TEMA 3: Mezclas, disoluciones y sustancias puras. 1. Clasificación

TEMA 3: Mezclas, disoluciones y sustancias puras.
1. Clasificación de la materia.
2. Métodos de separación de los componentes de una mezcla.
3. Disoluciones.
a) Definición.
b) Cómo se preparan.
c) Concentración.
4. Sustancias puras.
a) Elementos.
b) Compuestos.
Los químicos estudian la materia, su composición, las características que presentan, los
cambios que experimenta ...
El primer paso que tenemos que dar, para poder estudiar la materia, es clasificarla. En este
tema veremos, el criterio qué seguiremos para clasificarla y, qué tipos de materia vamos a estudiar.
1. Clasificación de la materia.
La materia la podemos encontrar en la naturaleza en forma de:
A) SUSTANCIAS PURAS
Las sustancias puras son aquéllas cuya naturaleza y composición no varían sea cual sea su
estado. Se dividen en dos grandes grupos: Elementos y Compuestos.
• Elementos: 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.
• Compuestos: Son sustancias puras que están constituidas por 2 ó más elementos
combinados en proporciones fijas. Los compuestos se pueden descomponer mediante
procedimientos químicos en los elementos que los constituyen. Ejemplo: Agua, de
fórmula H2O, está constituida por los elementos hidrógeno (H) y oxígeno (O) y se
puede descomponer en ellos.
B) MEZCLAS
Las mezclas se encuentran formadas por dos ó más sustancias puras. Se distinguen dos
grandes grupos: Mezclas homogéneas y Mezclas heterogéneas.
• Mezclas homogéneas: También llamadas disoluciones. Son mezclas en las que no se
pueden distinguir sus componentes a simple vista. Ejemplo: Disolución de sal en
agua, el aire, una aleación de oro y cobre, etc.
• Mezclas heterogéneas: Son mezclas en las que se pueden distinguir a los
componentes a simple vista. Ejemplo: Agua con aceite, granito, arena en agua, etc.
✔ Observa estas imágenes y di que tipo de materia es:
✔ Indica a qué tipo de sustancia nos referimos si decimos:
• La composición es fija.
• Cada componente mantiene sus propiedades en la mezcla.
• La composición es variable.
2. Métodos de separación de los componentes de una mezcla.
Los métodos de separación en este caso son todos físicos, porque no variamos la
composición de la materia. Como cada componente mantiene sus propiedades dentro de
mezcla podemos separarlos.
MÉTODO
Filtración
MEZCLA FUNDAMENTO
Diferente tamaño
de partícula
Heterogenea
Los
sólidos
(sólidos en
quedarán
líquidos)
retenidos en el
filtro.
Densidad.
Los sólidos que
Heterogénea
son más densos
(sólidos en
quedan en el
líquidos)
fondo
del
recipiente.
Decantación
Densidad.
Heterogénea
Los líquidos más
(liquidos
densos quedan en
inmiscibles)
el fondo.
MATERIAL
Volatilidad.
El disolvente se
Homogénea evapora
Cristalización
Disolución precipitando el
soluto
en
el
fondo.
Destilación
Temperatura de
ebullición. Cada
líquido tiene una
Homogénea Teb distinta. Se
transformará en
gas antes el más
volatil.
Velocidad
de
arrastre.
El
disolvente
arrastra a las
sustancias através
Cromatografía Homogénea
de un papel,
quien
tienen
mayor velocidad
asciende más por
el papel.
3. Disoluciones.
a) Definición.
Son mezclas homogéneas de dos componentes. El que está en mayor proporción es el
disolvente y el que está en menor proporción es el soluto. En la mayoría de los casos, el
soluto suele ser una sal, como la sal común(NaCl) y el disolvente el agua.
b) Cómo se preparan.
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Pasos:
1. Calculamos la masa de sal que necesitamos.
2. Pesamos la sal en una báscula utilizando un vidrio de reloj.
3. Echamos la sal a un vaso de precipitados y añadimo un poco de agua y
removemos con una varilla de vidrio, hasta que toda la sal se disuelva.
4. Utilizando un embudo, echamos la sal disuelta en un matraz aforado.
5. Lavamos el vaso de precipitado con un poco y echamos el líquido al matraz
aforado.
6. Añadimos agua hasta la marca del aforo.
c) Concentración.
Cómo la composición puede ser variable, hay que indicar cuanta cantidad de soluto y
cuanta de disolvente tenemos. Tipos de concentraciones:
1. % en masa
Nos indica la masa en gramos de soluto que hay en 100 g de disolución. Se calcula:
masa en g de soluto
en masa=
· 100
masa en g de la disolución
OJO: La masa de la disolución= m(soluto)+ masa(disolvente)
2. % en volumen
Nos indica el volumen en mL de soluto que hay en 100 mL de disolución. Se calcula:
volumen mL de soluto
en volumen=
· 100
volumen mL disolvente
3. g/L
Nos indica la masa de soluto que hay en 1 L de disolución. Se calcula:
masa en g de soluto
litros de disolución
✔ Calcula la concentración en % en masa si:
✔ Disolvemos 3 g de sal común (NaCl) en 10 g de agua.
✔ Disolvemos 20 g de sulfuro de sodio (Na2S) en 120 g de disolución.
✔ Calcula la concentración en g/L si:
✔ Disolvemos 20 g de cloruro de magnesio(MgCl2) en medio litro de disolución.
✔ La concentración de una disolución es de un 30%.
✔ ¿Qué significa?
✔ Halla la masa de soluto que tendremos en 90 g de disolución.
✔ La concentracion de una disolución de acido clorhídrico en agua es del 35% en volumen.
✔ ¿Qué significa?
✔ Halla el volumen de cloruro de hidrógeno que ha en 120 mL de disolución.
4. Sustancias puras.
Son sistemas materiales formados por un único componente.
a) Elementos.
Las sustancias puras que no se pueden descomponer en otras más sencillas por métodos
químicos, se llaman ELEMENTOS O SUSTANCIAS SIMPLES.
Cuando analizamos su composición vemos que sólo tienen un tipo de elemento químico:
oro(Au); el hidrógeno(H2); el ozono(O3) ...
b) Compuestos.
Las sustanicas puras que se descomponen en otras más sencillas por métodos químicos
se llaman COMPUESTOS.
Cuando analizamos su composición vemos que tiene más de un tipo de elemento
químico: dióxido de carbono(CO2); agua (H2O); cloruro de sodio (NaCl); carbonato de
calcio (CaCO3) ...
✔ Indica las tres diferencias entre un compuesto, por ejemplo el sulfuro de hierro(FeS) y una
mezcla, por ejemplo de limaduras de hierro(Fe) y azufre(S)