Separar sustancias

objetivos

Separar sustancias mediante algunas operaciones básicas del laboratorio de química.

Distinguir procesos de aplicación industrial desde el laboratorio de química.

Adquirir habilidades en el manejo de los instrumentos y montajes de laboratorio.

introducción

Todos los materiales que está hecho el universo pueden ser clasificados en sustancias puras como elementos y los compuestos, y en mezclas como las soluciones, los coloides y las suspensiones.

Elemento se define como una sustancia simple que no puede degradarse en otras sustancias por medios químicos. La combinación de los elementos para formar compuestos obedece a las leyes ponderales de la química.

Compuesto es una sustancia formada por dos o más elementos que están químicamente combinados y se encuentran en proporciones definidas. Se pueden descomponer en sustancias más simples o elementos utilizando métodos químicos.

Una mezcla es un sistema en el que se interponen las partículas de dos o más sustancias. Las sustancias que forman parte de una mezcla reciben el nombre de componentes y conservan sus propiedades químicas originales; algunas de ellas, como la solubilidad, pueden servir para separar estos componentes. En una mezcla no hay absorción ni desprendimiento de energía y sus componentes pueden separarse por métodos mecánicos o físicos.

Una combinación es una sustancia homogénea formada por la unión química de dos o más elementos que pierden sus propiedades químicas originales. Los elementos que se combinan reciben el nombre de constituyentes y sólo pueden ser separados por medios químicos, en una combinación hay absorción y desprendimiento de energía.

Una mezcla homogénea es la que está formada por dos o más sustancias puras en proporciones variables, y con propiedades similares en todas sus partes, consta de una solo fase. Una fase es un estado físico (sólido líquido o gaseoso) con límites distinguibles y propiedades uniformes. La materia homogénea puede ser una sustancia pura, o una solución. Ejemplos de mezclas homogéneas son el agua, el hierro, el aire, el agua azucarada, una solución de alcohol y agua.

Una mezcla heterogénea es la que está formada por partes con propiedades diferentes, que se encuentran en proporciones variables y constan de dos o más fases con límites definidos entre las fases. Ejemplos sal y arena, aceite y agua, el suelo.

En algunas mezclas, los componentes pueden diferenciarse a simple vista, y por tanto pueden separarse fácilmente. Ejemplo una mezcla de maní y uvas pasas, o un pedazo de cobre y una piedra en un pequeño vaso de agua. En otras los componentes pueden identificarse fácilmente, pero su separación no es tan sencilla. Ejemplo una mezcla de azufre con limaduras de hierro.

MATERIALES

Instrumentos: Soporte universal, aro, malla de asbesto, agarraderas, nueces, termómetro, tubos de ensayo, erlenmeyer o vaso de precipitados de 100 ml, capsula de porcelana, papel filtro, mechero, vidrio de reloj, espátula, tubo de hemolisis, equipo de destilación. Fósforos (llevar), Toalla pequeña (llevar). Embudo de decantación*, Centrifugadora*.

Reactivos: agua, arena, rocas, cloruro de sodio, cloruro de bario, etanol, acido sulfúrico diluido, aceite de cocina, carbonato de calcio, espinacas (llevar 6 hojas por grupo al laboratorio), tinta china (opcional).

MARCO TEÓRICO

Consulta: Métodos de separación de mezclas. (Destilación, decantación, filtración, cristalización, secado, evaporación, cromatografía, centrifugación). http://www.fullquimica.com/2011/08/destilacion.html

http://quimicametodosdeseparacion.blogspot.com/

Destilación: Consiste en hacer pasar una mezcla al estado de vapor por calentamiento para después condensarla nuevamente por refrigeración. Se pueden realizar dos tipos la simple para separar sólidos disueltos en líquidos y Fraccionada para separar líquidos miscibles en base a la diferencias de sus puntos de ebullición o condensación.

Condensación: Es la conversión de un gas a un líquido mediante la diminución de temperatura y la aplicación de presión para que se reduzca la energía cinética de las moléculas y las fuerzas de atracción sean mayores. Para ello se utiliza el condensador.

Cristalización: Es el método de purificación de los sólidos por el que se disuelve una muestra en un disolvente caliente, se filtra y se enfría para inducir la cristalización del sólido purificado.

Cromatografía: Es un método mediante el cual se varia el grado de fijación de una sustancia a otra con el propósito de separar sustancias mezcladas.

Centrifugación: Se utiliza cuando la sedimentación es muy lenta; para acelerar esta operación la mezcla se coloca en un recipiente que se hace girar a gran velocidad; por acción de la fuerza centrífuga los componentes más pesados se sedimentan más rápido y los livianos quedan como sobrenadante.

Filtración: En este proceso se separan los sólidos de los líquidos utilizando paredes o capas porosas, cuyos poros dejan pasar el líquido y retienen los sólidos.

Decantación: sirve para separar sólidos de líquidos y líquidos no miscibles. Como primer paso el sólido se sedimenta (por su mayor peso), luego se inclina el recipiente y dejando escurrir el líquido en otro recipiente queda únicamente el sólido.

Evaporación o Secado: Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente, obteniendo como un componente en el recipiente.

PROCEDIMIENTO

Decantación: Coloque un poco de arena en un vaso que contiene 80 ml de agua, agite, déjelo en reposo hasta que la arena se sedimente completamente. Cuando esté bien sedimentada, vierta el agua cuidadosamente a otro recipiente procurando que la arena no salga junto con el agua. Si lo logra ha efectuado bien la decantación o separación de un sólido insoluble en un líquido. En caso contrario repita esta operación. Toda la mezcla puede ser separada en sus componentes por este proceso.

Explique: Si bien el proceso de decantación es muy útil para hacer separaciones

entre este tipo de componentes que no son miscibles entre sí y en su mayoría se pueden separar correctamente, se debe tener en cuenta que para el proceso de decantación realizado en la práctica de laboratorio el uso de arena y agua para este proceso es efectivo hasta cierto punto ya que algunas partículas pequeñas de arena al momento de separar los elementos se resbalan o siguen el flujo del agua por lo que no quedan totalmente separadas, no obstante, para hacer la separación más efectiva se

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