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martes, 18 de abril de 2017

LAS MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGENEAS


                         LAS MEZCLAS HOMOGÉNEAS

Una mezcla contiene dos o más sustancias combinadas de tal forma que cada una conserva su identidad química.
Las mezclas homogéneas o uniformes son aquellas en las que la composición es la misma en toda la muestra. La mezcla homogénea también se denomina disolución, que consiste en un disolvente, normalmente la sustancia presente en mayor cantidad, y uno o más solutos.

Normalmente el disolvente es un líquido, mientras que el soluto puede ser sólido, líquido o gas. La soda es una disolución formada por dióxido de carbono (soluto) y agua (disolvente). El agua de mar es una disolución más compleja, formada por varios solutos sólidos, incluyendo el cloruro de sodio y otras sales, en agua, que es el disolvente. También es posible conseguir disoluciones en estado sólido. El latón es una disolución sólida que contiene dos metales, cobre (67%-90%) y zinc (10%-33%).
Se pueden emplear varios métodos para separar los componentes de una mezcla homogénea. Algunos de ellos son:
- Evaporación: que se utiliza para separar mezclas homogéneas sólido-líquido. El líquido se evapora, quedando un residuo sólido en el matraz. Este líquido se recupera condensando el vapor. La evaporación puede utilizarse para separar los componentes de una disolución acuosa de sulfato de cobre.
- Destilación: se utiliza para separar mezclas homogéneas líquido-líquido, cuando ambos tienen distinta temperatura de ebullición. Al ir calentando la mezcla los vapores desprendidos serán más ricos en el componente más volátil y pueden ser recogidos por un serpentín de refrigeración donde se condensan de nuevo a líquido. Se puede así separar el alcohol del vino.



Ejemplos de mezclas homogéneas

1.     El aire, es la mezcla homogénea de oxígeno, bióxido de carbono, vapor de agua y otros gases.
2.     El agua de mar que se forma al mezclar agua con diversas minerales.
3.     Una taza de café.
4.     Alcohol con agua.
5.     El humo del escape de un auto.
6.     Detergente con agua.
7.     Pintura en aceite.
8.     La masa para preparar un pastel.
9.     Tinta en agua.
10. La preparación de cemento para pegar ladrillos.

                            
                                  Mezclas Heterogéneas

Las mezclas heterogéneas o no uniformes son aquellas en las que la composición de la muestra varía de un punto a otro. Muchas rocas pertenecen a esta categoría. En un trozo de granito se pueden distinguir varios componentes, que se diferencian entre ellos por el color.

Normalmente sus componentes se pueden distinguir a simple vista o al microscopio. Se pueden emplear varios métodos físicos para separar los componentes de una mezcla heterogénea. Algunos de ellos son:
Filtración, que se utiliza para separar mezclas heterogéneas sólido-líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una barrera con poros finos, como un filtro de papel.
Disolución y filtración: La arena mezclada con sal, al ser ésta soluble en agua, se pueden separar agitándo la mezcla en agua. Al filtrar, la arena se queda retenida en el papel y la disolución de sal pasa a su través.
Decantación: Permite separar dos líquidos no miscibles. Al dejar reposar la mezcla, el más denso queda en la parte inferior y el menos denso en la superior, pudiéndose separar fácilmente.

Ejemplos de mezclas heterogéneas 

  1. El agua y arena
  2. Agua y aceite
  3. Polvo y aire
  4. Una ensalada
  5. Frijoles y canicas
  6. Gasolina con agua
  7. Cera y agua
  8. Vinagre y Aceite
  9. Arena y piedras
  10. Granito

                               Soluciones Químicas 

Una solución (o disolución) es una mezcla de dos o más componentes, perfectamente homogénea ya que cada componente se mezcla íntimamente con el otro, de modo tal que pierden sus características individuales. Esto último significa que los constituyentes son indistinguibles y el conjunto se presenta en una sola fase (sólida, líquida o gas) bien definida. 
Una solución que contiene agua como solvente se llama solución acuosa.
Si se analiza una muestra de alguna solución puede apreciarse que en cualquier parte de ella su composición es constante.
Entonces, reiterando, llamaremos solución  o disolución a las mezclas  homogéneas que se encuentran en  fase líquida. Es decir,  las mezclas homogéneas que se presentan en fase sólida,  como las aleaciones (acero, bronce, latón) o las que se hallan en fase gaseosa (aire, humo, etc.) no se les conoce como disoluciones. 
Las mezclas de gases, tales como la atmósfera, a veces también se consideran como soluciones.
Las soluciones son distintas de los coloides y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular y están dispersas uniformemente entre las moléculas del solvente.
Las sales, los ácidos, y las bases se ionizan cuando se disuelven en el agua.

Clases De Soluciones 


La relación entre las masas del soluto y el solvente permite establecer diferentes clases de soluciones. 

1. Soluciones "no saturadas"
    
Las hay de dos tipos:
  • Soluciones diluídas: Cuando la masa de soluto es muy pequeña en relación a la masa de disolvente o solvente.
    Por ejemplo: pocos gramos de sal (ClNa) en 100 g de agua.
  • Soluciones concentradas: Cuando la masa de soluto es elevada con respecto a la del solvente o disolvente.
    Por ejemplo: 30 g de Cloruro de sodio en 100g de agua.

2. Soluciones Saturadas
Son aquellas soluciones  que a una temperatura determinada no admiten la disolución de más soluto en un solvente , es decir, es la máxima masa de soluto que se puede disolver en el solvente.
Por ejemplo: En 100 g de agua a 20 ºC se pueden disolver como máximo 36 g de cloruro de sodio.

