Sistemas Materiales Homogéneos

Actividades Química y Física 2º Año
2º Trimestre
Sistemas Materiales Homogéneos
Repasamos conceptos del año anterior. Responde las siguientes preguntas:
1)
2)
3)
4)
¿Qué es un Sistema material?
¿Cómo pueden clasificarse los Sistemas materiales?
¿Qué se entiende por fase?
¿Qué son los componentes de un sistema?
Observa las imágenes:
Gelatina
Vino
agua destilada
Cobre
¿Cuántas Fases tienen? Entonces son Sistemas Materiales………………………………
Ahora bien ¿Cuántos componentes tienen?
Gelatina:
Vino:
Agua Destilada:
Alambre de cobre:
Como habrás notado, todos son Sistemas Materiales Homogéneos, pero algunos tienen varios
componentes y otros solo un componente.
Entonces dentro de los Sistemas Homogéneos hay 2 categorías:
SOLUCIONES Y SUSTANCIAS PURAS
SOLUCION: es un Sistema Homogéneo (1 fase) formado por 2 o más componentes
SUSTANCIA PURA: es un Sistema Homogéneo formado por un solo componente
Actividad: Indica cual de los sistemas de las imágenes son Soluciones y cuales Sustancia Pura
Toda Solución tiene como mínimo 2 componentes que reciben una denominación especial:
SOLUTO Y SOLVENTE
SOLUTO ES:
SOLVENTE ES:
Las Soluciones adquieren el estado de agregación del Solvente. Entonces pueden ser sólidas,
liquidas o gaseosas
¡¡¡ A EJERCITAR!!!
1) Realiza en tu carpeta o en la Computadora un Mapa Conceptual con todo lo visto hasta
ahora. (En la notebook usa el programa Cmap Tools).
2) Dados los siguientes Sistemas Materiales, para cada uno a) Dibujar, b) Clasificar el
sistema, c) Indicar cuantas y cuáles son sus fases d) Indicar cuántos y cuáles son sus
componentes.
SM 1: Agua, sal disuelta y vinagre
SM 2: Alcohol
SM 3: Un corcho, agua con azúcar disuelta y limaduras de hierro
SM 4: agua, alcohol y un hielo.
3) Marca con una (X) aquellos Sistemas que sean Soluciones
a) Agua de mar filtrada (sin ningún tipo de sólidos en suspensión)……..
b) Soda……
c) Agua con gotas de vinagre…….
d) Aceite…..
e) Hierro……
f) Bronce (mezcla de estaño 12% y cobre 88%)…..
g) Agua mineral…..
h) Agua destilada……
i) Gas de garrafa ( 40% butano y 60% propano)……
4) Con las soluciones que encontraste en el punto anterior Completa el siguiente cuadro
SOLUCION
SOLUTO
SOLVENTE
ESTADO
METODOS DE FRACCIONAMIENTO
Los métodos o procesos de Fraccionamiento son aquellos que me permiten separar
los componentes de una solución, es decir separar el Soluto del solvente.
Los Métodos de fraccionamiento más importantes y que habitualmente se utilizan
son: LA CRISTALIZACION, LA DESTILACION Y LA CROMATOGRAFIA
CRISTALIZACION: separa un sólido disuelto en un líquido, a través de la evaporación
del líquido, quedando el residuo sólido en el fondo. Ej.: sal disuelta en agua
DESTILACION SIMPLE: separa solidos disueltos en un líquido.
DESTILACION FRACCIONADA: separa 2 o más líquidos mezclados entre sí (los líquidos
tienen distintos Puntos de ebullición)
¿Cómo funciona? Se coloca la solución en el balón o matraz de destilación Ej.: agua salada. Se
calienta la solución, entonces el agua pasa a la fase vapor, ese vapor de agua pasa al
refrigerante y el agua se condensa, es decir pasa nuevamente al estado líquido, que se
recolecta en el matraz colector. De esta manera obtuvimos agua pura, llamada también Agua
destilada.
