mezclas, disoluciones, separación de mezclas

1. Física y química 3º ESO
Carmen Peña profesora del IES. Altaír Getafe
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2. 1-CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
2-SEPARACIÓN DE MEZCLAS
3-LA MASA EN QUÍMICA
4-DISOLUCIONES
5-CALCULOS DE CONCENTRACIONES
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3. 1-CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA
MATERIA : es todo lo que tiene masa y ocupa un
lugar en el espacio, es decir, tiene volumen
La materia que conocemos, puede clasificarse en:
1. Sustancias puras. 2. Mezclas.
Las mezclas se
Sustancias
encuentran
puras son
formadas por dos ó
aquéllas cuya
más sustancias
naturaleza y
puras.
composición no
Su composición es
varían sea cual
variable.
sea su estado.
Se distinguen dos
Se dividen en
grandes grupos:
dos grandes
Mezclas
grupos:
homogéneas y
Elementos y
Mezclas
Compuestos
heterogéneas.
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4. 1-SUSTANCIAS PURAS
a)Elementos. Formados por un solo tipo de átomos.
Son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras
sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento. Ejemplo:
Todos los elementos de la tabla periódica:
Oxígeno, hierro, carbono, sodio, cloro, cobre, etc. Se representan
mediante su símbolo químico y se conocen 115 en la actualidad.
Todos los elementos (átomos) conocidos se
recogen, ordenados, en una tabla denominada
Sistema Periódico.
Cuando una sustancia pura está formada
por un solo tipo de elemento, se dice que
es una sustancia simple. Esto ocurre
cuando la molécula contiene varios átomos
pero todos son del mismo elemento.
Ejemplo: Oxígeno gaseoso (O2), ozono (O3),
etc. Están constituidas sus moléculas por O2 H2 N2 F2
varios átomos del elemento oxígeno.
Cl2 I2
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5. 1-SUSTANCIAS PURAS
b)Compuestos. Formados por átomos diferentes unidos entre si.
Los compuestos se
Compuestos: Son sustancias puras representan mediante
que están constituidas por dos ó fórmulas químicas en las
más elementos combinados en que se especifican los
proporciones fijas. elementos que forman el
Los compuestos se pueden compuesto y el número
descomponer mediante de átomos de cada uno
procedimientos químicos en los de ellos que compone la
elementos que los constituyen. molécula. Ejemplo: En el
Ejemplo: Agua, de fórmula H2O, agua hay 2 átomos del
está constituida por los elementos elemento hidrógeno y 1
hidrógeno (H) y oxígeno (O) y se átomo del elemento
puede descomponer en ellos oxígeno formando la
mediante la acción de una corriente molécula H2O.
eléctrica (electrólisis).
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6. 2-MEZCLAS
a)HETEROGÉNEA: Es una mezcla
donde sus componentes se
pueden observar a simple vista o
con microscopio y se pueden
separar por filtración.
Un ejemplo de mezcla
heterogénea son los coloides
b)HOMOGÉNEA: Sus componentes, si los
hay, no se observan a simple vista ni con
microscopio y no se pueden separar por
filtración. Un ejemplo de mezclas
homogéneas son las disoluciones
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7. Una disolución es una
mezcla homogénea y
no dispersa la luz.
Un coloide es una mezcla
heterogénea y dispersa la luz. COLOIDE : Es una mezcla donde sus
componentes se observan a simple
vista pero no se pueden separar
con filtros ordinarios. Por ejemplo
gelatina, leche, mayonesa, crema
de manos, etc… Esto incluye a las
emulsiones como por ejemplo la
mantequilla
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8. CLASIFICA ESTOS SISTEMAS
Elemento
Mezcla heterogénea
Mezcla homogénea
Mezcla heterogénea
Compuesto
Mezcla homogénea 8

