Las Mezclas Prof. Juan L. Deliz

Capitulo 4

¿Cuál es la diferencia entre las sustancias que vimos?

El tipo de átomo que este presente

Sustancia

• Aquella que esta compuesta de un solo tipo de partícula o una combinación química uniforme entre dos o mas de éstas.

– Se considera pura cuando cumple con esta definición.

– Ejemplos:

• Cu, Al, Au, Pb

• H2O, NaCl, H2SO4

Elemento

• Tipo de sustancia pura que no se puede separar en sustancias simples usando métodos físicos ni métodos químicos.

• Los elementos tienen sus propias características especiales, que no dependen de su cantidad.

Elementos y sus propiedades características

Hidrogeno

• Gas

• Punto de fusion : -259 ˚C

• Punto de Ebullicion: -252 ˚C

• Densidad: 0.071 g/mL

• Masa: 1.007 g/mol

• Inflamable

• Reacciona con oxigeno para formar agua

Helio

• Gas

• Punto de Fusion: -269 ˚C

• Punto de Ebullicion: -268 ˚C

• Densidad: 0.126 g/mL

• Masa: 4.0 g/mol

• No es reactivo

¿Qué es un compuesto?

• Tipo de sustancia pura compuesta por la unión química de dos o mas átomos.

• Cuando los elementos se combinan para formar un compuesto pierden sus características distintivas.

• Compuestos famosos: – Sal de mesa (sodio y cloro) – Azúcar (carbono, oxigeno e hidrogeno) – Bióxido de carbono (oxigeno y carbono) – Agua (hidrogeno y oxigeno) – Jugos gástricos (hidrogeno y cloro)

• Los compuestos se unen proporcionalmente a sus masas

Nunca olvidar

• Los compuestos tiene características distintas a los elementos que los componen.

• Para romper los compuestos y recobrar los elementos que lo componen, se debe utilizar solo métodos químicos como: – Aplicación de calor – Aplicación de electricidad – Reaccionarlos con otra sustancia

• La mayoría de los materiales que existen en la naturaleza y la industria están en forma de compuestos.

Mezclas

• Una combinación física de dos o mas sustancias.

• Las sustancias contenidas en las mezclas retienen sus propiedades químicas.

Mezclas vs Compuestos

Mezclas

• Se retiene las características esenciales de los materiales combinados

• Puedes separar sus componentes usando métodos físicos.

• Las proporciones de las mezclas no son fijas, sino variables.

Compuestos

• Las características esenciales se pierden al combinarse.

• No puedes separar sus componentes usando métodos físicos, solo con métodos químicos.

• Las proporciones son fijas, por ejemplo, H2O, no puedes hacer un agua que sea H2O2 ó H3O.

Tipos de Mezclas

• Heterogéneas

– Puedes observar, en la mayoría de las veces, a simple vista, sus componentes

– Ejemplo: ensaladas, cereal con pasas, etc.

• Homogéneas

– La apariencia se ve uniforme, no puedes distinguir los componentes que la forman.

– Ejemplo: jugos

Coloides

• Una mezcla heterogenea donde las partículas se hallan flotando en gas o liquido y no son suficientemente pesadas para asentarse

Otro ejemplo: a) neblina

Suspensión

• Mezcla heterogénea donde las partículas son tan pesadas e insolubles que se asientan o sedimentan en el fondo.

Otros ejemplos: a) aderezo italiano b) agua turbia

Solución

• Mezcla homogénea en donde se hace disolver una sustancia (soluto) en otra (disolvente).

Aleación

• Es una mezcla homogénea de metales.

• Ejemplo el acero (carbono disuelto en hierro)

• Solvatación: fenómeno que ocurre cuando las partículas del solvente rodean a las del soluto y las “halan” o atraen.

• La solvatación entre los sólidos en líquidos aumenta con la temperatura, pero los gases se disuelven mejor en temperaturas bajas.

• Para disolver sólidos en líquidos rápidamente se usa una o varias de las siguientes técnicas: – Batir la solución – Calentar – Romper el soluto

• Una sustancia que tiene mucho soluto disuelto (mas del que puede retener) se dice que esta concentrada, si tiene poco soluto disuelto se dice que esta diluida.