En la Destilación fraccionada el proceso es el mismo, pero aquí debo controlar muy bien la
temperatura ya que se trata de 2 líquidos. Ej.: solución de agua y alcohol. El punto de
Ebullición del Alcohol es de aproximadamente 800 C y el del agua de 1000 C. Debo mantener
entonces la temperatura de la solución a 800 C, de esta manera solo se evaporara el alcohol
que se recogerá en el matraz colector.
CROMATOGRAFIA: se requiere un material poroso como el papel secante, de filtro o una tiza y
también un líquido que al ascender por el papel arrastra la mezcla a separar. Los diferentes
componentes quedan retenidos (absorbidos, fijados superficialmente) en diferentes zonas del
papel, según su tendencia a adherirse a el , es decir a la intensidad de las fuerzas de atracción
entra cada sustancia que compone la mezcla y el material absorbente por el que esta
corriendo el liquido
SOLUBILIDAD
Pensemos….
¿Todos los solutos se disuelven en cualquier solvente?¿ En qué caso es más fácil disolver
azúcar, en un café frio o en uno caliente? ¿Por qué para remover una mancha de aceite de la
ropa uso detergente y no solo agua?
Sabemos que la sal se disuelve en agua, pero no es posible disolver cualquier cantidad de sal
en cualquier cantidad de agua. Hay por el contrario una máxima cantidad de soluto que puede
disolverse en determinada cantidad de disolvente. A esa cantidad máxima se la denomina
SOLUBILIDAD.
La solubilidad, sin embargo, puede variar si se modifica la temperatura. En general la
solubilidad aumenta con el aumento de la temperatura.
Por Ejemplo La solubilidad de la sal de mesa es de 32g/100 g de agua a 250C. Eso quiere decir
que en 100 gs de agua se pueden disolver como máximo 32 gs de sal a esa temperatura.
CURVA DE SOLUBILIDAD:
La variación de la solubilidad respecto de la temperatura puede graficarse mediante una
Curva de Solubilidad. Para dibujar una curva de solubilidad se realiza u grafico de ejes
cartesianos y se coloca sobre el eje yel valor de la solubilidad de la sustancia expresada en
gramos sobre 100 gs de solvente, y sobre el eje x el valor de la temperatura en 0 C. El siguiente
grafico muestra la Curva de solubilidad de diferentes sustancias.
CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES
Imaginariamente hagamos esta experiencia: tomemos un sobre de jugo Tang (estos sobres
indican que con todo el contenido se prepara un litro de jugo)en 3 jarras colocamos un litro de
agua: a la jarra 1 le agregamos ¼ de jugo, a la jarra 2 ¾ de jugo y a la jarra 3 1 sobre entero
Teniendo en cuanta las Soluciones que supuestamente hemos preparado, responde:
¿Cuál es el soluto y el solvente en todas las soluciones?
¿Todas las soluciones son iguales?
¿Qué tienen en comun las 3 soluciones?
¿Qué tienen de diferente las 3 soluciones?
Evidentemente al responder y analizar el ejemplo anterior, podras comprobar que existen
distintos tipos de soluciones y que como en este caso, la diferencia radica en el grado de
CONCENTRACION, es decir de la cantidad de soluto que tenga disuelto en una determinada
cantidad de solvente.
Por lo tanto teniendo en cuenta este criterio, las soluciones se pueden clasificar de la siguiente
manera:
Soluciones Diluidas: son aquellas que contienen una baja cantidad de soluto disuelto. Podria
decirse que tiene menos de la mitad de la cantidad total de soluto que se podria disolver
(cantidad que nos indica la solubilidad)
Soluciones Concentradas: son aquellas que contienen una cantidad elevada de soluto
disuelto, pero sin llegar al limite maximo de la cantidad total de soluto que podrian
tener(cantidad que me indica la solubilidad)
Soluciones Saturadas: son aquellas que contienen el limitte maximo de soluto que se puede
disolver, es decir la cantidad que nos indica la solubilidad.
¡¡¡A Ejercitar!!!
Acordate:
Gramos SOLUTO + Gramos SOLVENTE = Gramos SOLUCION
5) La sal disuelta en agua deja de verse Responde:
a) ¿Ha desaparecido realmente?
b) ¿Se podria recuperar la sal de nuevo?
c) ¿Cómo se puede recuperar?
