Substàncies pures i mescles Ricard Guillem Morrió

substància No tota la matèria és igual Cada classe de matèria s’anomena substància Una substància es diferència d’una altra per les seues propietats característiques

Una substància és químicament pura si té una composició constant e igual en tota ella, i unes propietats característiques constants. En la Natura és difícil trobar substàncies pures el més corrent és trobar mescles.

tipus principals de mescles Mescles homogènies: els seus components estan distribuïts homogèniament, tota la mescla té les mateixes propietats en tots els seus punts Mescles heterogènies: els seus components no estan distribuïts homogèniament, la mescla no té les mateixes propietats en tots els seus punts

DISSOLUCIONS Solut: la substància que està en menor proporció Són mescles homogènies Components: Solut: la substància que està en menor proporció Dissolvent: la substància que té major nombre de propietats físiques comunes amb la dissolució (està en major proporció) Dissolució = Solut + Dissolvent

Classificació de les dissolucions En funció de la fase: Sòlida Líquida Gasosa

Classificació de les dissolucions líquides En funció del dissolvent: Aquoses No aquoses En funció de l’estat del solut: Solut sòlid Solut líquid Solut gasós En funció de la naturalesa del solut: Electrolítiques: solut es dissocia en ions (ex. sal) (condueixen l’electricitat) No electrolítiques: solut no es dissocia en ions (sucre) (no condueixen l’electricitat)

La CONCENTRACIÓ sempre és la mateixa La descripció d’una dissolució implica conèixer els seus components i les seues quantitats relatives concentració. La concentració d’un solut en una dissolució és la proporció de solut present en la dissolució. És una propietat intensiva Hi ha varies formes d’expressar-la La fique on la fique… La CONCENTRACIÓ sempre és la mateixa

3r E.S.O. Percentatge en pes (% p/p) Percentatge en volum (% v/v) Massa per volum (g/l)

Classificació de les dissolucions líquides En funció de la concentració Diluïda Concentrada Saturada Dissolució saturada: la que ja no admet més solut. Dissolució diluïda: si estem molt lluny de la saturació Dissolució concentrada: si estem prop de la saturació.

solubilitat És la quantitat màxima de solut que podem dissoldre en un determinat volum de dissolvent És la concentració d’una dissolució saturada. Depèn de: la naturalesa del solut, la naturalesa del dissolvent la temperatura la pressió si el solut és gasos.

Hi ha que buscar una propietat que els diferencie i fer us d’ ella Separació de mescles MESCLA SÓLID – SÓLID Hi ha que buscar una propietat que els diferencie i fer us d’ ella Tamisat: Diferent grandària. Dissolució selectiva, la solubilitat en diferents dissolvents: (sucre i sal) Sublimació; un component sublima Extracció les diferencies de densitat Separació magnètica les propietats magnètiques d’un dels components,

Tamisat Exemples: Tamisat de sòls arena grava arcilla El tamisat s'utilitza per a separar mescles de sòlids polvoritzats en grans de diferents grandàries. Consisteix a fer passar la mescla a través de distints tamisos. Els tamisos es col·loquen de manera que el que té els porus més grans estiga dalt, i el que té els porus més xicotets, baix. Amb este mètode se separen, per exemple, les fraccions de grava, arena i argila que constituïxen un sòl. Exemples: Tamisat de sòls

Exemples: : Separació magnètica de arena i ferro; sal (NaCl) i ferro. imant ferro Separació magnètica S'usa esta tècnica per a separar substàncies magnètiques, com el ferro, d'altres que no ho són. La propietat de ser atretes pels imants que presenten estes substàncies s'aprofita per a separar-les de la resta dels components d'una mescla. Exemples: : Separació magnètica de arena i ferro; sal (NaCl) i ferro.

