen como compuestas tanto por componentes visibles, como las partículas de tierra o rocas, como por componentes invisibles, como el oxígeno disuelto en el agua.
¿Qué características definen a una mezcla heterogénea y cómo se diferencia de una mezcla homogénea?
-Una mezcla heterogénea es aquella en la que los materiales que la componen están desigualmente mezclados, lo que se puede observar en la roca granítica. En cambio, una mezcla homogénea tiene partes distribuidas de manera uniforme, como en una solución.
¿Cómo se describen las propiedades de las mezclas y cómo pueden variar?
-Las propiedades de las mezclas pueden variar en términos de las proporciones de los materiales que las forman, como se evidencia en la mezcla variable sobre el lecho del río y en sus orillas.
¿Qué es la fotosíntesis y cómo afecta a las mezclas en la Tierra?
-La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas utilizan el dióxido de carbono y la energía solar para producir alimento, lo que afecta a las mezclas en la Tierra al generar oxígeno y otros gases que forman parte de la atmósfera.
¿Cómo se separan los componentes de una mezcla utilizando propiedades físicas?
-Los componentes de una mezcla se pueden separar utilizando propiedades físicas como la densidad, como en el caso de la centrifugación para separar glóbulos rojos de la sangre, o el punto de ebullición, como en la destilación para separar agua del mar.
¿Qué es la destilación fraccionada y cómo se utiliza en la industria del petróleo?
-La destilación fraccionada es el proceso que utiliza los diferentes puntos de ebullición de los líquidos en el petróleo crudo para separar sus diversas partes, como gasolina y gasoil, en una refinería de petróleo.
¿Cómo se diferencian los elementos de los compuestos y las mezclas?
-Los elementos son unidades básicas de materia pura que no se pueden dividir en otros elementos por procedimientos químicos, mientras que los compuestos son sustancias puras compuestas de dos o más elementos diferentes que se pueden separar solo por medios químicos, y las mezclas son una combinación de sustancias que se pueden separar por medios físicos.
¿Qué métodos se utilizan para identificar si un elemento está presente en una muestra y cómo funciona el espectrógrafo en este proceso?
-Para identificar si un elemento está presente en una muestra, se pueden comparar las propiedades de la muestra con las de otros elementos, y el espectrógrafo se utiliza para fotografiar el espectro atómico de la muestra caliente, donde los átomos emiten luz que forma un patrón único que se compara con espectros conocidos para identificar el elemento.
Outlines
🌍 La Tierra: Una Mezcla de Sustancias
El primer párrafo introduce la idea de la Tierra como una esfera rocosa en constante cambio, donde la química estudia las sustancias y sus combinaciones. Se explica que una gota de lluvia es un ejemplo de mezcla, compuesta no solo de agua sino también de partículas minúsculas que mantienen su identidad. Al observar más de cerca, estas partículas están a su vez compuestas por distintas partes. La mayoría de los materiales naturales son mezclas, y se describe cómo una gota de agua se une a un río, formando una mezcla más grande que incluye guijarros, rocas, arena, tierra, materia vegetal y animal. Los seres vivos también forman parte de esta mezcla, interactuando con ella pero manteniendo sus identidades. Se destaca que las proporciones de los materiales en una mezcla pueden variar, como en el caso de la mezcla en el lecho del río y sus orillas. La mezcla se puede transformar en una roca sólida, como el granito, que es una mezcla heterogénea donde las partículas están desigualmente mezcladas. Finalmente, se menciona que incluso los gases, como el oxígeno en el río y el aire, son parte de las mezclas que componen nuestro entorno.
💧 Agua y Sal: Mezclas y Soluciones
El segundo párrafo explora cómo las partículas demasiado pequeñas para ser vistas, como las sales en el agua de mar, pueden formar cristales de sal cuando el agua se evapora. Esto ilustra la diferencia entre una mezcla heterogénea como el granito y una solución, que es una mezcla homogénea donde las partes están uniformemente distribuidas. Se describe cómo las propiedades físicas de las mezclas, como la densidad y el punto de ebullición, pueden ser utilizadas para separar sus componentes. Se menciona la sangre como una mezcla de células y plasma, y cómo una centrifugadora puede separar los glóbulos rojos debido a su mayor densidad. Además, se explica el proceso de destilación, que separa las partes de una mezcla basándose en sus puntos de ebullición, y cómo este proceso es fundamental en la industria del petróleo. Se concluye con la idea de que, a pesar de que las mezclas pueden ser heterogéneas o homogéneas, se pueden separar utilizando sus propiedades físicas.