9. 2-SEPARACIÓN DE MEZCLAS
a) SEPARACIÓN DE MEZCLAS HETEROGÉNEAS
Este era el método
-Para separar un sólido formado por
que empleaban los
partículas gruesas de un líquido en el que
buscadores de oro
no está disuelto se usa la CRIBA
del antiguo Oeste
para buscar pepitas
de oro en los rios.
Para separar un Por ejemplo para
sólido más fino separar arena y
de un líquido en agua
el que no está
disuelto se
La arena queda
emplea la
retenida en el filtro y
FILTRACIÓN
el agua pasa limpia
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10. Para separar
hierro de una
mezcla se usa la
SEPARACIÓN
MAGNÉTICA
Empleamos un imán
Para separar dos Por ejemplo agua y aceite
líquidos no
miscibles (que no
se mezclan) se usa El líquido más denso queda
la DECANTACIÓN abajo y se abre la llave para
que caiga y separarlo del otro
Se utiliza el embudo de decantación
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11. b) SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS
Para separar una mezcla de diferentes Por ejemplo nos
líquidos se usa la CROMATOGRAFÍA puede servir para
separar los
Cada componente de la mezcla sube con diferentes
diferente velocidad por capilaridad por el componentes de la
papel y al llevar velocidades diferentes se tinta de un bolígrafo
separan. Permite ver los diferentes
componentes de una mezcla, se usa para
hacer análisis. CRISTALIZACIÓN es el método que se
emplea en las salinas para obtener sal
Para separar un sólido disuelto en un líquido se
del mar
utiliza la CRISTALIZACIÓN
Se prepara una disolución saturada, que ya no
se disuelva más, se calienta para saturarla más
aun y luego se filtra para quitar el soluto
sobrante, se echa en un CRISTALIZADOR, y se
deja evaporar el líquido durante días hasta que
se evapora todo y queda el sólido en forma de
cristales.
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12. Para separar una mezcla de diferentes líquidos y recuperarlos uno a uno
puros se usa la DESTILACIÓN
Aprovecha los diferentes puntos de
ebullición de los líquidos de la mezcla
El primer líquido que hierve, pasa a
vapor y atraviesa el refrigerante
donde se enfría y vuelve a ser líquido
que se recoge en el vaso del final.
Cuando deja de caer se cambia el
vaso y se espera hasta que hierve el
segundo componente de la mezcla,
con el termómetro se va viendo la
temperatura de ebullición de cada
uno
Puede servir para destilar vino y
ver obtener el alcohol puro
Las destilerías fabrican licores usando este proceso
Por destilación fraccionada se separan los diferentes componentes del
petróleo para su comercialización: gasolina, gasoil, butano etc… 12

13. 3-LA MASA EN QUÍMICA
La moléculas y los átomos que forman la materia Es necesario emplear una unidad
son muy pequeños y sería absurdo medir su masa de masa más pequeña que el
en gramos porque resultan números incómodos de gramo y para ello se eligió la uma
manejar, por ejemplo: (unidad de masa atómica)
Masa del hidrógeno=1,6724.10-24 g 1 uma=1,6735.10-24g
Masa del oxígeno=26,7768.10-24g
Masa del nitrógeno =23,4297.10-24 g
LA UMA ES MUY PEQUEÑA 1 UMA=0,0000000000000000000000016735 g
LA UNIDAD DE MASA ATÓMICA (UMA) SE DEFINE COMO LA
DOCEAVA PARTE DE LA MASA DEL CARBONO 12
Mirando la Tabla Periódica la masa del
nitrógeno es 14 umas y la del hidrógeno
1 uma ¿Cuál es entonces la masa NH3 14+1x3=17 umas
molecular del amoniaco?
Haz la masa del Al2(SO4)3 sabiendo
que las masas son aluminio 27x2+(32+16x4)x3=54+96x3=342 umas
27, azufre 32 y oxígeno 16 umas 13

14. En la vida real o en un laboratorio no se trabaja con átomos o
moléculas aislados, sino con cantidades (gramos, kilogramos, ...)
que contienen un número enorme de ellos. Para poder
comparar cantidades de átomos o moléculas, los científicos
emplean una magnitud específica:
la cantidad de sustancia, n, cuya unidad es el
mol.
EL MOL ES UNA CANTIDAD MUY GRANDE 602200000000000000000000 PARTÍCULAS
Un mol es la cantidad de sustancia que
contiene 6,022·1023 partículas de dicha 1 mol
sustancia. de cobre
1 mol
de carbono
Al no ser posible contar los átomo o moléculas de una
NA átomos
sustancia para saber qué cantidad de la misma tenemos, se
12 g
de C utiliza el concepto de masa molar, que nos relaciona masa
y cantidad de una sustancia: La masa molar es la masa de
un mol de partículas elementales (átomos, moléculas,
iones, etc.) de una sustancia
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15. Antes calculamos la masa en umas del
Su valor numérico coincide amoniaco eran 17 umas aplicando la
con la masa atómica o definición de mol SI PESO 17g DE
molecular relativa del AMONIACO TENDRÉ 1 MOL DE AMONIACO
elemento o compuesto.
Ahora podemos hacer todos los cambios de unidades que queramos
Antes calculamos la masa
en umas del Al2(SO4)3 Si tengo 300 g de amoniaco ¿Cuántos moles tengo?
eran 342 umas luego
aplicando la definición de
mol SI PESO 342 g DE
ESTA SUSTANCIA TENGO
UN MOL DE Al2(SO4)3
Si tengo 8 moles de Al2(SO4)3 ¿Cuántos gramos tengo?
UN MOL DE MOLÉCULAS : es la cantidad de masa
de un compuesto que contiene 6,023 . 1023 moléculas
de dicho compuesto y que expresada en gramos coincide
con la masa molecular de dicho compuesto
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16. 4-DISOLUCIONES
DISOLUCIÓN : es una mezcla homogénea de dos o más componentes en
proporción variable.
Generalmente se llama SOLUTO a la sustancia que está en menor proporción y
DISOLVENTE a la sustancia que está en mayor proporción o que se encuentra en el
mismo estado físico que la disolución.
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17. 17

