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Físico Química · U3 · Sistemas materiales y soluciones · Parte A · Sistemas materiales · Tema 1

1. Sistemas homogéneos y heterogéneos

Sin empezar

El agua mineral se ve como una sola cosa. ¿Es una sola sustancia?

Consigna. Para tres sistemas de la mesa, decí cuántas fases y cuántos componentes tienen y si son homogéneos o heterogéneos.

Lo que vemos Lo que pasa con las partículas Cómo lo escribimos
Duración: 1:15Peso: 2,9 MB

Lámina de clase

Lámina: Sustancia o mezcla
Sustancia o mezcla Versión oscura
Lectura de clase

¿De qué se trata?

En la mesa hay una botella de agua mineral, un vaso con agua y arena, un frasco con agua y aceite y un clavo de hierro. Todos son materiales de todos los días, pero no son el mismo tipo de material.

¿Alcanza con mirarlos para saber si son una sola sustancia o una mezcla? El agua mineral dice “agua” y se ve transparente. El clavo se ve de un solo color. En este tema vas a aprender a hacerte dos preguntas ante cualquier material: ¿se ve igual en todas sus partes? y ¿de cuántas sustancias está hecho?

Ideas clave

Un sistema material es la porción de materia que elegimos estudiar. Puede ser el contenido de la botella, el vaso con arena o solo el clavo. El límite lo ponemos nosotros.

🔍 Lo que vemos (macroscópico)

  • Una fase es cada porción del sistema que se ve igual y tiene las mismas propiedades en todas sus partes. El vaso con agua y arena tiene dos fases (el líquido y el sólido). El agua con aceite, también dos.
  • Un componente es cada sustancia que forma el sistema. En el agua con sal, los componentes son agua y sal.
  • Un sistema homogéneo tiene una sola fase: se ve igual en todas partes, aun con lupa o microscopio común (agua con azúcar bien disuelta, aire limpio, el clavo).
  • Un sistema heterogéneo tiene dos o más fases: se distinguen partes distintas (agua con arena, agua con aceite, granito).

Ojo: fase y componente no son lo mismo. El aire tiene una fase y varios componentes (nitrógeno, oxígeno, otros gases). Agua líquida con cubitos de hielo tiene dos fases y un solo componente: agua.

⚛️ Lo que pasa con las partículas (submicroscópico)

Toda la materia está hecha de partículas muy pequeñas.

  • Una sustancia tiene un solo tipo de partícula (agua destilada, hierro).
  • Una mezcla tiene dos o más tipos de partículas. Si están repartidas en forma pareja, la mezcla es homogénea (a esta la llamamos solución). Si se agrupan en zonas distintas, es heterogénea.
SistemaFasesComponentes¿Homogéneo o heterogéneo?
Agua mineral1Agua + sales disueltasHomogéneo (solución)
Agua y arena2Agua, arenaHeterogéneo
Agua y aceite2Agua, aceiteHeterogéneo
Agua con hielo2AguaHeterogéneo (una sola sustancia)
Clavo de hierro1HierroHomogéneo (sustancia)

✏️ Cómo lo escribimos (simbólico): las sustancias tienen fórmula (agua: H₂O; hierro: Fe). Una mezcla no tiene una sola fórmula: se describe nombrando sus componentes, por ejemplo “agua + sal”.

Propiedades intensivas y extensivas. La masa y el volumen dependen de cuánto material hay (extensivas). La densidad, el punto de ebullición o el color no dependen de la cantidad (intensivas) y sirven para reconocer materiales. Las viste en la Unidad 2.

Vocabulario

TérminoQué significaEjemplo
Sistema materialPorción de materia que elegimos estudiarEl contenido del vaso
FasePorción con el mismo aspecto y propiedadesEl aceite y el agua son dos fases
ComponenteCada sustancia del sistemaEn agua con sal: agua y sal
HomogéneoUna sola faseAgua con azúcar disuelta
HeterogéneoDos o más fasesAgua con arena
SustanciaUn solo tipo de partículaAgua destilada, hierro
MezclaDos o más tipos de partículasAire, agua mineral, granito

Experiencia sugerida

  1. Mirá sin agitar: agua mineral, agua con arena, agua con aceite y un clavo. Anotá cuántas fases ves en cada uno.
  2. Leé la etiqueta del agua mineral. ¿Dice solo “agua” o trae una lista de sales? Esa lista es una pista de mezcla.
  3. Agitá el frasco de agua con aceite y esperá cinco minutos. ¿Qué pasa con las fases?
  4. Si en casa no hay materiales, armá tres frascos: agua de la canilla, agua con azúcar revuelta y agua con tierra. Dejalos quietos y anotá si aparecen partes distintas. No pruebes ni huelas productos de limpieza.

Errores frecuentes

Lo que muchos piensanQué pasa en realidad
Si se ve transparente, es una sustancia pura.El aire y el agua mineral son transparentes y son mezclas. Transparente quiere decir una fase, no un componente.
El agua mineral es una sustancia porque dice “agua”.Es una solución: agua con sales disueltas. Por eso la etiqueta trae la composición.
El número de fases es igual al número de componentes.No siempre: el aire tiene 1 fase y varios componentes; agua con hielo, 2 fases y 1 componente.

Autoevaluación

1. ¿Cuántas fases y cuántos componentes tiene un vaso con agua, arena y sal disuelta?

Ver respuesta

Dos fases (la solución de agua con sal y la arena) y tres componentes (agua, sal y arena). Es heterogéneo.

2. Verdadero o falso: “Un sistema homogéneo siempre es una sustancia pura”.

Ver respuesta

Falso. Puede ser una sustancia (el clavo de hierro) o una mezcla homogénea, es decir, una solución (agua mineral, aire).

3. Agua con cubitos de hielo: ¿homogéneo o heterogéneo? ¿Cuántos componentes?

Ver respuesta

Heterogéneo, porque hay dos fases (sólida y líquida). Un solo componente: agua.

Resumen

Un sistema material es la porción de materia que estudiamos. Las fases son las partes que se ven distintas; los componentes, las sustancias que lo forman. Homogéneo: una fase. Heterogéneo: dos o más. Una sustancia tiene un solo tipo de partícula y una mezcla, más de uno. Las mezclas homogéneas se llaman soluciones.

Notas para el docente. Adaptado del tema 01 de Química 4.º (mismo enfoque en tres niveles: macro, submicro y simbólico). Se quitaron la distinción átomos/moléculas/iones y la de sustancia simple/compuesta, y la tabla de métodos de separación pasó al tema 8. Video, lámina y simulador son los de 4.º (el simulador menciona iones). Material de base: zip4-contenidos-md/01-sistemas-materiales.md.

Práctica con devolución

Cómo se usa esta práctica

Elegí una opción: la devolución explica el porqué. En “clasificar”, resolvé cada fila. El repaso se guarda solo en este navegador.

El agua mineral tiene una sola fase y varios componentes. Es…

¿Homogéneo o heterogéneo?

Agua con arena
Aire limpio
Agua con aceite
Agua con azúcar disuelta
Agua con cubitos de hielo
Clavo de hierro

Un vaso con agua, arena y sal disuelta tiene…

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El simulador viene de Química 4.º: en algunos casos habla de iones. Para 3.er año alcanza con leerlo como “partículas de otra sustancia repartidas en el agua”.

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