⚛️ Compuestos y Elementos: La Base de la Materia
El tercer párrafo se centra en la diferencia entre mezclas y sustancias puras, como los compuestos y los elementos. Se explica que los compuestos son sustancias puras formadas por dos o más partes diferentes que no se pueden separar por medios físicos, mientras que los elementos son las unidades básicas de la materia que no se pueden dividir en otros elementos químicos. Se menciona que la mayoría de los elementos se encuentran en la Tierra en forma de compuestos o mezclas, y que la extracción de un elemento puro suele requerir cambios químicos. Se da un ejemplo con el hierro, que se procesa para formar acero, un metal más útil, y cómo el silicio, una vez casi puro, se mezcla con impurezas seleccionadas para mejorar sus propiedades en chips semiconductores. Se concluye con la idea de que los elementos tienen propiedades distintivas que pueden ser utilizadas para identificarlos, y se menciona el uso de espectros atómicos para identificar la presencia de elementos específicos en una muestra.
🔬 Identificación de Elementos y Compuestos
El cuarto párrafo aborda la identificación de elementos y compuestos a través de sus propiedades físicas y espectros atómicos. Se describe cómo un geoquímico puede determinar si una roca contiene oro o no mediante la comparación de sus propiedades con las del oro, como la temperatura a la que se funde. Se explica el uso de espectrógrafos para fotografiar el espectro atómico de una muestra caliente, que permite identificar la presencia de elementos específicos debido a que cada elemento emite una luz característica cuando está caliente. Se ilustra cómo la pirita, un compuesto de hierro y azufre, se identifica a través de su espectro atómico, que no coincide con el del oro pero sí con la combinación de hierro y azufre. Se concluye con la idea de que, a pesar de que los elementos tienen propiedades únicas, todos están formados por partículas subatómicas comunes como protones, neutrones y electrones, y que las similitudes y diferencias en su organización atómica son las que les dan sus propiedades específicas.
Mindmap
Keywords
💡Mezcla
💡Compuesto
💡Elemento
💡Electrólisis
💡Destilación fraccionada
💡Solución
💡Fotosíntesis
💡Combustión
💡Centrifugación
💡Espectro atómico
Highlights
La Tierra es una roca en constante cambio y su corteza se transforma mezclando sustancias en múltiples combinaciones.
La química estudia las sustancias y cómo se combinan en elementos, compuestos y mezclas.
Una gota de lluvia es una mezcla de agua y partículas minúsculas que mantienen su identidad.
Las partículas en la lluvia están compuestas por distintas partes separadas, como la gota de agua de lluvia.
La mayoría de los materiales naturales son mezclas, donde las proporciones de los materiales pueden variar.
El río es una mezcla que transporta guijarros, rocas, arena, tierra, materia vegetal y animal.
Los seres vivos forman parte de la mezcla del río, interactuando con ella pero manteniendo sus identidades.
Las mezclas, como la del río, muestran que las proporciones de los materiales pueden variar constantemente.
La roca granítica es una mezcla heterogénea con partículas de cuarzo y mica distribuidas irregularmente.
Los materiales que forman una mezcla pueden ser separados por sus propiedades físicas, como la densidad.
La centrifugación es una técnica para separar componentes de una mezcla basada en su densidad.
La destilación es un proceso que separa componentes de una mezcla basado en sus puntos de ebullición.
El petróleo crudo es una mezcla de varios líquidos que se pueden separar por destilación fraccionada.
La electrólisis del agua es un proceso químico que separa el agua en sus componentes de oxígeno e hidrógeno.
Los compuestos son sustancias puras compuestas de dos o más partes diferentes que no se pueden separar por medios físicos.
Los elementos son las unidades básicas de materia pura que no se pueden dividir en otros elementos por procedimientos químicos.
La extracción de un elemento puro generalmente requiere cambios químicos, como en el caso del hierro.
La impureza controlada en los elementos, como el silicio en chips semiconductores, es esencial para sus propiedades deseadas.
Los espectros atómicos son únicos y pueden ser utilizados para identificar elementos y compuestos.
La estructura atómica de los elementos, con protones, neutrones y electrones, determina sus propiedades y reacciones.
