PROFESOR: QBA MIGUEL ANGEL CASTRO RAMÍREZ SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS Y TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS PROFESOR: QBA MIGUEL ANGEL CASTRO RAMÍREZ

SUSTANCIAS PURAS Y MEZCLAS 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”.

MEZCLAS Una 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.

MEZCLAS Las 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).

MEZCLAS En 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.

MEZCLAS HOMOGENEAS FORMADAS POR SOLUTO Y DISOLVENTE. SOLUCIONES. MEZCLAS HOMOGENEAS FORMADAS POR SOLUTO Y DISOLVENTE. DISOLVENTE El medio en que se disuelve el soluto, es decir, lo que está en mayor cantidad. SOLUTO Lo que se disuelve, es decir, lo que está en menor cantidad. Sal Agua DISOLUCION

SEPARACIÓN DE LAS MEZCLAS En 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: DESTILACIÓN Permite separar una mezcla de líquidos que presenten distintos puntos de ebullición. La destilación se utiliza para separar alcohol 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). termómetro tubo refrigerante agua agua fría recolector destilado (alcohol) 65 °C matraz

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 ese modo, 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 nunca forman parte de los cristales. concentración filtración cristalización

Procedimientos físicos: CROMATOGRAFÍA Permite 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: FILTRACIÓN Es 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: TAMIZADO Se 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 arena grava 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: DECANTACIÓN La 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 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.