Formas de la materia y la separación de mezclas

1. Juan Carlos Arango Arango

2. Sustancias puras
• Es cualquier clase de materia que tiene composición fija y presenta propiedades
definidas y reconocibles. Ej: la solubilidad, la densidad, el punto de fusión, etc.
• Las sustancias puras se clasifican en:
 Sustancias simples o elementos químicos.
 Sustancias compuestas o compuestos químicos
La materia se puede encontrar como sustancia pura o como
mezcla
Ejemplo de elemento:
Hierro (Fe)
Ejemplo de compuesto:
sal (NaCl)

3. Elementos químicos
• Los elementos químicos son sustancias puras que no pueden descomponerse en
otras más sencillas. Por ejemplo el hierro, el oro, el oxígeno, el cobre, el sodio, etc.
• Los elementos químicos se representan mediante símbolos.
• Los elementos químicos se clasifican en: metales y no metales
 Metales. Presentan las siguientes características: son sólidos a temperatura
ambiente a excepción del mercurio que es líquido, son buenos conductores tanto
del calor como de la corriente eléctrica, presentan brillo metálico, son dúctiles y
maleables.
 No metales. Presentan las siguientes características: son en su mayoría, líquidos o
gases a temperatura ambiente, son malos conductores tanto el calor como de la
electricidad.
Algunos elementos se consideran metaloides porque
presentan características tanto metálicas como no metálicas

4. Metales
Metaloides
No
metales
Gases
nobles,
raros o
inertes

6. Compuestos químicos
• Un compuesto químico es una sustancia pura formada por la combinación de dos o
más elementos químicos y por lo tanto puede descomponerse en otras más
simples.
• Los compuestos químicos se representan mediante fórmulas. Una fórmula química
muestra los símbolos e los elementos que forman el compuesto y la proporción
que existe entre ellos, es decir señalan la composición química.
Azúcar común o sacarosa
C12H22O11

7. Compuestos químicos
• Los compuestos químicos dependiendo del número de elementos constituyentes
pueden ser:
 Binarios: formados por dos elementos
 Ternarios: formados por tres elementos
 Cuaternarios: formados por cuatro elementos
Compuestos químicos
• Los compuestos químicos, según el tipo de elementos constituyentes pueden ser
 Orgánicos: aquellos que tienen al carbono como elemento principal
 Inorgánicos: aquellos que no tienen al carbono como elemento principal
 Organometálicos: son enlace entre los compuestos orgánicos e inorgánicos

8. Mezclas
• Una mezcla es la reunión de dos o más sustancias en proporciones variables
y en donde las propiedades de las sustancias que la componen permanecen
constantes.
• Las mezclas pueden ser:
 Mezclas homogéneas: son aquellas en las que sus componentes no se
pueden distinguir a simple vista. Ej: el aire, es una mezcla formada
principalmente e nitrógenos, oxígeno y gas carbónico
 Mezclas heterogéneas: son aquellas en las que sus componentes se pueden
distinguir a simple vista. Ej: el granito, es una mezcla compuesta de cuarzo,
feldespato y mica.
Mezcla homogénea
Mezcla heterogénea

9. Soluciones o disoluciones
• Son mezclas líquidas homogéneas, formadas por dos o más sustancias llamadas
disolvente y soluto.
• El disolvente o solvente es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad, es
decir, es la fase dispersante. El más común es el agua.
• El soluto es la sustancia que se encuentra en menor cantidad y es la fase
dispersa.
• Según el estado físico, las soluciones pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas.
• Según la cantidad de soluto, las soluciones pueden ser:
 Soluciones diluidas: se presentan cuando el soluto se encuentra en pequeñas
cantidades.
 Soluciones concentradas: se presentan cuando el soluto se encuentra en
grandes cantidades.

10. Coloides
• Son mezclas heterogéneas formadas por una fase dispersa que se
encuentra en menor concentración, llamada fase dispersa, y el medio
donde se encuentra dicha sustancia, llamada fase dispersante.
• La fase dispersa es insoluble en la fase dispersante.
• Los coloides se pueden clasificar de acuerdo con el estado físico de la fase
dispersa y de la fase dispersa.
• Ejemplos de coloides: la leche, los helados, el cemento, las emulsiones, las
pomadas, la clara de huevo.

