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FACULTAD DE AGRONOMÍA. LABORATORIO DE INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA
PRÁCTICA 3. CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA Y OBSERVACIÓN DE PROPIEDADES
1.1
1.1.1
FUNDAMENTO TEÓRICO
Clasificación de la materia
En prácticas anteriores se ha definido que Química es la ciencia que estudia la materia y los cambios que ésta
experimenta. La materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. En algunos casos la materia
puede percibirse por los sentidos y en otras no.
En Química pueden distinguirse varios subtipos de materia según su composición y propiedades. A continuación
se presenta una jerarquización de la materia.
Figura 1. Esquema de la clasificación de la materia. Elaborado en base a: Brown, T; LeMay, H; Bursten, B &
Burdge, J. Química La Ciencia Central. 9ª. Edición. Pearson Educación. 1152 p.
Una sustancia es una forma de materia que tiene composición definida (constante) y propiedades distintivas.
Son ejemplo de ello el agua, amoniaco, azúcar de mesa (sacarosa), oro y oxígeno. Las sustancias difieren entre
sí por su composición y se pueden identificar según su estado de agregación, color, olor y otras propiedades. Un
elemento es una sustancia que no se puede separar entre otras más sencillas por medios químicos. Un
compuesto, o sea, una sustancia formada por átomos de dos o más elementos unidos químicamente en
proporciones fijas. Estos sólo se pueden separar por medios químicos.
Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en la que éstas conservan sus propiedades. Ejemplo
de ello son el aire, las bebidas gaseosas la leche y cemento. Las mezclas pueden ser homogéneas la
composición de mezcla es uniforme; o heterogéneas cuando la composición no es uniforme. Cualquier mezcla,
homogénea o heterogénea, se puede formar y separar en sus componentes puros por medios físicos sin cambiar
la identidad de dichos componentes.
Las mezclas homogéneas también se llaman soluciones. Entonces puede decirse que una solución es una
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mezcla homogénea de dos o más sustancias, en la cual el soluto es el componente presente en menor cantidad
y el solvente es el componente que se encuentra en mayor cantidad. El aire es una solución gaseosa; la
gasolina es una solución líquida; el latón es una solución sólida. En una solución, las partículas están dispersas
en una forma homogénea y no se sedimentan al dejarlas en reposo, ya que están unidas parcialmente a las
moléculas del solvente. Cuando una solución está conformada por un soluto líquido o sólido y como solvente
agua a esta solución se le da el nombre de solución acuosa.
En las suspensiones las partículas son relativamente grandes y, por tanto, bajo la fuerza de gravedad se
sedimentan al dejarlas en reposo. Los coloides (suspensión coloidal o dispersión coloidal) son un punto
medio entre la materia que está dispersa en una solución y la de una suspensión. El coloide es una dispersión de
partículas de una sustancia (la fase dispersa) entre un medio dispersor, formado por otra sustancia. Las
partículas coloidales tienen un tamaño comprendido entre 10-5y 10-7 mm de diámetro (de 10 a 100 veces mayor
que las moléculas, átomos o iones). Puesto que en las dispersiones coloidales el tamaño de las partículas es
muy pequeño, la fuerza de gravedad sobre ellas no es apreciable y, por tanto, no se observa sedimentación
cuando un coloide se deja en reposo. Una suspensión coloidal también carece también de homogeneidad de una
solución. La fase dispersa y el medio dispersor pueden ser gases, líquidos, sólidos o una combinación de
diferentes fases. A continuación se presenta un cuadro con el nombre de diferentes tipos de coloide según el
estado de agregación del medio dispersor y la fase dispersa
Cuadro 1. Los diferentes tipos de coloides
Medio dispersor
Gas
Gas
Líquido
Líquido
Líquido
Sólido
Sólido
Sólido
Fase dispersa
Líquido
Sólido
Gas
Líquido
Sólido
Gas
Líquido
Sólido
Nombre
Aerosol
Aerosol
Espuma
Emulsión
Sol
Espuma
Gel
Sol sólido
Ejemplo
Bruma, niebla
Humo
Crema batida
Mayonesa
Leche de magnesia
Espumas plásticas
Gelatina, mantequilla
Algunas aleaciones
Fuente: Chag, R & Goldsby, KA. 2013. Química. Undécima edición. McGraw-Hill. China 2013. 1090 p
En una solución, el tamaño de las partículas es muy pequeño. Se trata de moléculas, átomos o iones que no se
pueden distinguir ni siquiera al microscopio. En los coloides, por el contrario, el tamaño de las partículas de la
fase dispersa inclusive puede ir desde 10 hasta 1,000 angstrom (el rango puede variar según el autor) y
corresponder a moléculas grandes o agregados de moléculas más pequeñas, que no pueden separarse por
filtración ni distinguirse del medio. Una forma de distinguir una disolución de un coloide es mediante el Efecto
Tyndall. Cuando un rayo de luz pasa a través de un coloide, es dispersado por el medio. Dicha dispersión no se
observa con la soluciones porque las moléculas del soluto son demasiado pequeñas para interactuar con la luz
visible.
