HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS.

MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS CON BASE ENLAS PROPIEDADES FÍSICAS DE SUS COMPONENTES.

Mtro. Oscar Eduardo MartínezTolentino.Química.

Parte I

¿CUÁNTOS TIPOS DE MEZCLAS HAY?

¿CUÁLES SON LAS MEZCLAS HETEROGÉNEAS Y HOMOGÉNEAS?

¿QUÉ ES UN SOLUTO?

¿QUÉ ES UN SOLVENTE?

¿QUÉ ES UNA DISOLUCIÓN?

MÉTODOS PARA SEPARAR LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA.

¿Qué es una mezcla?Una mezcla es la agregación de varias sustancias o cuerpos que no se

combinan químicamente entre sí. A cada una de las sustancias que conforman

una mezcla se le llama componente, los cuales al estar juntos o separados

conservan sus propiedades características, e intervienen en proporciones

variables.

¿Qué es una mezcla heterogénea?Una mezcla heterogénea son distinguibles a simple vista y su distribución no es

uniforme. Las mezclas heterogéneas presentan al menos dos fases

diferenciadas (sólido y sólido, por ejemplo). Un tazón de cereal con leche es un

ejemplo de una mezcla heterogénea.

¿Qué es una mezcla homogénea?Una mezcla homogénea es aquella en la que sus componentes están

mezclados de forma tal que es imposible diferenciarlos a simple vista, estando

distribuidos de manera uniforme.

¿Qué es un soluto?Es aquel componente que se encuentra en menor cantidad y es el que se

disuelve. El soluto puede ser sólido, líquido o gas, como ocurre en las bebidas

gaseosas, donde el dióxido de carbono se utiliza como gasificante de las

bebidas. El azúcar se puede utilizar como un soluto disuelto en líquidos (agua).

¿Qué es un solvente?Es aquel componente que se encuentra en mayor cantidad y es el medio que

disuelve al soluto. El solvente es aquella fase en que se encuentra la solución.

Aunque un solvente puede ser un gas, líquido o sólido, el solvente más común

es el agua.

¿Qué es una disolución?Una disolución consiste en una mezcla de una sustancia sólida en un solvente

líquido.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • CENTRIFUGACIÓN

Al someter suspensiones o coloides a distintas velocidades de rotación, es posible

separar sus componentes del más pesado al más ligero, al acelerarlos, los componentes

más densos adquieren más fuerza que los menos densos, separándose así en sus

distintos componentes. Un ejemplo es la centrifugación de la sangre.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • DESTILACIÓN

Este método sirve para separar soluciones aprovechando la diferencia de puntos de

ebullición de los componentes de una mezcla. Consiste en calentar una mezcla hasta

que ésta alcance el punto de ebullición de la sustancia que ebulle a menor

temperatura, esta sustancia se evapora y se separa de la mezcla poco a poco, su

vapor pasa entonces por un condensador para ser recuperado en un recipiente. Por

ejemplo al destilar alcohol con agua.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • CROMATOGRAFÍA

Este método permite analizar y separar los componentes de las mezclas al pasar a

través de un soporte fijo o medio adsorbente que hace que los diferentes componentes

queden adheridos a su superficie y se originen bandas de colores con la ayuda de un

disolvente.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • EVAPORACIÓN

• Cuando se disuelven sólidos en líquidos, es posible evaporar todo el líquido hasta que

sólo quede la sustancia que no se evaporó en el recipiente. Por ejemplo cuando

separamos sales disueltas en agua como el cloruro de sodio en agua.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • CRISTALIZACIÓN

• Se usa para separar sólidos disueltos en líquidos, de manera que al comenzar la

cristalización de lo sólidos, el disolvente es excluido del cristal. Por ejemplo, al separar

el sulfato de cobre del agua, el cual se cristaliza al bajar la temperatura de la mezcla.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • DECANTACIÓN

• En mezclas que contienen sólidos y líquidos es posible separarlos tan sólo

dejando que el sólido se deposite en el fondo y, después, retirar el líquido

teniendo cuidado de no quitar parte del sólido en el fondo. Incluso

cuando se tienen mezclas de dos componentes líquidos que no se

mezclan, es posible decantarlas si se dejan reposar el tiempo suficiente

para que ambas sustancias se separen por completo.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • FILTRACIÓN

