Física y Química 3º ESO Unidad 3: Mezclas, disoluciones y sustancias puras.

1. Mezclas y sustancias puras

2. Clasificación de los sistemas
materiales según su aspecto

3. MATERIA
Según el número de
componentes se clasifica en
HOMOGÉNEA HETEROGÉNEA HOMOGÉNEA HETEROGÉNEA
Puede ser
Puede ser
SUSTANCIA PURA
(Un componente)
MEZCLA
(más de un componente)
Clasificación de la materia

5. Materia
• Mezclas:
Combinación de dos o más sustancias puras, en
proporciones variables, pero conservando cada
una de ellas sus propiedades.
Sustancias puras:
Constituidas por un solo tipo de sustancias.

6. Sistemas homogéneos
• Existen sistemas materiales homogéneos
formados por una sola sustancia o
componente: pueden ser elementos químicos
o compuestos
• Llamamos mezcla homogénea o disolución
a un sistema material homogéneo formado
por dos o más sustancias.

7. ¿Cómo distinguir una sustancia pura de una mezcla
homogénea?

8. ¿Elemento o compuesto?
• Elementos químicos: Sustancias puras que no pueden
descomponerse en otras más simples por ningún procedimiento.
• Compuestos: Sustancias puras que sí se pueden descomponer en
otras más simples por medio de procedimientos químicos
• Sustancias puras: materia cuya composición es constante
y que no puede descomponerse en otras más sencillas
por procedimientos físicos.
Distinguimos dos tipos:

9. Separación de los componentes de un compuesto por
procedimientos químicos
DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA DESCOMPOSICIÓN POR ELECTRÓLISIS
Descomposición mediante calor. Una sustancia se descompone por la acción
de una corriente eléctrica continua.

10. Los constituyentes de una mezcla pueden
encontrarse en cualquier proporción.
Los constituyentes de un compuesto están
siempre en la misma proporción.
OXÍGENO HIDRÓGENO
Agua
Mezcla
Compuesto
+
Un compuesto no es una mezcla

11. Mezclas heterogéneas
• Sus componentes son visibles a simple vista o con
microscopio.
• Los componentes pueden estar en cualquier estado
(excepto que todos sean gases)
• Un tipo especial: Coloides

12. • En algunos casos los componentes
se ven a simple vista (agua y aceite)
• En otros, es necesario usar
instrumentos con mayor resolución
para observar sus fases (jaleas o
sangre)
Mezclas heterogéneas
Las mezclas heterogéneas presentan
fases.

13. Observa la fotografía, ¿por qué es una mezcla
heterogénea?
Es una mezcla
heterogénea porque
sus componentes se
pueden observar a
simple vista.

14. Y ahora una pregunta con trampa:
Si en un vaso tenemos hielo y agua líquida…
¿Es un sistema homogéneo o heterogéneo?

15. Sólo hay una sustancia, el agua.
Pero hay dos fases ...
Se trata de un sistema heterogéneo

16. Procedimientos físicos
para la separación de los
componentes de una
mezcla

17. TAMIZADO o CRIBA
Procedimiento que permite separar partículas
sólidas de distintos tamaños, haciendo pasar la
mezcla por un tamiz.
Un tamiz no es más que una malla que deja entre
sus hilos una “luz” constante y conocida.
La operación se efectúa manual o
mecánicamente.
En realidad nunca se consigue del todo una
separación definitiva del material.

18. FILTRACIÓN
Es uno de los procedimientos más empleados en
los laboratorios.
Se utiliza para separar los componentes de una
mezcla heterogénea de sólido y líquido.
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.

19. CRISTALIZACIÓN
Procedimiento adecuado para separar un sólido
disuelto en un líquido.
Calentando, uno escapa en forma de gas y el
otro queda como residuo en el recipiente donde
se calentó.
Al calentar agua salada, el agua se evapora y queda la sal
como residuo.
El tamaño de los cristales depende de la
velocidad de evaporación (a más rapidez, más
pequeños son los cristales)
También se utiliza para la purificación de
sustancias sólidas.
El solido que se va a purificar se disuelve en el disolvente
caliente, se filtra para eliminar impurezas y luego la mezcla
se enfría para que se produzca la cristalización.

20. SEPARACIÓN MAGNÉTICA
Únicamente se aplica para separar un
material magnético (Fe, Ni, Co) cuando
está mezclado con otro que no es
magnético.
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.

21. DECANTACIÓN
Adecuado para separar dos líquidos
inmiscibles con distinta densidad.
Se colocan en un embudo de decantación, se
dejan reposar y se observa que el liquido más
denso queda en la parte inferior del embudo,
para su extracción se abre la llave del
embudo hasta la salida total del líquido.
También se utiliza para separar los
componentes de una mezcla heterogénea de
sólido y líquido (sedimentación).