Debido a que las partículas coloidales poseen una gran superficie de contacto con el medio dispersante, las
dispersiones coloidales tienen una gran capacidad de adsorción, es decir, sobre su superficie se pueden adherir
otras sustancias o partículas, especialmente iones.
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1.1.2
Propiedades de la materia
Se identifican las sustancias por sus propiedades y composición. El color, punto de fusión y punto de ebullición
son propiedades físicas. Una propiedad física se puede medir y observar sin que se modifique la composición o
identidad de la sustancia. Una propiedad química se puede observar cuando ocurre un cambio químico en la
estructura interna de la sustancia transformándose a otra sustancia; dichos cambios generalmente son
irreversibles. Ejemplo de ello es la formación de agua, huevo cocido, madera quemada.
Otro grupo de propiedades que caracterizan la materia son las extensivas e intensivas, las propiedades
extensivas se caracterizan porque dependen de la cantidad de materia presente o que se considere. Estas son
aditivas (se pueden sumar). Las propiedades extensivas pueden ser la masa y el volumen. La masa es la
cantidad de materia en una muestra dada de una sustancia. El volumen se define como la longitud elevada al
cubo. Las propiedades intensivas, no dependen de la cantidad de materia que se considere, además, no son
aditivas. Son propiedades intensivas la densidad y la temperatura. La densidad se define como la masa de un
objeto dividida entre su volumen. La temperatura se define como la manifestación de la cantidad de calor
presente en un cuerpo.
1.1.3
La masa y su medición
En esta práctica se iniciará con las mediciones de masa. La masa es la cantidad de materia que tiene un objeto y
se mide con el instrumento conocido como balanza. En el Sistema Internacional de Medidas la unidad patrón
para la masa es el kilogramo.
En la balanza, generalmente se suele comparar la masa, desconocida, de un cuerpo u objeto, contra las masas
conocidas de cuerpos que sirven como referencia. A estos cuerpos se les denomina pesas, por lo que a esta
operación se le ha llamado pesada. Hay diferentes tipos de balanzas, las cuales han sido construidas con
diferentes aplicaciones y de acuerdo a éstas, estos instrumentos poseen diferente sensibilidad y precisión.
Usualmente se trabaja en los laboratorios de Química, con las de uno o dos platos, ordinaria o fina. De esta
cuenta, hay balanzas no analíticas y analíticas.
Para utilizar una balanza deben observarse, de manera general, las siguientes precauciones:
 Previo a utilizar una balanza, compruebe que los platos están limpios y secos.
 Cerciórese ahora que la balanza está sin carga alguna, de que el fiel coincida con el cero de la escala.
Si esto no sucede, notifique inmediatamente a su Instructor de Laboratorio.
 En el momento de determinar la masa de un sólido, de una sustancia pulverulenta o un líquido colóquela
dentro o sobre un recipiente. Nunca coloque sustancias químicas u objetos directamente sobre los
platos de la balanza, utilice para el efecto, papel, vidrios de reloj, beackers o cualquier otro objeto que
sirva para tal finalidad. Nunca coloque objetos calientes sobre los platos de la balanza.
 Si su balanza es de dos platos, la masa que se va a medir se debe colocar en el plato izquierdo y las
pesas en el derecho.
 Al concluir de pesar, asegúrese que los pilones que se ubican en los brazos de la balanza estén en cero
y que en el caso de haberse utilizado pesas, estas deberán retirarse y guardarse.
 Deje limpios los platos de la balanza.
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1.2
OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
Diferenciar una propiedad física de una química utilizando fundamentos científicos.
Clasificar la materia en mezclas y sustancias puras utilizando fundamentos científicos
Diferenciar las sustancias puras en elementos y compuestos utilizando fundamentos científicos
Clasificar las mezclas en homogéneas y heterogéneas y las mezclas heterogéneas en suspensiones o
coloides utilizando el efecto Tyndall.