Separació de mescles MESCLES GAS - GAS MESCLA LÍQUID - LÍQUID Es separen liquant-les aplicant pressions altes i refredant després, deixant que es separen gradualment els components Liquació fraccionada. MESCLA LÍQUID - LÍQUID A) Heterogènia: Quan es separen les distintes fases: decantació. Embut de decantació: si els líquids són immiscibles

Decantació La decantació s'utilitza per a separar líquids que no són solubles entre si i presenten diferents densitats, com, per exemple, una mescla d'oli i aigua. Per a això s’aboca la mescla en un embut especial, anomenat embut de Decantació, en el que es pot regular el pas del líquid per mitjà d’una clau. Es deixa reposar la Mescla fins que ambdós líquids es Separen i s'obri la clau per a permetre El pas del líquid més dens a un altre recipient; quan este ha passat, es tanca la clau. El líquid menys dens queda retingut en l'embut i es pot obtindre per la part superior. aigua oli embut de decantació Exemples: Decantació d’aigua i oli; tetraclorur de carboni iodat i aigua.

Separació de mescles MESCLA LÍQUID-LÍQUID B) Homogènia (dissolucions): La destil·lació, basada en els distints punts d’ebullició dels components, consisteix en escalfar la mescla per a vaporitzar un dels components i després condensar-lo refredant-lo. Classes: destil·lació simple, destil·lació fraccionada

Separació de mescles MESCLA SÓLID -LÍQUID Mescles: · Decantació. · Filtració · Centrifugació Col·loides: · Filtració (ultrafiltres) Dissolucions: Canviar d’ estat algun component per a crear una mescla heterogènia i poder separar-los. Es fan servir: · Evaporació i cristal·lització Destil·lació simple

concentració filtració Cristal·lització Cristal·lització i precipitació La cristal·lització s'empra per a separar un solut sòlid dissolt en un dissolvent, com, per exemple, sulfat de coure dissolt en aigua. Primer es calfa suaument la dissolució per a concentrar-la i després es filtra per a eliminar les possibles impureses. El filtrat s’arreplega en un cristal·litzador (recipient de vidre ample i baixet) i es deixa refredar i reposar; d'esta manera, el líquid s'evapora i el sòlid apareix en el fons del recipient en forma de cristalls. Es tracta d'un mètode habitual per a obtindre sòlids cristal·lins molt purs, ja que les impureses mai formen part dels cristalls. Exemples: Cristalizació de sal (NaCl) en aigua salada; cristalizació de CuCl2

Decantació: Inclinar suaument un vas sobre altre per a que vesse el líquid sense que caiga el sòlid. (Aigua - arena).

Filtració: Es fa passar la suspensió per paper de filtre que té uns orificis fins que permeten el pas del líquid (filtrat) retenint al sòlid (residu).

Centrifugació: Es fa servir una centrifugadora que aprofita la força centrífuga que apareix al fer girar a gran velocitat els tubs que contenen la mescla que empenta cap al fons al sòlid, on es queda al parar. El líquid es separa per decantació.

Filtració fent servir filtres amb pors molt petits: ultrafiltres

Evaporació i cristal·lització: Escalfar la dissolució fins evaporació del dissolvent, quedant el solut sòlid. Si hi ha impureses, queden en el sòlid, i per a eliminar-les, es fa servir la cristal·lització. Destil·lació simple: Escalfar la dissolució per a vaporitzar el dissolvent i després condensar-lo, no es perd, com ocorria en la vaporització; el solut queda en estat sòlid.

Exemples: Destil·lació del vi; destil·lació del petroli. termòmetre tub refrigerant aigua aigua freda recol·lector destil·lat (alcohol) 65 °C matràs Destil·lació La destil·lació s'utilitza per a separar i recuperar líquids solubles entre si, com, per exemple, alcohol i aigua. Per a això és necessari usar un aparell com el que es mostra en la figura. Quan la dissolució s’escalfa i comença a bullir, els líquids es separen perquè tenen punts d’ ebullició distints, és a dir, bullen a diferents temperatures. El líquid que bull primer s’evapora abans; els vapors s’arrepleguen en el tub refrigerant, on es refreden i tornen a condensar-se passant de nou a l’estat líquid. Este líquid, que es denomina destil·lat, s'arreplega després en un got (recol·lector). Exemples: Destil·lació del vi; destil·lació del petroli.