CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS DE LA MATERIA

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CAMBIOS FÍSICOS Y QUÍMICOS

 Diana Carolina Muñoz, Mavy Sofía Muñoz

*Laboratorio de Química Orgánica General, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación, Universidad del Cauca, Popayán-Colombia.

RESUMEN: Conocer las diferencias entre las propiedades físicas y químicas de la materia es de gran utilidad porque nos ayudan a identificar la caracterización de los compuestos, puesto que mediante ellas es posible observar su naturaleza. Se ejecutaron diferentes pruebas en donde se pudo observar el cambio de las propiedades físicas del yodo, la parafina y el etanol, encontrándose que este último ebulle más rápido que el agua y su punto de fusión es 77°C. También se observaron los cambios químicos realizando una formación y un rompimiento de enlace. Se determinaron las propiedades físicas: punto de fusión y cambio de estado; en las propiedades químicas: no se pudo determinar con certeza los cambios ya que hubo una falla en el procedimiento del experimento.

1. INTRODUCCIÓN

Los cambios físicos y químicos de la materia permiten adentrarse más hacia la constitución de un compuesto, permitiendo así saber qué mecanismos utilizar en caso de que queramos separarlo o mezclarlo con más elementos. Por ello es importante conocer y distinguir los 5 estados de la materia, como lo son: Sólido, Liquido, Gaseoso, Plasma y BEC. Cada uno de ellos nos permite diferenciar los cambios físicos y químicos de la materia.

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. [1]. El plasma se forma mediante la ionización de átomos, que al romperse pierden su cobertura de electrones los cuales se desplazan libremente [2]. El BEC (Condensación de BOSE-EINSTEN) es un fenómeno cuántico que se manifiesta a escalas macroscópicas. [3]

Una propiedad física se puede medir y observar sin que se modifique la composición o identidad de la sustancia [4] y en una propiedad química  se presentan cambios que no sólo modifican el aspecto físico, sino también la composición química de una sustancia. [5]

Para llevar a la práctica lo mencionado anteriormente se realizaron diferentes experimentos, que permitieron comprobar todo lo dicho por estos escritores.

1. METODOLOGÍA

Teniendo como propósito analizar los cambios físicos y químicos de la materia, se realizaron diferentes experimentos. Inicialmente se hizo una la observación de los cambios físicos, para ello se utilizaron varios métodos, en los cuales se vio el paso de los estados sólido, líquido y gaseoso de los diferentes elementos; primero se colocó 0,105 g de yodo (previamente pesados) en un vaso de precipitados de 50 ml, estos fueron tapados con un vidrio de reloj al cual encima se le colocó un cubo de hielo para que se realizara la solidificación del yodo. Cuando se colocaron en una plancha caliente se pudo observar un cambio de coloración en el vaso de precipitados (ver fig.1).

Posterior a esto se midió la temperatura al momento de fusión del etanol y del agua, encontrándose que el etanol tiene un punto de fusión más bajo que el del agua, siendo este de 77°C y el del agua a 94°C. Esto se da por la diferencia de elementos y por la altitud y longitud de la ciudad de Popayán. (Ver, fig. 2)

Luego, con la parafina se vio el paso de estado de sólido a líquido, poniendo a calentar un pequeño trozo de esta en una espátula metálica, al momento que ocurrió el cambio de estado, se le tomó la temperatura, dando 66°C y se pudo ver que rápidamente se volvió a solidificar. (Ver, fig. 3).

Como segundo paso se realizó la observación de los cambios químicos, para esto se hicieron dos procedimientos diferentes; Primero se conectaron dos tubos de ensayo con desprendimiento lateral a un manguera, posteriormente, a uno de ellos se le adicionan 0,5 ml de ácido clorhídrico que estaba concentrado en un 37%, después de ello se le agregan o,1 g de Zn y se tapó para que no se saliera el gas de este, el otro tubo también fue tapado pero con un dedo; al terminar de hacer contacto el Zn con el HCl, se hizo una especie de fósforo artesanal, con palos de madera y parafina, cuando se encendieron rápidamente se acercó al tubo con el contenido, produciendo un sonido agudo. (Ver, fig.4).

Para finalizar con los cambios químicos, se

hizo último experimento, en donde se colocaron dos tubos con desprendimiento conectados mediante una manguera, en uno de ellos se adicionó 3ml de agua, 0,5 ml de ácido sulfúrico (H2SO4), 2ml de agua oxigenada (H2O2) 0,1 ml de permanganato de potasio (KMnO4) y se tapó con la yema del dedo. Se observó un cambio en la coloración tornándose violeta y posteriormente se volvió trasparente, después de este cambio, se le introdujo un fósforo artesanal, esperando que al hacer esto la llama se avivara, pero sucedió todo lo contrario y se apagó. (Ver, fig.5).  

Figura 1: Cambio físico del yodo

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Figura 2: Cambio de estado; punto de fusión Etanol y Agua.

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Figura 3: Cambio de sólido a líquido de la parafina.

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Figura 4: Cambio químico (1)

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Figura 5: Cambio químico (2)

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1. RESULTADOS Y ANÁLISIS

Tabla 1. Cambio de estado líquido a gaseoso.

Tabla 2. Temperatura de la parafina

La molécula de H2O, comúnmente agua, según la altitud y latitud de la ciudad de Popayán tiene un punto de fusión de 94°C, lo cual fue el resultado esperado y obtenido en la práctica, esto indica que no hubo variación en la presión atmosférica sobre el agua, en cambio, para el etanol (C2H6O) a nivel de la ciudad se esperaba obtener una temperatura de 74°C en su punto de fusión, sin embargo ese no fue el resultado obtenido, se puede decir que esa variación posiblemente fue producida por la presión atmosférica de la ciudad debido a su ubicación geográfica.

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