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PROFESOR: QBA MIGUEL ANGEL CASTRO RAMÍREZ
SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS
Y
TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS
SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS
Y
TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS
SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS
Sustancias
Puras
Elementos
Compuestos
Mezclas
Homogéneas Soluciones
Heterogéneas
SUSTANCIAS PURAS La materia puede estar conformada por una sola sustancia o varias
de ellas. Aquella que está constituida por un solo tipo de elemento químico, o bien, por un solo compuesto químico recibe el nombre de sustancia pura, por ejemplo, la sal de mesa, el oro, el oxígeno, etcétera.
Si la materia está formada por moléculas con átomos iguales, se le llama “ELEMENTO QUIMICO”
Si la materia está formada por moléculas con átomos diferentes en masa y propiedades se le llama “COMPUESTO QUÍMICO”.
MEZCLASUna mezcla es un material formado por dos o más
sustancias combinadas en que cada una de ella mantiene sus propiedades químicas
Por ejemplo, el agua de mar, el aire, las pinturas, etcétera.
Una sustancia es una forma de materia que tiene una composición definida y puede ser pura o impura.
MEZCLASLas mezclas pueden ser de dos tipos: HOMOGÉNEAS y
HETEROGÉNEAS
En una mezcla homogénea las partes que la componen están distribuidas de manera totalmente uniforme. Por esta razón es difícil apreciar sus componentes a simple vista. También se llaman disoluciones.
El aire, por ejemplo, es una disolución de muchos gases (oxígeno, agua en estado de vapor, dióxido de carbono, nitrógeno, helio).
MEZCLASEn una mezcla heterogénea las partes constituyentes no
están distribuidas de manera totalmente uniforme, de modo que sus componentes se pueden distinguir con facilidad.
Son ejemplos de mezclas heterogéneas agua con arena, agua con aceite, detergente de lavadora, etc.
En una mezcla de agua y aceite se forman dos fases: la superior de aceite y la inferior de agua, por lo que es una mezcla heterogénea.
SOLUTOSOLUTO
Lo que se disuelve, es decir, lo que está en menor cantidad.
DISOLVENTEDISOLVENTE
El medio en que se disuelve el soluto, es decir, lo que está en mayor cantidad.
DISOLUCIONDISOLUCION
Sal Agua
SOLUCIONES.MEZCLAS HOMOGENEAS FORMADAS
POR SOLUTO Y DISOLVENTE.
SEPARACIÓN DE LAS MEZCLASSEPARACIÓN DE LAS MEZCLASEn los dos tipos de mezclas, sus componentes pueden separarse en sustancias puras por MEDIOS FÍSICOS, sin cambiar la naturaleza química de sus componentes.
Algunos “MEDIOS FISICOS” utilizados con frecuencia:•PROCEDIMIENTOS FISICOS:
Destilación, Evaporación, Cristalización, Cromatografía•PROCEDIMIENTOS MECÁNICOS:
Filtración, Tamizado, Imantación, Decantación, Centrifugación, Levigación.
Procedimientos físicos: EVAPORACIÓN
Esta técnica se ocupa para separar un sólido disuelto en líquido.
La mezcla se calienta y al evaporarse el líquido, el sólido queda en el recipiente.
En algunas caletas del sur de Chile, aprovechan la marea alta para apozar el agua en piscinas artificiales y obtener por calentamiento por el Sol sales no refinadas.
Procedimientos físicos: DESTILACIÓNPermite separar una mezcla
de líquidos que presenten distintos puntos de ebullición.
termómetrotubo refrigerante
agua
agua fría
recolector
destilado(alcohol)
65 °C
matraz
La destilación se utiliza para separaralcohol y agua. Para ello es necesario usar un aparato como el que se muestra en la figura.
Cuando la disolución se calienta y comienza a hervir, los líquidos se separan porque tienen puntos de ebullición distintos, es decir, hierven a diferentes temperaturas.
El líquido que hierve primero se evapora antes; los vapores se recogen en el tubo refrigerante, donde se enfrían y vuelven a condensarse pasando de nuevo al estado líquido. Este líquido, que se denomina destilado, se recoge luego en un vaso (recolector).
Procedimientos físicos: CRISTALIZACIÓN o PRECIPITADO
Es el procedimiento más adecuado para la purificación de sustancias sólidas..