• Este método se usa para separar sólidos mezclados con líquidos, de manera que no es

posible decantar la mezcla. Entonces se hace pasar la mezcla a través de un material

poroso, de tal manera que el líquido pasa a través de éste, pero el sólido no, separando

así la mezcla. Por ejemplo, la separación de impurezas insolubles en el agua.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • SUBLIMACIÓN

• Hay ciertas sustancias que pueden pasar del estado sólido al gaseoso, del tal modo que

cuando están presentes en una mezcla heterogénea, es posible separarlos convirtiendo

un sólido en gas, es decir, sublimando este sólido. Por ejemplo el yodo mezclado con

azufre, el yodo se sublima separándose del azufre.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • IMANTACIÓN

• Este método sirve para separar sustancias magnéticas de otras que no presentan

magnetismo en mezclas heterogéneas. Por ejemplo, para separar limadura de hierro de

arena.

Métodos para separar los componentes de una mezcla. • TAMIZADO

• El Tamizado es un proceso mecánico físico por el cual las partículas sólidas de diferentes

tamaños se separan al pasar a través de un tamiz. Un tamiz es una herramienta que

tiene a lo largo de toda su superficie poros generalmente de igual tamaño.

EXPRESIÓN DE LA COMPOSICIÓN DE UNA MEZCLA:

PORCENTAJE MASA (% M/M) Y PORCENTAJE VOLUMEN (%V/V).

Parte II

PORCENTAJE MASA:• Expresa los gramos de soluto por cada 100 gramos de disolución.

• 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑎 =𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛𝑥100

• Cuando trabajamos con la masa, podemos sumar el “soluto” y el “disolvente” para obtener el valor de masa de disolución.

• Ejemplo:

• Calcula el porcentaje en masa de una disolución que contiene 15 g de cloruro de sodio (NaCI) en 85 g de agua (H20).

• Despeje:

• 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑎 =𝟏𝟓𝒈 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑢𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜

𝟏𝟓𝒈 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑢𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜 + 𝟖𝟓𝒈 𝒅𝒆 𝑎𝑔𝑢𝑎𝑥100

• 15/100= 0.15 x 100= 15 de porcentaje de masa / “15% m/m”.

Manos a la obra.• Calcula el porcentaje en masa de una disolución:

1) Calcula el % de masa de una disolución con 8 gramos de azúcar en 45 gramos de

agua.

2) ¿Cuál es el porcentaje en masa de cloruro de sodio en una solución con 6 g de cloruro

de sodio (NaCl) y 60 g de agua destilada?

3) Calcula la concentración en % en masa de una disolución obtenida disolviendo 14 g

de NaOH en 150 g de agua.

4) Calcula el porciento de una solución que tiene 9 gramos de soluto en 85 gramos de

solución.

5) Calcula el porcentaje de masa de una solución que tiene 13 g. de soluto y 118 g. de

disolvente.

PORCENTAJE VOLUMEN:• Expresa los gramos de soluto por cada 100 gramos de disolución.

• 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 =𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛𝑥100

• Cuando trabajamos con el volumen, podemos sumar el “soluto” y el “disolvente” para obtener el valor del volumen de la disolución.

• Ejemplo:

• Calcula el porcentaje en volumen de una disolución que contiene 35 g de calcio (Ca) en 135 g de agua (H20).

• Despeje:

• 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑎 =𝟑𝟓𝒈 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑖𝑜

𝟑𝟓𝒈 𝑑𝑒 𝒄𝒂𝒍𝒄𝒊𝒐 +𝟏𝟑𝟓𝒈 𝒅𝒆 𝑎𝑔𝑢𝑎𝑥100

• 35/170= 0.20 x 100= 20 de porcentaje de volumen / “20% v/v”.

Manos a la obra.• Calcula el porcentaje en volumen de una disolución:

1) Calcula la concentración porcentual volumen/volumen de una disolución que se

preparó disolviendo 7 ml de etanol en 132 ml de agua.

2) ¿Cuál es el % en volumen de una disolución que contiene 24 ml de ácido sulfúrico en

415 ml de agua?

3) ¿Qué porcentaje en volumen contiene una mezcla de 131 ml de alcohol disueltos en

943 ml de agua?

4) ¿Cuál es el % en volumen de una disolución que contiene 76 ml de alcohol en 1 L de

agua?