Concentración

• Una manera de expresar la concentración de solutos en una solución es a través de porcientos. – Ejemplo: una solución al 15% indica que hay 15

gramos de soluto en 100 gramos de la solución.

• Saturación – Se refiere al punto en el que la solución posee el

máximo de solutos que puede disolver.

– Para disolver mas soluto se tendría que calentar la mezcla, en este caso conseguimos una solución sobresaturada.

Técnicas de separación de mezclas

• Destilación: se aprovecha los distintos puntos de ebullición de las sustancias y se hace evaporar una mientras que la otra se queda en el envase.

• Útil para separar mezclas entre dos líquidos.

• Evaporación

– Similar al proceso de destilación, solo que mayormente se utiliza para separar un solido de un liquido, como en las salinas.

• Cromatografía

– Se emplea una fase móvil y otra fase estacionaria.

– Según vaya descendiendo el liquido (fase móvil) sobre un papel u otro material solido (fase estacionaria) se van separando los componentes de la mezcla.

• Filtración: se usa una malla porosa que deja pasar los materiales mas pequeños y retiene los mas grandes.

• Tamizado

– Se hace pasar una mezcla de sólidos a través de un colador o tamiz, las partículas grandes quedaran retenidas en la parte superior del mismo.

• Imantación: se separan las sustancias aprovechando su atracción al imán.

• Centrifugación: separación de mezclas de acuerdo a sus densidades, al girar velozmente la maquina produce que los materiales mas densos se separen de los menos.

• Decantación

– Se deja la mezcla en reposo para que los componentes sólidos se sedimenten o precipiten.

– Se vierte en otro envase usando un tubo de vidrio que retenga los sedimentos o un embudo de decantación.

ÁCIDOS Y BASES

Acido

• Todos los ácidos tienen hidrogeno en su formula química (HCl, HF, HNO3)

• Un compuesto que cuando se disuelve en agua forma hidronios (H3O+)

• Tienen el sabor agrio. • Cambia de color ante un indicador.

– Azul de bromotimol: amarillo – Papel tornasol: se torna rojo

• Reaccionan con metales • Conducen corriente eléctrica.

Y…¿para que nos sirven los ácidos?

• Usos comunes: – Acido sulfúrico: preparación de baterías de

automóviles, papel, pintura, detergente y fertilizantes. – Acido nítrico: preparar fertilizantes, goma y plástico. – Acido clorhídrico : digestión de alimentos, limpiar

piscinas, separar metales de otros materiales. – Acido fluorhídrico : grabar en vidrio – Acido cítrico y ascórbico: nutriente (vitamina C) – Acido carbónico y fosfórico: dan el sabor agrio de los

refrescos – Acido acético: sabor agrio del vinagre

Base

• Todas las bases tienen hidróxido (OH) en su formula química [NaOH, Mg(OH)2]

• Cuando se disuelven en agua liberan el ion de hidróxido o hidroxilo: OH-

• Su sabor es amargo • Son resbaladizos • Como los ácidos, pueden ser corrosivos. • Cambian de color con indicadores

– Azul de bromotimol: azul intenso – Papel tornasol: de rojo a azul.

• Conducen electricidad cuando están disueltos.

Usos de la bases

• Jabón, detergentes y limpiadores como la amonia (hidróxido de sodio)

• Cemento y yeso (hidróxido de calcio)

• Antiácidos (hidróxido de magnesio y aluminio)

SOLUCIONES DE ÁCIDOS Y BASES

Ácidos fuertes y débiles

• Un acido es fuerte si cuando se disuelve en el agua se ioniza completamente. – En otras palabras, si el 100% del acido se disuelve

formando un ion positivo (hidronio) y uno negativo, es fuerte.

– Ejemplo: HCl (H3O+ y Cl-)

• Un acido es débil si se ioniza solo una parte de el o parcialmente. – Si solo un 40% (por poner un ejemplo) se ioniza y el

resto se mantiene unido, es débil.

• El mismo principio aplica con las bases.

Escala pH

• Mide la concentración del ion de Hidrogeno en la solución.

• Se utiliza los números desde el 1 al 14

– 1-6.9 = sustancia es acida

– 7: neutra

– 7.1- 14 = base