 Observar y discutir algunas propiedades de la clorofila.




1.3
MATERIALES Y EQUIPO
Materiales y equipo proporcionados por el laboratorio
Cristalería
Equipo
 5 Beacker de 150 mL
 1 Espátula
 3 tubos de ensayo
 1 Mechero Bunsen
 1 Varilla de vidrio
 1 Manguera
 Pinzas para tubo de ensayo.
 1 balanza monoplato
 1 Lámpara para efecto Tyndall
 1 Lámpara UV
 1 Gradilla para tubos de ensayo
 1 Mortero
 1 Pistilo
Reactivos
 Cloruro de calcio
 Cloruro de sodio
 Sulfato de cobre
 Ferrocianuro de potasio
 Hierro
 Azufre
 Etanol
Materiales proporcionados por el estudiante.
Por grupo de trabajo
 1 tubo de ensayo como los utilizados en el laboratorio.
 10 gramos de hojas cuyo color predominante sea el verde.
 1 trozo de gasa.
 1 linterna de luz blanca.
1.4
METODOLOGÍA
1.4.1
Observación de propiedades
a. En el cuadro 1 encontrará una serie de nombres de reactivos los cuales serán utilizados, extraídos o
sintetizados en esta práctica. Anote las propiedades que se le indican en este cuadro, las cuales deben
ser observadas y anotadas mientras se les esté manipulando o bien cuando recién se hayan sintetizado o
extraído. Cuando la propiedad no aplique a la muestra escribir “no aplica” o “no presenta”. En la columna
de otras, indicar otras propiedades que no hayan sido consideradas y que usted haya observado o bien
investigado posteriormente.
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1.4.2
Elaboración y clasificación de mezclas
a. Realice las siguientes mezclas en beackers de 150 mL, (en cada beacker una mezcla diferente).
Recuerde medir los volúmenes con una probeta adecuada, trasvasar correctamente de la probeta al
beacker y al medir la masa colocar la tara. Después de mezclar los componentes agitar con una varilla de
vidrio.
 2 gramos de cloruro de calcio + 100 mL de agua
 2 gramos de cloruro de sodio + 100 mL de agua
 2 gramos de sulfato de cobre + 100 mL de agua
 2 gramos de ferrocianuro de potasio + 100 mL de agua
b. Aplicar efecto Tyndall para clasificar las mezclas anteriores en: suspensión, coloides (dispersiones
coloidales) y solución. Anotar la información en el cuadro 3.
c. Mida 5 mL de la mezcla acuosa de ferrocianuro de potasio y trasváselo a un tubo de ensayo.
d. A este tubo agréguele 5 mL de la mezcla acuosa de sulfato de cobre.
e. Observar y anotar la información más importante.
f. Aplicar efecto Tyndall y clasificar esta nueva mezcla. Anotar la información el cuadro 3
1.4.3 Síntesis de un compuesto a partir de dos elementos
a. Medir 1.30 gramos de polvo de hierro. Observe y anote el mayor número de propiedades que pueda
observar (estado de agregación, color, olor, magnetismo, entre otras) y anótelas en el cuadro 2. Si el
espacio asignado le es insuficiente puede copiar el cuadro en su cuaderno de laboratorio.
b. Utilizar papel encerado.
c. Agregar el polvo de hierro en un tubo de ensayo limpio y seco.
d. Medir 1.6 g de azufre. Observe y anote el mayor número de propiedades.
e. Agregue el azufre en el mismo tubo de ensayo donde se encuentra el polvo de hierro. Agite hasta
homogenizar.
f. Indique el tipo de mezcla
g. Calentar el tubo de ensayo sobre la llama de un mechero, moviéndolo constantemente.
h. Mantener el tubo sobre la flama hasta que el contenido se vuelva a incandescente. Cuando llegue a este
punto retirar el tubo de la llama del mechero. Observe y anote propiedades del nuevo material.
i. Espere hasta que todo el material recién formado deje de reaccionar y se enfríe. Observe y anote
propiedades.
j. Consulte a su instructor de laboratorio respecto a cómo descartar el material.
1.4.4
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
Fluorescencia de la clorofila
Medir 5 gramos de hojas verdes frescas.
Medir 100 mL de agua destilada y trasvasarla a un beacker de 150 mL.
Agregar un poco de carbonato de calcio.