6) Los chicos fueron al laboratorio y prepararon las siguientes soluciones:
Lucas disolvio 5 gs de azucar en 500 gs de agua
Matias disuelve 10 gs de azucar en 1000 gs de agua y
Maria disuelve 7,5 gs del mismo soluto en 1500 gs de agua
a) ¿Quién utilizo mayor cantidad de soluto?
b) ¿Quién utilizo menor cantidad de solvente?
c) ¿Quién preparo mayor cantidad de solucion?
7) Unos alumnos mezclaron 6 gs de sal y agua hasta obtener 40 gs de solucion ¿Qué
cantidad de agua usaron?
8) Si se disuelven 15 gs de Cloruro de potasio en 65 gs de agua.
¿Cuál es el soluto y cual es el solvente? ¿Cuál es la masa de la solucion obtenida?
9) Marque las opciones correctas.
La Destilacion simple sirve para:
….. Medir la temperatura de un gas
…...Separar un soluto liquido de u solvente liquido
……Separar un soluto solido de un solvente liquido
La Destilacion fraccionada sirve para:
…….. Medir la presion de un gas
…….Separar liquidos que forman una solucion
……. Separar solidos de liquidos.
10) Respondan :
¿Qué es la solubilidad y como se expresa? ¿Por qué se debe especificar la temperatura?
11) Observen la curva de solubilidad y respondan:
a) A 00 C ¿Cuál sustancia tiene mayor solubilidad?
b) ¿Cuál de ellas tiene mayor variacion de solubilidad al aumentar la temperatura?
c) ¿Cuál de ellas tiene mayor solubilidad a 200 ?
d) ¿Cuál de ellas disminuye su solubilidad al aumentar la temperatura?
12) La solubilidad de la gelatina a 250c es de 19g/100g de agua:
a)¿Qué quiere decir esto?
b) En 100 g de agua…¿Podre disolver 12 g de gelatina?¿Por que?
c) En 100 g de agua…¿Podre disolver 25 g de gelatina?¿Por que? ¿Queda algo sin
disolver ?¿Cuanto?
d) Si en lugar de 100 g de agua, tuviera la mitad 50g…¿Cuánta gelatina podre disolver?
13) La solubilidad del azucar a 200c es de 30g/100 g de agua
a) En 100 g de agua… ¿Podre disolver 45 g de azucar? ¿Por qué? ¿Queda algo sin
disolver ?¿Cuanto?
b) En 100 g de agua… ¿Podre disolver 30 g de azucar?¿Por que?
c) Si en lugar de 100 g de agua, tuviera el doble: 200 g ¿Cuánta cantidad de azucar
podre disolver?
14) La solubilidad de una sustancia ZZ a 250C es de 35g/100 g de agua. Preparo con la
misma 3 soluciones:
Solucion A: 100 g de agua y 13 g de ZZ
Solucion B: 100 g de agua y 35 g de ZZ
Solucion C: 100 g de agua y 29 g de ZZ
¿Cual de las soluciones es diluida, cual concentrada y cual saturada?
15) Sobre la mesada de un laboratorio hay 3 frascos cuyas etiquetas son las siguientes
Frasco 1: 100cm3 de agua y 10 g de sulfato de sodio
Frasco 2: 100cm3 de agua y 22 g de sulfato de sodio
Frasco 3: 100cm3 de agua y 22 g de sulfato de sodio.
Teniendo en cuenta que la solubilidad del Sulfato de sodio es de 27 g / 100 cm3de agua.
Encierra con un circulo la palabra que corresponde a cada afiramcion:
El frasco 1 tiene una solucion: SATURADA- CONCENTRADA- DILUIDA
El Frasco 2 tiene una solucion : SATURADA- CONCENTRADA – DILUIDA
El frasco 3 tiene una solucion: SATURADA –CONCENTRADA- DILUIDA.
16) Teneiendo en cuenta que una sustancia XX tiene una solubilidad de 15g/100g de agua.
Invente una solucion diluida, una concentrada y una saturada.