Transcripts
i
o no
el planeta tierra una rocosa bola de
materia en continuo cambio flotando por
el espacio
el tiempo y las transformaciones de su
corteza han mezclado las sustancias de
la tierra en un incontable número de
combinaciones la química estudia estas
sustancias y las formas en que se
combinan
elementos compuestos y mezclas
pero no
ah
una gota de agua de lluvia es más que
solo agua una mirada de cerca y podemos
ver mezclada en ella junto con el agua
las minúsculas partículas que mantienen
separadas su propia identidad
y si miramos todavía más de cerca
podemos ver que muchas de estas
partículas están en sí mismas compuestas
por distintas partes separadas al igual
que la gota de agua de lluvia
estas son también mezclas sustancias con
partes que conservan su propia identidad
la mayor parte de los materiales de la
naturaleza son mezclas
y
ahora una diminuta gota de agua que es
una mezcla se ha abierto paso hasta un
río una mezcla también
al río conduce entre sus orillas mezclas
de guijarros y rocas arena y tierra
materia vegetal y materia animal
estas mezclas recogidas por el río son
añadidos a la mezcla que es el río
los seres vivos forman parte de esta
mezcla también interaccionando con ella
pero manteniendo todavía sus identidades
separadas el río hace muy evidente una
característica de las mezclas las
proporciones de los materiales que
forman una mezcla pueden variar la
mezcla sobre el lecho del río está
variando constantemente así como la
mezcla en sus orillas la mezcla de sus
orillas es arrastrada dentro de la
mezcla del río y ambas mezclas se
transfieren y cambian a una sólida roca
puede ser también una mezcla firmemente
unidas en esta roca granítica hay
partículas de cuarto y mica además de
otras sustancias varios ejemplares de
roca muestran diversas combinaciones de
sus partes esto es debido a que las
partículas que forman la mezcla están
distribuidas irregularmente por ella
incluso bajo el microscopio las
secciones más delgadas pueden mostrar la
misma desigualdad
el granito como las otras mezclas que
hemos visto hasta aquí representa un
tipo de mezcla clasificada como
heterogénea los materiales que la
componen están desigualmente mezclados
no todas las partículas que forman una
mezcla son visibles una sustancia del
río que es invisible es un gas el
oxígeno para los peces y otros seres
vivos esta parte de la mezcla es vital
para su existencia y en la tierra los
seres vivos también dependen del oxígeno
que forma parte de la mezcla que
nosotros llamamos aire el oxígeno el
dióxido de carbono el nitrógeno muchos
gases componen esta mezcla impulsado por
la energía de la luz solar el proceso de
la fotosíntesis tiene lugar en las hojas
de las plantas verdes
dentro de las células de las plantas los
cloroplastos utilizan el dióxido de
carbono para producir alimento y los
seres vivos incluso los más simples
utilizan el oxígeno para transformar los
alimentos en energía
los seres humanos dependemos del oxígeno
para quemar combustible la combustión
hace mover las máquinas y calienta los
hogares impulsa los procesos
industriales y añade sus propios
residuos como parte visible de nuestra
mezcla atmosférica el agua también forma
parte de esta mezcla atmosférica visible
en forma de nubes o nieblas lluvia o
rocío o invisible como gas el vapor de
agua
y la mezcla del río tiene algunas partes
demasiado pequeñas para poder ser vistas
partículas arrancadas de la tierra que
discurre con el río y de las rocas sobre
las que se desliza el río
finalmente el río vierte su mezcla de
sustancias visibles e invisibles en el
mar
la salinidad de los océanos es uno de
los efectos de las partículas de la
mezcla que son demasiado pequeñas como
para poder ser vistas
si tomamos una pequeñísima muestra de
agua de mar y dejamos que el agua se
evapore entonces las invisibles
partículas de la mezcla se agrupan y
crecen formando cristales de sal lo
suficientemente grandes como para poder
ser vistos
pero cuando los cristales se mezclan con
el agua de nuevo se disuelven el agua y
la sal forman una solución una solución
es una mezcla pero es diferente de la
clase de mezclas que es el granito
diferentes ejemplares de granito
difieren en su composición el granito es
una mezcla heterogénea pero en una
solución las partes que la componen
están distribuidas de una manera
uniforme una solución es una mezcla
homogénea cada muestra de una solución
contiene la misma distribución y
cantidad relativa de materiales por
consiguiente desde una gota de lluvia al
vasto océano
hemos observado lo siguiente
la mayor parte de la materia de la
tierra está formada por mezclas algunas