18. Hay sustancias que se disuelven unas en otras, forman una disolución , se
dice que son SOLUBLES y otras que no se mezclan bien y no llegan a
formar una mezcla homogénea entre si, es decir una disolución, por lo que se
dice que son INSOLUBLES.
El proceso de disolución es consecuencia de la interacción entre las moléculas
del disolvente y el soluto
Semejante disuelve a semejante. Por ejemplo :
Los sólidos iónicos, en general, son solubles en agua, se debe a la atracción entre los
polos positivos de la molécula de agua y los polos negativos de la red cristalina iónica
y entre los polos negativos del agua y los iones positivos del sólido
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19. Según la proporción de soluto
frente a disolvente las disoluciones
se clasifican en:
DILUIDA cuando la cantidad de
soluto disuelto es mucho menor
que la que corresponde a una
disolución saturada.
CONCENTRADA cuando la cantidad de soluto disuelto es muy próxima
a la que corresponde a una disolución saturada.
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20. SATURADA cuando contiene la máxima cantidad de soluto
que admite una cantidad determinada de disolvente a una
temperatura dada SOBRESATURADA
cuando
calentamos para
que se disuelva
aun más, y como
no cabe más
soluto parte
queda en el
fondo, a medida
que se va
enfriando va
precipitando
soluto
SOLUBILIDAD cantidad máxima de soluto que puede disolver una cantidad
determinada de disolvente a una temperatura dada. (Concentración de la disolución
saturada).
Una disolución es simplemente una mezcla homogénea, donde por lo tanto, no es
posible distinguir sus componentes una vez mezclados, pero las sustancias que se
mezclan no cambian su naturaleza, es decir, no sufren ninguna transformación
química y los componentes de la mezcla pueden recuperarse y separarse si es
necesario. 20

21. FACTORES QUE AFECTAN A LA
SOLUBILIDAD
1-Temperatura. La temperatura afecta de diferente manera según el tipo de disolución: Sólido–
líquido y líquido-líquido: generalmente un aumento de temperatura aumenta la solubilidad
porque aumenta la agitación de las partículas y favorece la mezcla, pero varía de unas
sustancias a otras. Gas-líquido: generalmente un aumento de temperatura disminuye la
solubilidad porque el gas tiende a escaparse.
2-Naturaleza de las sustancias. Para que una sustancia se
pueda disolver en otra es necesario que tengan fuerzas de
cohesión similares entre sus partículas : " Igual disuelve a
igual"
3-El estado físico del soluto y del disolvente: los gases son
siempre solubles entre sí mientras que los sólidos entre si se
mezclan con dificultad y se disuelven mejor finamente
divididos y pulverizados
4-Presión . En las disoluciones sólido - líquido no suele ser
importante el efecto de la presión. Sin embargo, en las
disoluciones de gas - líquido el efecto es muy acusado.
Generalmente un aumento de presión aumenta la solubilidad
de un gas en un líquido.
5-Agitación, normalmente favorece la mezcla. Las sustancias se mezclan mejor si
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agitamos la disolución moviendo con una cucharilla por ejemplo.

22. 5-CALCULOS DE CONCENTRACIONES
Se utiliza el término concentración para describir la cantidad de soluto disuelto en
una cantidad de disolución dada
Indica los gramos de gramos de soluto
Gramos/litro g/l =
soluto en 1 litro de litros de disolución
disolución
Indica los ml de soluto en ml soluto
Porcentaje en 100 ml de disolución % vol = x 100
volumen ml disolución
Indica los gramos de soluto
Porcentaje en en 100 gramos de g soluto
% masa = x 100
masa disolución g disolución
Indica los moles de moles de soluto
Molaridad M =
soluto en 1 litro de litros de disolución
disolución
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23. Queremos preparar una disolución que contiene 2 g de
cloruro de sodio y 3 g de cloruro de potasio en 100 g de
agua destilada. Calcula el tanto por ciento en masa de
cada soluto en la disolución obtenida
En este caso el disolvente es el agua que está en mayor cantidad y
los solutos son cloruro de sodio y cloruro de potasio
La masa total de la disoluciónde la disolución es la suma de las
masas de los tres 2+3+100=105 g
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24. Preparamos una disolución añadiendo 5 ml de alcohol
etílico junto a 245 ml de agua, calcula el tanto por
ciento en volumen de soluto
En este caso el soluto es el alcohol pues está en menor cantidad y el disolvente
el agua. El volumen de la disolución es la suma de los volúmenes de los dos
5+245=250 ml
Preparamos una disolución añadiendo 20g de sal a
agua destilada hasta tener un volumen de 500 ml,
calcula la concentración en masa
En este caso el disolvente es el agua que está en mayor cantidad y el soluto es
la sal. El volumen de la disolución es 500 ml=0,5 litros
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25. Tenemos óxido férrico disuelto en agua, si hemos
disuelto 40g y hemos obtenido 500 ml de disolución
¿cuál es su concentración molar?
Primero formulamos la sustancia Fe2O3 miramos en la tabla las masas de
cada elemento Fe=56 y O=16 umas y hacemos la masa molecular
56x2+16x3=160 umas
LUEGO 1 MOL DE ÓXIDO FÉRRICO SON 160 GRAMOS
El volumen de la disolución es 500ml=0,5 litros
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