Calentar la mezcla hasta que ésta comience a hervir.
Sumergir las hojas 2 minutos.
Saque las hojas con la espátula y séquelas con papel absorbente.
Macere las hojas en un mortero con ayuda de un pistilo.
Agregue un poco de etanol al 95% y siga macerando.
Tome un beacker y coloque en el extremo superior un trozo de gasa o bien papel mayordomo blanco
doblado a la mitad.
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j.
Vierta el contenido del mortero sobre la gasa o el papel mayordomo. Observe que únicamente pase
líquido y no material sólido.
k. Agregue un poco de etanol al macerado y repita el procedimiento. No utilice más de 80 cm3 de etanol en
total.
l. Ilumine el recipiente con luz fuerte por medio de un haz paralelo en un lugar oscuro.
m. Anote las observaciones.
n. Después ilumine el recipiente con la lámpara UV en un lugar oscuro. Pregunte a su instructor sobre el uso
correcto de este instrumento. Anote las observaciones.
1.5
CUESTIONAMIENTOS Y OBSERVACIONES PARA INCLUIR EN EL INFORME
a. Cuadro 2. Propiedades de reactivos utilizados en esta práctica
Propiedades
Estado de
agregación
Color
Olor
Magnetismo
Solubilidad
en agua
Otras
Muestra
Cloruro
de
calcio
Cloruro de sodio
Sulfato de cobre
Ferrocianuro de
potasio
Hierro
Azufre
Agua
Etanol
 En la columna de estado de agregación, indicar si es líquido, sólido o gaseoso. Si es sólido, escribir si es cristalino o en polvo.
 En la columna de color, escribir el color que presenta la muestra.
 En la columna de magnetismo, escribir si presenta o no magnetismo, para esto observe si el reactivo queda adherido a la
espátula.
 En la columna de olor indique si el reactivo presenta algún olor característico y si éste es fuerte o débil. Precaución al
momento de percibir el olor, no acercar directamente la nariz al reactivo debido a que algunos pueden ser peligrosos.
Pregunte a su instructor si desconoce la forma adecuada de percibir esta propiedad.
 Escriba en la columna solubilidad en agua, si el reactivo es soluble o no en agua
b. Discuta en conjunto las propiedades de cada una de las muestras anotadas en el cuadro anterior.
c. Clasifique las muestras siguientes como mezclas o sustancia puras. Si es sustancia pura indique si es
elemento o compuesto.
 Cloruro de calcio
 Cloruro de sodio
 Sulfato de cobre
 Ferrocianuro de potasio
 Hierro
 Azufre
 La mezcla de hierro y azufre antes de aplicar calor.
 El producto de la reacción de hierro y azufre (después de aplicar calor).
 La mezcla de etanol y pigmentos foliares.
d. Escriba y discuta las propiedades observadas del producto formado mediante la reacción de hierro y
azufre. Investigue el nombre de este producto.
e. ¿Qué componentes se encuentran en la mezcla de etanol y pigmentos foliares?
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f.
Escriba y discuta las propiedades de la clorofila.
g. Cuadro 3. Clasificación de mezclas
Otra
¿Solución?
(Sí/No)
¿Coloide?
(Sí/No)
¿Suspensión?
¿Efecto Tyndall?
(Sí/No)
¿Sedimento?
(Sí/No)
¿Turbidez?
(Sí/No)
¿Transparencia?
(Sí/No)
Color
Mezcla
Conclusión
¿Partículas suspendidas
no sedimentadas?
(Sí/No)
Propiedades
a. Cloruro de calcio + agua
b. Cloruro de sodio + agua
c. Sulfato de cobre + agua
d. Ferrocianuro de potasio
+agua
e. La mezcla de c y d
1.6
BIBLIOGRAFÍA
 Brown, T; LeMay, H; Bursten, B & Burdge, J. Química La Ciencia Central. 9ª. Edición. Pearson
Educación. 1152 p.
 Chag, R & Goldsby, KA. 2013. Química. Undécima edición. McGraw-Hill. China 2013. 1090 p.
 Müler, L. 1964. Manual de laboratorio de Fisiología Vegetal. Instituto Interamericano de Ciencias
Agrícolas de la O.E.A. Turrialba, Costa Rica. 165 p.
 Pérez Morales, RA. 2011. Manual de laboratorio de Introducción a la Química. Facultad de Agronomía.
Universidad de San Carlos de Guatemala. Guatemala. 50 p.
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