de ellas heterogéneas con distribución
desigual de sus partes y otras
homogéneas con distribución uniforme de
sus partes
puesto que las partes de una mezcla
conservan sus identidades propias se
puede usar sus propiedades físicas para
separarlas la sangre por ejemplo es una
mezcla de células plasma y muchas otras
substancias un hematólogo puede desear
separar sólo los glóbulos rojos de esta
mezcla como su densidad es superior a la
de los otros componentes de la sangre
esta propiedad física puede ser puesta
en acción para conseguir la separación
una centrifugadora lo hace la fuerza
centrífuga separa los glóbulos rojos de
la sangre más densos de su casi
homogénea distribución en la mezcla y
los concentra en los extremos de los
tubos de la centrifugadora otra
propiedad física que puede utilizarse
para separar los componentes de una
mezcla es el punto de ebullición la
destilación utiliza esta propiedad
cuando una mezcla contiene una parte
líquida como el agua en el agua del mar
podemos separar esta parte simplemente
ir viendo la transformándola así en
vapor
y a continuación re condensando la como
agua dulce mientras que solo una parte
de la mezcla del agua de mar es un
líquido algunas sustancias como el
petróleo crudo son mezclas de varios
líquidos y la habilidad de los
petroquímicos para separar los
componentes de esta mezcla en sus partes
comerciales más importantes es la base
de la multimillonaria industria del
petróleo
los diversos líquidos que forman parte
del petróleo crudo extraído de la tierra
tienen puntos de ebullición diferentes
el proceso que utiliza estos diferentes
puntos de ebullición para separar las
diversas partes del petróleo crudo se
llama destilación fraccionada y se
efectúa en una refinería de petróleo
este complejo proceso que tiene lugar en
una refinería puede ser demostrado en el
laboratorio de una forma simplificada
la mezcla de líquidos en el petróleo
crudo incluye la gasolina el queroseno
combustible de propulsión y el gasoil y
todos y cada uno de ellos son mezclas
el petróleo crudo se caliente cada una
de las diversas mezclas hierve por
encima de un cierto nivel de
temperaturas en una columna fraccionada
las diversas partes de la mezcla son
separadas al alcanzar el vapor de cada
componente en la parte superior de la
columna pasa a través de un condensador
y se convierte el líquido de nuevo en la
oración gasolina se condensa la fracción
queroseno
la fracción gasoil
nuestros cuerpos
y así una mezcla puede ser separada
aprovechando las diferentes propiedades
físicas de sus varios componentes
en nuestra demostración las diversas
partes que hemos extraído de la mezcla
de petróleo crudo son mezclas también
que podrían ser separadas más adelante
pero si destinamos repetidamente agua
del grifo podríamos obtener una única
substancia pura agua y ahora podemos
ampliar el pequeño diagrama que hemos
empezado a construir antes
la materia está en parte compuesta de
mezclas
y en parte de sustancias puras las
propiedades físicas de una substancia
pura no puede ser utilizada para separar
está en sus diferentes componentes para
separar una sustancia pura como el agua
en sus diferentes partes no se requieren
cambios físicos sino químicos una manera
de producir un cambio químico es por
medio de la electricidad si vertemos
agua dentro de un aparato como éste
podemos obligar a una corriente
eléctrica a pasar a través del agua
entre los electrodos y esta vez el
burbujeo es el resultado no de un cambio
físico en el agua sino de un cambio
químico
los gases se están formando en cada
electrodo
uno de los gases producidos por el agua
arte
el otro no arde pero mantiene la
combustión
naturalmente lo que estamos demostrando
es la electrólisis del agua la
separación del agua en sus partes
constituyentes de oxígeno e hidrógeno
el objetivo ilustrar que el agua es un
compuesto un compuesto es una sustancia
pura compuesta de dos o más partes
diferentes que no pueden ser separadas
por medios físicos normales como pueden
separarse las partes de una mezcla la
unidad más pequeña del compuesto agua es
la molécula podríamos representar una
molécula de agua así
estas bolas representan los átomos de
hidrógeno que componen dos partes de la
molécula y esta bola representa el único
átomo de oxígeno
si esta es una molécula de agua de
lluvia entonces esta es una molécula de
agua de río y esta es una molécula de
agua de mar
todas ellas son lo mismo
agua cada una con dos átomos de
hidrógeno y uno de oxígeno
cada distinto compuesto tiene su
exclusiva combinación de átomos en cada
muestra de cualquier compuesto las
proporciones de los átomos y su
ordenación son siempre las mismas y así