22. CENTRIFUGACIÓN
Se utiliza cuando se quiere acelerar la
sedimentación.
Se coloca la mezcla dentro de una centrífuga
(movimiento de rotación constante y rápido)
lográndose que las partículas de mayor
densidad se vayan al fondo y las más ligeras
queden en la parte superior

23. LEVIGACIÓN
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.

24. DISOLUCIÓN SELECTIVA DE SÓLIDOS
Se pueden separar mezclas de dos sólidos donde
uno de ellos se disuelve en un liquido y el otro no.
Los procesos que tienen lugar son una disolución
de un solido en un liquido y una filtración
posterior.
Por ejemplo para separar una mezcla de arena y
azúcar:
El azúcar es soluble en agua, echamos la mezcla en agua de manera que
el azúcar se disuelve, mientras que la arena no es miscible.
La mezcla pasa a través del papel de filtro. El agua con el azúcar disuelto
pasara y la arena quedara en el filtro.
Dejando que se evaporen el agua del filtro y el agua del vaso con el
azúcar, se consigue separar los dos sólidos.

25. DISOLUCIÓN SELECTIVA DE GASES
Se pueden separar mezclas de varios gases
donde uno de ellos se disuelve en un
liquido y los otros no.
Para ello se burbujea la mezcla por el
líquido, disolviéndose el componente
deseado.
Más tarde se calienta la disolución para
separar el gas.

26. DESTILACIÓN
Separación de líquidos disueltos en
líquidos, con puntos de ebullición
muy distintos o bien un líquido que
tiene un sólido disuelto.
Se basa en que cada sustancia hierve a
una temperatura característica u por
ello, al ser calentados hasta ebullición,
en un aparato de destilación, cada
sustancia se separa a una temperatura
correspondiente a la de su punto de
ebullición.

27. CROMATOGRAFÍA
Este procedimiento consiste en la
separación de componentes de una
mezcla líquida basándose en las
diferencias de velocidades con las
que éstos se movilizan
(capilaridad) por la superficie
porosa del papel de cromatografía
o de filtro, cuando previamente se
ha usado una mezcla de
disolvente.

28. DESTILACIÓN FRACCIONADA
Separación de mezclas de gases (aire).
Primera etapa: Se comprime el aire a
altas presiones y se deja expandir
rápidamente, el aire se licua.
Segunda etapa: Se eleva la temperatura de
forma gradual (destilación fraccionada).
Permite obtener cada fracción por separado

29. Una disolución es una mezcla homogénea y estable de dos o más sustancias.
TIPOS DE DISOLUCIONESTIPOS DE DISOLUCIONES
DISOLVENTE SOLUTO EJEMPLO
Sólido
Líquido
Gas
Gas
Líquido
Sólido
Gas
Líquido
Sólido
Gas
Líquido
Sólido
Amalgamas
Aleaciones
Hidrógeno en platino
Agua con “gas”
Alcohol en agua
Azúcar en agua
Niebla
Humo
Aire
Disoluciones

30. Concentración de las disoluciones
La concentración de una disolución se define como la proporción de soluto en la disolución.
óne disolucicantidad d
e solutocantidad d
iónConcentrac =
FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN
GRAMOS POR LITRO
TANTO POR CIENTO
EN VOLUMEN
TANTO POR CIENTO
EN MASA
100
disolucióndemasa
solutodemasa
masaen% =
100
disolucióndevolumen
solutodevolumen
en volumen% =
litrosendisolucióndevolumen
solutodegramos
iónConcentrac =

31. Preparar 250 cm3
de hidróxido de sodio de concentración 16 g/L
disoluciónL
solutog
C =
Calcular la masa de hidróxido de sodio.
disoluciónLCsolutog ⋅= g40,2516 =⋅=
Pesar 4 g de
hidróxido de
sodio.
Disolver con
un poco de
agua
destilada.
Verter en un
matraz aforado
de 250 cm3
.
Enrasar con
una bureta
hasta el aforo
(en este caso
250 mL).
11
22 33
44 55
Preparar una disolución de una concentración dada

32. Concentración de una disolución
Es interesante conocer que con la densidad se
pueden relacionar el tanto por ciento en
masa con la concentración en gramos/Litro
g/L % en masa
densidad

33. Ejercicios con disoluciones
• Calcula el % en masa de las mezclas…
• ¿Cómo prepararías 200 mL de una
disolución de X de 30 g/L?
• ¿Cómo prepararías 300 g de una disolución
acuosa de azúcar del 20%?
• Interpreta la siguiente etiqueta…

34. Solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cierta
cantidad de disolvente a una temperatura determinada.
La solubilidad se expresa en gramos de soluto por cada 100 g de disolvente (a una
temperatura dada)
Ejemplo: La solubilidad de la sal en agua a 60 ºC
es 32,4 g de sal/100 g de agua.
Disolución diluida: hay poco soluto
en relación con el disolvente.
Disolución concentrada: hay mucho
soluto en relación con el disolvente.
Disolución saturada es aquella disolución que no admite más
cantidad de soluto.
Puede ser:
Diluida Concentrada
El soluto se disuelve poco en el disolvente. El soluto es muy soluble en el disolvente.
Solubilidad

35. Curvas de solubilidad
Representa la solubilidad de una sustancia en función de la temperatura
Cada sustancia pura tiene una curva de solubilidad
característica que nos permite identificarla.