11. Suspensiones
• Son mezclas heterogéneas en las cuales se aprecia la separación de las
fases. Están formadas por una fase dispersa sólida insoluble en la fase
dispersante líquida. Ejemplo: agua con arena.
• Las suspensiones no son estables, es decir, las partículas de la fase
dispersa se sedimentan después de cierto tiempo de permanecer en
reposo. Al agitar la mezcla, es posible volver a suspender las partículas.
Ejemplo: las pinturas en agua, la mezcla de agua con arena y cemento en
la construcción.

12. Métodos de Separación de mezclas
• Se basan en las propiedades de las sustancias
• Tipos:
 Separación manual o cribado
 Filtración
 Decantación o sedimentación
 Evaporación
 Cristalización
 Destilación
 Sublimación
 Cromatografía
 Electrólisis

13. Métodos de Separación de mezclas
Separación manual o
cribado
Cuando en una mezcla heterogénea el tamaño de los
sólidos que componen la mezcla es muy grande. Ej:
separar arroz y frijoles.
Filtración Cuando en una mezcla heterogénea una de las
sustancias está en estado sólido y la otra en estado
líquido. Consiste en dejar pasar la muestra por un
filtro, el cual es un papel poroso que deja pasar el
líquido y retiene las sustancias sólidas. Ej: filtros para
separar café.
Cribado Filtración

14. Métodos de Separación de mezclas
Decantación o
sedimentación
Se basa en la diferencia de densidad de las sustancias que
componen la mezcla. Se puede separar los componentes de
mezclas como por ejemplo en líquidos no miscibles, como el
agua y el aceite.
Evaporación Se basa en el hecho de que algunas sustancias se evaporan
cuando se exponen al aire o se calientan. Ej: calentar agua
salada.
Decantación Evaporación

15. Métodos de Separación de mezclas
Cristalización • Es un método de purificación de un sólido mezclado con otras
sustancias.
• La mezcla sólida puede estar compuesta por dos sólidos o por
un sólido y un líquido.
• La cristalización se basa en la diferente solubilidad que tienen
los sólidos en, los disolventes a diferentes temperaturas.
• Para ser separada la mezcla se disuelve en un líquido caliente,
luego esta mezcla se enfría, el sólido purificado se cristaliza y
deposita en el fondo. Ejemplo: industria farmacéutica.

16. Métodos de Separación de mezclas
Destilación • Método para separar mezclas homogéneas, en la cual por
lo menos uno de los componentes es líquido.
• Se basa en las diferencias que hay entre los puntos de
ebullición de las sustancias que componen la mezcla.
• Ej: para separar una mezcla de sal y agua, se calienta la
mezcla hasta que el agua que contiene se evapora. Los
sólidos disueltos en el agua quedan en el recipiente
donde se realiza la destilación. El agua evaporada se pasa
por un refrigerante, donde se enfría y condensa; este es
el destilado y se recoge en un colector.
Destilación

17. Métodos de Separación de mezclas
Sublimación • Usado para separar una mezcla heterogénea
sólida, es decir, compuesta de dos sólidos.
• Uno de los componentes se sublima (pasa del
estado sólido al gaseoso sin pasar por el estado
líquido).
• Ej: mezcla de yodo y sal, el yodo se sublima, y
luego en contacto con una superficie fría se
vuelve a solidificar.

18. Métodos de Separación de mezclas
Cromatografía • Usado para separar mezclas líquidas o gaseosas,
compuestas por un líquido y un sólido o dos
líquidos o gases. Se basa en la adsorción.
• La adsorción es un fenómeno físico en el cual las
partículas de un sólido, líquido o gas se adhieren
ala superficie de un sólido, llamado adsorbente.
La mezcla que se quiere separar se pone en
contacto con un adsorbente, el cual atrae las
partículas de cada componente de la mezcla con
fuerza diferente, luego se pasa un disolvente que
arrastrará los componentes de la mezcla a
diferente velocidad, permitiendo su separación.

19. Métodos de Separación de mezclas
Electrólisis • Usado para separar sustancias puras en estado
líquido.
• Consiste en el paso de corriente eléctrica a través de
una sustancia en estado líquido (disuelta o
difundida). Se introducen dos hilos conductores en el
recipiente que contiene la sustancia líquida y se
conecta a una pila. Los conductores que están
dentro del líquido se llaman electrodos y el paso de
la corriente eléctrica permite descomponer la
sustancia pura en otras que ya no se pueden
descomponer más.