tematica de mezclas

tematica de mezclas

TEMATICA DE LAS MEZCLAS

La mayor parte de los materiales que encontramos en la vida cotidiana están

Constituidos por mezclas de sustancias, que muchas veces tienen que ser sometidas a procesos de separación para obtener sustancias químicas “puras”. Se trata de procesos prácticos, presentes al mismo tiempo en el laboratorio y en la vida cotidiana, lo que los hace de singular importancia.

El tema “Procesos de separación de los constituyentes de las mezclas” se encuadra en otras temáticas más amplias que intentan dar respuesta a la cuestión: “¿Cómo está constituido el mundo material?”.

La mayor parte de la materia que nos rodea en la vida diaria está compuesta de mezclas de sustancias. En algunos casos es obvio que una muestra es una mezcla,

Mientras que en otros puede ser necesario proceder a un examen cuidadoso y usar un instrumental relativamente complejo para determinar si se trata de una sustancia pura o de una mezcla de sustancias. La separación de las sustancias de una mezcla es importante para los químicos y en muchas industrias, dado que la mayor parte de los materiales, sean obtenidos de productos naturales o preparados en el laboratorio, son mezclas de sustancias.

Los procesos de separación simples usados en el laboratorio son los mismos que los de las industrias. Cada uno de ellos tiene una enorme importancia práctica. Hay que hacer mención especial al proceso de destilación, muy empleado en la industria alimenticia en la preparación de bebidas alcohólicas resultantes de la fermentación de azucares y cereales o en la industria del petróleo mediante la destilación fraccionada.

También hay que hacer referencia a la cromatografía gas–liquido, que permite analizar sustancias tóxicas, y a la evaporación, que permite obtener sal a partir del agua del mar. Son igualmente relevantes algunos procedimientos artesanales aplicados en los procesos de separación de los constituyentes de las mezclas, como la purificación de harinas o de arenas.

La mayoría de los materiales existentes en la naturaleza y en nuestra vida diaria son mezclas de sustancias. Se puede plantear cómo separarlas. La separación sólo es posible recurriendo a las propiedades de las sustancias que componen las mezclas, dado que las mismas las mantienen (conservan su identidad). Existen diversos procedimientos de separación, conocidos como de análisis inmediato, y su selección depende del tipo de mezcla y de la finalidad de la separación, pudiendo ocurrir que un proceso sea adecuado para una determinada mezcla y no lo sea para otra. Las mezclas se califican en heterogéneas y homogéneas, según sea posible o no distinguir sus constituyentes.

 

SUSTANCIAS

Toda sustancia tiene un conjunto único de propiedades (características que nos permiten identificarlas) y distinguirlas de otras sustancias. Una sustancia tiene una composición fija y propiedades que la distinguen. Estas propiedades pueden ser físicas o químicas.

Las propiedades físicas son las que podemos medir sin cambiar la identidad de la  sustancia, por ejemplo, color, olor, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, dureza. Las propiedades químicas describen la forma en que una sustancia puede cambiar (reaccionar)  para formar otras sustancias.

MEZCLAS

Cuando dos o más sustancias puras se mezclan y no se  combinan químicamente, aparece una mezcla. Una mezcla puede ser  separada  en sus componentes (sustancias) simplemente por métodos físicos. Estas pueden ser clasificadas en homogéneas y heterogéneas.

a) Mezclas heterogéneas: no son  uniformes;  en algunos casos, puede observarse la  discontinuidad  a  simple  vista (sal y carbón, por ejemplo); en otros casos, debe usarse una mayor resolución para observar la discontinuidad.

b) Mezclas homogéneas: son totalmente uniformes  (no presentan discontinuidades  al ultramicroscopio) y presentan iguales propiedades y  composición  en todo el sistema, algunos ejemplos son la salmuera, el aire. Estas mezclas homogéneas se denominan soluciones.

El límite a  partir  del cual se distinguen los sistemas heterogéneos de los sistemas  homogéneos  lo constituye precisamente el ultramicroscopio. Los diferentes sistemas homogéneos que constituyen el sistema heterogéneo se denominan fases.  Existen gran número de métodos para  separar  los  componentes que forman una mezcla; en realidad, cada mezcla implicará el uso  de uno o más métodos particulares para su separación en los componentes individuales.  Describiremos  brevemente  solo  algunos  de  estos métodos:

a) filtración: permite separar sólidos suspendidos  en  un  líquido. Implica el pasaje de todo el líquido a través de un filtro, una placa de vidrio, etc.

b) destilación: permite la separación  de  sustancias de diferente punto de ebullición. Consiste en procesos de evaporación - condensación en los cuales se va enriqueciendo la fase vapor en el componente más volátil

 

c) disolución: permite separar un sólido soluble en algún líquido de otro que no lo es.

d) reparto: separa sustancias de diferente solubilidad en otra fase. Consiste en adicionar otra fase al sistema en la cual se disuelva en gran proporción alguna sustancia del sistema original. Una extensión más sofisticada de los últimos dos  métodos,  lo constituye la cromatografía.

 SOLUCIONES II

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias dispersadas como moléculas, átomos o iones, en vez de permanecer como  agregados de regular tamaño.

Una de las sustancias que forman la solución se denomina disolvente; suele ser el componente que se encuentra en mayor cantidad. La otra u otras sustancias en la solución se conocen como solutos.

CLASIFICACION DE SOLUCIONES

El solvente o disolvente es el componente considerado como  la sustancia que disuelve al otro componente o soluto. Esta distinción, aunque arbitraria, es bastante útil.  Cuando ambos son líquidos, y uno de ellos es mucho más abundante que el otro, se le llama disolvente al más abundante: en el vinagre, el agua es el  disolvente y el ácido acético, el soluto; en un ácido acético ligeramente contaminado con agua, la situación es inversa.  Pero en  ocasiones, la denominación de soluto y solvente se realiza simplemente  adjudicando el primer nombre a aquella sustancia que nos interesa más desde el punto de vista químico; así, en las soluciones concentradas de ácido sulfúrico (tienen 98 g de ácido por cada 2 g de agua) se llama convencionalmente soluto al ácido sulfúrico.

De acuerdo a la cantidad de soluto disuelto en cierta cantidad de solvente, las soluciones pueden denominarse:

a)     Diluida: es aquella que contiene solamente una  pequeña  cantidad de soluto (o solutos) en relación a la cantidad de disolvente. Concentrada: es aquella que contiene una gran proporción de soluto. Estos términos son tan imprecisos como las palabras  "grande"  o "pequeño", en realidad, estos términos serán usados de acuerdo a  la máxima cantidad de soluto que puede disolverse -en esas condiciones- en esa cantidad de solvente (que obviamente cambia de acuerdo a  las sustancias consideradas).

 

b)      Saturada: precisamente, aquellas soluciones que contienen la  máxima cantidad de soluto posible disuelta en cierta cantidad de solvente, se denominan saturadas. La concentración de  soluto  en  esas soluciones se denomina solubilidad; esta cantidad varía, en general, con la temperatura.

c)      Sobresaturada: en ocasiones, un solvente disuelve mayor  cantidad de soluto que la que es posible a esa temperatura (mayor que la  solubilidad); ese tipo de soluciones se denomina  sobresaturada.  Una solución de este tipo no representa una situación estable  y  finalmente deriva en la solución saturada correspondiente y un exceso  de soluto sin disolver.