Clasificación de la materia:
Mezclas y sustancias puras. Separación de mezclas I
Este tema trata sobre cómo se clasifican los materiales según su composición química. Las sustancias pueden ser: sustancias puras y mezclas
. Se definen cada uno de los tipos de sustancias y se presentan
diversos ejemplos. También se especifican las propiedades de cada uno de
los tipos y se trabajan algunos ejercicios a manera de ejemplo.
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¿Qué es una sustancia?
Una sustancia es cualquier variedad de materia de
composición definida y reconocible. Las sustancias se clasifican en
sustancias puras y mezclas. |
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¿Qué es una sustancia pura?
Una sustancia pura es un material homogéneo que
siempre tiene la misma composición fija e invariable y cuyas propiedades
físicas y químicas son siempre las mismas. Algunas pueden descomponerse
mediante procesos químicos en otras sustancias más simples; por
ejemplo, el Cloruro de sodio (sal común) , el azúcar. |
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Clasificación de las sustancias puras:
Las sustancias puras se clasifican en dos tipos:
elementos y compuestos; ambos son homogéneos ya que mantienen sus
propiedades características.
Los elementos
Son también denominados sustancias simples elementales que constituyen la materia. Se combinan para formar los compuestos.
Los compuestos
son denominados también Sustancias Compuestas; están formados por dos o
más elementos unidos químicamente en proporciones fijas de masa.
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Los compuestos son muy abundantes en la
naturaleza, pero también son sintetizados en el laboratorio. Los
compuestos pueden descomponerse en sus elementos constitutivos o
sustancias simples empleando técnicas específicas de separación. Ejemplos de algunas sustancias puras.
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Tipos de mezclas:
Mezclas homogéneas: Son las que tienen partículas indistinguibles a simple vista o con el microscopio; por ejemplo:
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Los coloides: son
partículas con un tamaño que oscila entre 10 -7 y 10 -5 cm. Estas
mezclas tienen una fase dispersante (disolvente) y una fase dispersa
(soluto); ejemplo: leche, gelatina, quesos, etc.
Las soluciones: tienen un tamaño de
partícula menor de 10 8 cm. y sus componentes son soluto y solvente. El
soluto se disuelve en el solvente y se encuentra, generalmente, en menor
proporción que éste.; ejemplo: agua de mar, limonada, te, refrescos,
alcohol, etc. |
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Mezclas heterogéneas:
son aquellas en las cuales pueden reconocerse sus diversos componentes
debido a la diferencia de sus propiedades. Hay dos tipos de mezclas
heterogéneas: mezclas groseras y suspensiones.
Mezclas groseras: Son aquellas que tienen componentes diferenciables por su gran tamaño. Por ejemplo: granito (mica, cuarzo y feldespato.
Suspensiones: Son las que tienen
partículas finas suspendidas en agua u otro líquido por un tiempo y
luego se sedimentan; por ejemplo: arena y agua. |
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Ejercicio:
Trata de elaborar en una hoja aparte un mapa conceptual con los
conceptos estudiados hasta ahora en este trabajo; si nunca has elaborado
un mapa de este tipo, pide ayuda a tu profesor; también puedes obtener
información visitando la pçagina Mapa Conceptual |
Técnicas de separación de mezclas.
Entre las distintas técnicas que se emplean para separar mezclas tenemos: |
Procedimientos físicos:
Destilación: consiste en separar
dos líquidos con diferentes puntos de ebullición por medio del
calentamiento y posterior condensación de las sustancias. El proceso de
la destilación consta de dos fases: la primera en la cual el líquido
pasa a vapor, y la segunda en la cual el vapor se condensa y pasa
nuevamente a líquido. La destilación puede ser:
Simple , si la muestra contiene un único componente volátil que se desea separar; Fraccionada ,
si la muestra contienen dos o más componentes volátiles que se separan
mediante una serie de vaporizaciones-condensaciones en una misma
operación . |
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Evaporación: consiste en separar los
componentes de una mezcla de un sólido disuelto en un líquido. La
evaporación se realiza en recipientes de poco fondo y mucha superficie,
tales como cápsulas de porcelana, cristalizadores, etc. (Ver ciclo del agua)
Cristalización: consiste en purificar una
sustancia sólida; esto se realiza disolviendo el sólido en un disolvente
caliente en el cual los contaminantes no sean solubles; luego se filtra
en caliente para eliminar las impurezas y después se deja enfriar el
líquido lentamente hasta que se formen los cristales. |
Cromatografía:
Es la técnica que se utiliza para separar los
componentes de una mezcla según las diferentes velocidades con que se
mueven al ser arrastradas por un disolvente a través de un medio poroso
que sirve de soporte a la mezcla, y sobre la base de las cantidades
relativas de cada soluto, distribuidos entre un fluido que se mueve,
llamado la fase móvil y una fase estacionaria adyacente. |
A fase móvil puede ser un líquido, un gas o un fluido
supercrítico, mientras que la fase estacionaria puede ser un líquido o
un sólido según las diferentes velocidades con que se mueven al ser
arrastradas por un disolvente a través de un medio poroso que sirve de
soporte a la mezcla. Se conocen varias formas: |
Cromatografía de columna:
Consiste en colocar la sustancia absorbente en un
tubo de vidrio por cuyo extremo superior se adiciona la mezcla de las
sustancias que se desean separar; después se agrega un disolvente
apropiado para disolver las sustancias en cuestión. |
Cromatografía de papel:
Se utiliza para separar los componentes de mezclas como la salsa de tomate o pigmentos de plantas.
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Procedimientos mecánicos:
Filtración: consiste en separar los
componentes de una mezcla de dos fases: sólida y líquida, utilizando una
membrana permeable llamada medio filtrante, a través de la cual se hace
pasar la mezcla; la fase líquida pasa a través de la membrana y la fase
sólida queda retenida en ella.
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Tamizado: consiste en
separar una mezcla de materiales sólidos de tamaños diferentes, por
ejemplo granos de caraota y arena empleando un tamiz (colador). Los
granos de arena pasan a través del tamiz y los granos de caraota quedan
retenidos. |
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Imantación: consiste en
separar con un imán los componentes de una mezcla de un material
magnético y otro que no lo es. La separación se hace pasando el imán a
través de la mezcla para que el material magnético se adhiera a él: por
ejemplo: separar las limaduras de hierro que se hallen mezcladas con
azufre en polvo, para lo cual basta con mantener con un imán el
componente magnético al fondo e inclinar el recipiente que contiene
ambos materiales, para que se pueda recoger el líquido en otro
recipiente. |
Centrifugación: consiste
en la separación de materiales de diferentes densidades que componen una
mezcla. Para esto se coloca la mezcla dentro de un aparato llamado
centrífuga, la cual tienen un movimiento de rotación constante y rápido,
lo cual hace que las partículas de mayor densidad vayan al fondo y las
más livianas queden en la parte superior. |
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Decantación:
se utiliza para separar dos líquidos con diferentes
densidades o una mezcla constituida por un sólido insoluble en un
líquido. Si tenemos una mezcla de sólido y un líquido que no disuelve
dicho sólido, se deja reposar la mezcla y el sólido va al fondo del
recipiente. Si se trata de dos líquidos se coloca la mezcla en un embudo
de decantación, se deja reposar y el líquido más denso queda en la
parte inferior del embudo. |
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