Tipos de mezclas y métodos físicos de separación

Unidad 3. Lectura 3.5.

Mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas

Homogéneo indica que la materia es uniforme en todas sus partes. Heterogéneo indica que la materia no es homogénea; por lo tanto, no todas sus partes son iguales. El agua potable es una mezcla homogénea. Dentro de un vaso, por ejemplo, es igual arriba que abajo. Un gis parece homogéneo. Sin embargo, si se le observa al microscopio se verá la existencia de diferentes materiales; por lo tanto, es heterogéneo. Una mezcla homogénea es aquella en la que, al reunir dos o más materiales, éstos conservan sus propiedades individuales y presentan una apariencia uniforme. El océano y el aire son ejemplos de enormes mezclas homogéneas. Una mezcla heterogénea es aquella en la que, al reunir dos o más materiales, éstos conservan sus propiedades individuales y su apariencia diferente. El granito y la madera son dos ejemplos de mezclas heterogéneas.

Disoluciones sólidas, líquidas y gaseosas

Las disoluciones son mezclas homogéneas en las que las partículas disueltas tienen un tamaño muy pequeño. La sustancia que aparece en mayor cantidad se denomina disolvente. La o las sustancias que se encuentran en menor proporción se llaman solutos. Las disoluciones pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas. Los gases mezclados entre sí siempre forman disoluciones.

Coloides y suspensiones

Cuando las partículas de soluto en una mezcla homogénea tienen tamaños relativamente grandes se tiene un coloide. En lugar de hablar de disolvente y soluto, se emplean los términos “fase dispersora” y “fase dispersa”. Cuando el tamaño de las partículas en la mezcla es mayor que el de los coloides, se tienen suspensiones. En las suspensiones, las partículas se depositan en el fondo; es decir, se sedimentan. Las suspensiones heterogéneas se convierten en homogéneas cuando se les agita. Una mezcla que normalmente podríamos llamar una suspensión, se llama emulsión cuando el disolvente rodea una pequeñísima cantidad de soluto, formando gotitas que permanecen suspendidas en el disolvente, sin presentar el comportamiento normal de las suspensiones, es decir, no hay asentamiento en el fondo.

Métodos de separación de mezclas

Decantación

Se separa un sólido o un líquido más denso de un líquido menos denso y que por lo tanto ocupa la parte superior de la mezcla.

Fig. 1 Decantación.

Filtración

Se separa un sólido de un líquido pasando el último a través de un material poroso que detenga al primero. Una de las características principales de un sólido es su solubilidad en un líquido deteminado. La sal es soluble en agua, pero un gis no lo es. En estas situaciones se puede separar una mezcla empleando la técnica de filtración, que en el laboratorio requiere un embudo y un papel filtro. Este último permite el paso del líquido con las sustancias que se encuentran disueltas en él y detiene al sólido no disuelto.

Fig. 2 Filtración.

Principios en los que se basan algunas técnicas de separación Técnica Principio Filtración Baja solubilidad del sólido en el líquido. Destilación Diferencia de puntos de ebullición de dos líquidos. Cristalización Diferencia de solubilidad en disolventes fríos y calientes o en diferentes disolventes. Sublimación Diferencia de puntos de sublimación de dos sólidos. Cromatografía Diferencia de movilidad de sustancias que se mueven sobre un soporte.

Magnetización

Si uno de los componentes de la mezcla se puede imantar, el paso de un imán permite separarlo.

Cromatografía

Ésta es quizás una de la técnicas de separación más poderosas con las que cuentan los químicos de la actualidad. Fue descubierta en 1906, por el ruso Tsweet. Su importancia se manifiesta con el otorgamiento de dos premios Nobel a investigaciones específicas en esta técnica y el que se haya concedido al menos una docena de premios Nobel más a quienes, empleándola, han obtenido resultados notables, por ejemplo, el descubrimiento de los carotenoides y las vitaminas A y B y, recientemente, la elucidación de las complejas estructuras de los anticuerpos.

Cristalización

La cristalización también se basa en la solubilidad, específicamente en el cambio de ésta con la temperatura. Las cantidades de sales que se disuelven en agua aumentan con la temperatura. Cuando una disolución caliente y saturada se enfría, las sales se cristalizan; pero unas lo hacen más rápido que otras, por lo que pueden separarse por filtración.

Fig. 3 Cristalización.

Sublimación

Se dice que una sustancia se sublima cuando pasa del estado sólido al gaseoso sin fundirse. En una mezcla, la presencia de una sustancia que sublima permite su separación por esta técnica, empleando el equipo de la Fig. 4. Ejemplos de sustancias que subliman son los desodorantes, la naftalina y el yodo.

Fig. 4 Sublimación y deposición.

Describa qué es y anote un ejemplo de:

Una disolución

R:Son mezclas homogenias que las particula son pequeñas.

Un coloide

R: Son mezclas homogenias donde las particulas son grandes.

Una suspensión

R: Cuando las particulas de la mezcla son mayor que los coloides.

¿Cuáles son las principales técnicas de separación de mezclas?

R: Destilacion, filtracion, cristalizacion, sublimacion y cromatografia