La cristalización se utiliza , por ejemplo, para separar sulfato de cobre disuelto en agua.
Primero se calienta suavemente la disolución para concentrarla y después se filtra para eliminar las posibles impurezas.
El filtrado se recoge en un cristalizador (recipiente de cristal ancho y bajo)y se deja enfriar y reposar; de esemodo, el líquido se evapora y el sólido aparece en el fondo del recipiente en forma de cristales.
Se trata de un método habitual para obtener sólidos cristalinos muy puros, ya que las impurezas nuncaforman parte de los cristales.
concentración filtración cristalización
Procedimientos físicos: CROMATOGRAFÍAPermite separar una mezcla
homogéneas que presenten diferentes velocidades.
Este procedimiento consiste en la separación de componentes basándose en las diferencias de velocidades.
Con las cuales éstas se movilizan por la superficie del papel de cromatografía o de filtro, cuando previamente se ha usado una mezcla de disolvente.
Procedimientos mecánicos: FILTRACIÓNEs una técnica ocupada
para separar sólidos sin disolver en líquidos.
Es uno de los procedimientos más empleados en los laboratorios y generalmente se aplica después de haber añadido un disolvente a la mezcla.
Se basa en el tamaño de las partículas de la mezcla ya que al depositarlas sobre el papel de filtro, las más pequeñas pasan por los diminutos poros recogiéndose como filtrado, en tanto que los mayores, imposibilitadas de pasar, quedan sobre el papel de filtro constituyendo el residuo.
Procedimientos mecánicos: FILTRACIÓN
Numerosas máquinas con motores a combustión presentan filtros para atrapar partículas sólidas en el aceite, aire o el combustible
Procedimientos mecánicos: TAMIZADOSe emplea para separar los
componentes de una mezcla de sólidos de distinto tamaño
Consiste en hacer pasar la mezcla a través de distintos tamices.
Los tamices se colocan de manera que el que tiene los poros más grandes esté arriba, y el que tiene los poros más pequeños, abajo.
Con este método se separan, por ejemplo, las fracciones de grava, arena y arcilla que constituyen un suelo.
En realidad, procedimientos como éste tienen un valor relativo, pero determinado, dentro de sus límites de error más o menos grandes; es decir, nunca se consigue del todo una separación definitiva del material
arenagrava arcilla
Procedimientos mecánicos: IMANTACIÓN
Se usa esta técnica para separar sustancias magnéticas, como el hierro, de otras que no lo son.
La propiedad de ser atraídas por los imanes que presentan estas sustancias se aprovecha para separarlas del resto de los componentes de una mezcla.
Por ejemplo, para separar limaduras de hierro mezcladas con azufre o con arena. Basta con acercarle un imán y las limaduras de hierro serán atraídas por éste.
sal
imán
hierro
Procedimientos mecánicos: DECANTACIÓNLa decantación se utiliza para separar líquidos que no son solubles entre sí y presentan diferentes densidades
La decantación se usa para separar, como, por ejemplo, una mezcla de aceite y agua.
Para ello se vierte la mezcla en un embudo especial, llamado embudo de decantación, en el que se puede regular el paso del líquido mediante una llave.
Se deja reposar la mezcla hasta que ambos líquidos se separan y se abre la llave para permitir el paso del líquido más denso a otro recipiente; cuando este ha pasado, se cierra la llave.
El líquido menos denso queda retenido en el embudo y se puede obtener por la parte superior.
agua
agua
aceite
embudo de decantación
Procedimientos mecánicos: CENTRIFUGACIÓN
Es un procedimiento que se utiliza cuando se quieren acelerar la sedimentación
Se coloca la mezcla dentro de un a centrífuga, la cual tienen un movimiento de rotación constante y rápido, lográndose que las partículas de mayor densidad se vayan al fondo y las más livianas queden en la parte superior
Procedimientos mecánicos: LEVIGACIÓN
Es un procedimiento que se basa en la diferencia de peso de varios sólidos
Es el lavado de sólidos, con una corriente de agua.
Los materiales más livianos son arrastrados una mayor distancia, de esta manera hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean.
Esta técnica no es común en laboratorio pero es bastante frecuente en las industrias, ya sea para el lavado de arena o la obtención de oro.