podríamos describir cualquier molécula
de agua como un átomo de hidrógeno un
átomo de oxígeno y un átomo de hidrógeno
o con símbolos químicos y subíndices
y por fórmula familiar h2o al igual que
el agua a todos los compuestos están
formados de elementos el hidrógeno y el
oxígeno son elementos unidades básicas
de materia pura que no pueden ser
posteriormente divididos o transformados
en ningún otro elemento por
procedimientos químicos y ahora nuestro
análisis básico de la materia puede ser
completado
hay mezclas ya sean heterogéneas
homogéneas y sustancias puras que son de
dos tipos compuestos y elementos
los elementos son los sillares básicos
de toda la materia
menos de 100 tipos de elementos
diferentes se encuentran en la tierra de
forma natural y casi siempre se hallan
en compuestos y mezclas de compuestos
la extracción de un elemento puro
normalmente requiere cambios químicos
en el caso del hierro por ejemplo se
necesita el calor de un alto horno para
producir la reacción química que separa
el hierro casi puro de su mineral en
realidad la pureza de un elemento
normalmente no es deseable
otros elementos están corrientemente
mezclados con el hierro para formar el
acero un metal más útil
incluso después de que el elemento
silicio ha sido procesado hasta su casi
pureza absoluta debe añadírsele unas
impurezas seleccionadas para
proporcionarle las propiedades que
deseamos
la impureza controlada del silicio en
los minúsculos chips semiconductores
afecta a las propiedades del silicio y
facilita su papel básico en los
circuitos de microcomputadoras el
silicio como los demás elementos tiene
sus propiedades distintivas las
propiedades de un elemento pueden ser
utilizadas para identificarlo por
ejemplo nosotros podemos determinar si
un elemento oro está en esta roca o si
los puntos brillantes son cualquier otra
cosa parece en oro pero la apariencia no
basta un geo químico podría comparar las
propiedades de una pequeña muestra con
las propiedades de otras substancias
incluyendo el oro
por ejemplo a qué temperatura se funde
el oro
la muestra absorbe una gran cantidad de
calor y empieza a fundirse los últimos
puntos dorados se funden alrededor de
los mil 171 grados celsius
pero el oro se funde a 1.064 grados por
consiguiente los puntos brillantes no
son oro que son podemos usar un
espectrógrafo para fotografiar su
espectro atómico cuando está caliente
los átomos de un elemento despiden luz
que puede ser dispersada por un prisma
formando un espectro de colores
definidos esta es una sección del
espectro del oro hierro y sulfuro los
espectros son tan individuales como las
huellas dactilares por esto pueden
sernos de gran ayuda para la
identificación de átomos desconocidos
y colocamos una pequeña muestra de la
sustancia en el espectrógrafo la
calentamos mucho más allá del punto en
el cual se evapora hasta que sus átomos
emitan luz entonces fotografiamos el
espectro de esta luz emitida por nuestra
sustancia desconocida
esta es una sección de aquella imagen no
en pareja con la misma sección del
espectro del oro pero estamos casi
seguros de que no era oro
entonces que es un proceso de
eliminación nos conduce hacia una
combinación de los espectros del hierro
y del azufre la sustancia resulta ser un
compuesto de hierro y de azufre la
pirita
aunque los elementos hierro azufre y oro
son completamente diferentes en cuanto a
sus propiedades sus átomos como los de
todos los elementos están formados por
las mismas partículas subatómicas
protones y neutrones que se encuentran
en el núcleo y los electrones situados
en varios niveles energéticos fuera del
mismo
para cada tipo de átomo hay una única
composición de protones y electrones más
un número variable de neutrones
cada estructura atómica origina un
elemento determinado las similitudes de
organización dan a ciertos grupos de
elementos propiedades similares y las
diferencias propiedades diferentes por
ejemplo el cobre como la mayor parte de
los metales tiene brillo el sodio
también ello es debido a que su
estructura atómica es parecida sin
embargo es más blando porque su
estructura le proporciona
características específicas el sodio
reacciona violentamente al agua mientras
que el cobre es resistente a los agentes
atmosféricos y en cambio el hierro es el
motivo por ellos
la estructura atómica explica que los
elementos reaccionen formando compuestos
como el agua
los compuestos y los elementos
combinados forman mezclas como el agua
del mar y las rocas
elementos compuestos y mezclas forman
todos los materiales de la tierra y de
los seres vivos
no
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