3. Soluciones Sobresaturadas
Se producen cuando en determinadas condiciones se puede disolver una cantidad mayor de soluto que la que corresponde a una solución concentrada.
Esta clase de soluciones son muy inestables y generalmente se las obtiene por enfriamiento lento de soluciones saturadas.


                    

                      Métodos De Separación De Mezclas 
Veremos aquí los diferentes métodos de separación, de acuerdo a cada componente empezaremos por.
Métodos físicos: estos métodos son aquellos en los cuales la mano del hombre no interviene para que estos se produzcan, un caso común es el de sedimentación, si tu depositas una piedra en un liquido el solido rápidamente se sumergiría por el efecto de la gravedad.

Métodos mecánicos: Decantación, se aplica para separar una mezcla de líquidos o un solido insoluble de un liquido, en el caso de un solido se deja depositado por sedimentación en el fondo del recipiente y luego el liquido es retirado lentamente hacia otro recipiente quedando el solido depositado en el fondo del recipiente, ahora bien cuando los líquidos no miscibles estos líquidos al mezclarse tienen la propiedad de ir separándose en el recipiente, al comienzo quedan como un sistema homogéneo pero luego al separarse se puede sacar al liquido que quede en la parte superior, quedando el otro en el recipiente de origen.

Método de Filtración
Filtración: es aplicable para separar un solido insoluble de un liquido se emplea una malla porosa tipo colador, la mezcla se vierte sobre la malla quedando atrapada en ella el solido y en el otro recipiente se depositara el liquido, de ese modo quedan separados los dos componentes.
Para no confundirnos de métodos, las aplicaciones a través de materiales porosos como el papel filtro, algodón o arena se separan el sólido que se encuentra suspendido en un líquido.
De esta manera estos materiales son quienes permiten que  solamente pase el líquido,  reteniendo al sólido.
Evaporación: Aquí un solido soluble y un liquido por medio de temperatura de ebullición la cual evaporara completamente y luego por condensación se recuperara el liquido mientras que el solido quedara a modo de cristales pegado en las paredes del recipiente de donde podría ser recuperado.

Punto de ebullicion:  cuando un liquido a determinada temperatura se va evaporando. Todos los líquidos presentan diferentes puntos de ebullición.
Sublimación: Es para separar una mezcla de dos sólidos con una condición uno de ellos podría sublimarse, a esta mezcla se aplica una cantidad determinada de calor determinada produciendo los gases correspondientes a los elementos, estos vuelven a recuperarse en forma de sólidos al chocar sobre una superficie fría como una porcelana que contenga agua fría, de este modo los gases al condensarse se depositan en la base de la pieza de porcelana en forma de cristales.

Centrifugación: aquí como tantas ocasiones pondremos de ejemplo al talco como solido, para acelerar su sedimentación se aplica una fuerza centrifuga la cual acelera dicha sedimentación, el movimiento gravitacionál circular por su fuerza se logra la separación.

Destilación: esta separación de mezcla se aplica para separar una mezcla de mas de dos o mas líquidos miscibles, los líquidos como condición deben de tener por lo menos 5º de diferencia del punto de ebullición.
De esta forma se ira calentando hasta llegar al punto de ebullición del primer liquido, se mantendrá esta temperatura colocando o sacando el mechero para mantener la temperatura de ebullición, a modo de calor regulado de vaporizacion,  cuando ya no se observa vapores se aumenta la temperatura al punto de ebullición del segundo liquido, podría ser repetitiva la operación según el número de líquidos que contenga la mezcla.
Los vapores que se producen pasan por un condensador o refrigerante de tal manera que los vapores se irán recuperando en recipientes.
Destilación: Técnica que se utilizada para purificar un líquido o bien separar los líquidos de una mezcla líquida.
Se  trabaja en dos etapas: estas son la transformación del líquido en vapor y condensación del vapor.
Destilación: Técnica utilizada para purificar un líquido o separar los líquidos de una mezcla líquida. Comprende dos etapas: transformación del líquido en vapor y condensación del vapor.

Decantación
LIQUIDO -LIQUIDO:
Líquidos de diferente densidad:                                     
Estos dejándolos en reposo sedimentan.
Información extra.
La información extra de la que dispongo es una breve descripción del método de decantación para separar mezcla heterogéneas, y las propiedades de los dos componentes empleados, el agua y el aceite.
La decantación
La decantación es un proceso físico de separación de mezclas, especial para separar mezclas heterogéneas, estas pueden ser exclusivamente líquido – líquido ó sólido – líquido.
Esta técnica se basa en la diferencia de densidades entre los dos componentes, que hace que dejándolos en reposo se separen quedando el más denso arriba y el más fluido abajo.
Para realizar esta técnica se utiliza como instrumento principal un embudo de decantación, que es de cristal y esta provisto de una llave en la parte inferior.
Como se realiza su extracción en esta técnica de separación, se basa en las diferentes afinidades de los componentes de las mezclas en dos solventes distintos y no solubles entre sí.
Es una técnica muy útil para aislar cada sustancia de sus fuentes naturales o de una mezcla de reacción.
La técnica de extracción simple es la más común y utiliza un embudo especial llamado embudo de decantación.
Tamización: en la imagen de abajo podemos apreciar claramente el método de separación por tamización.
El tamizado es un método de separación de los más sencillos, consiste en hacer pasar una mezcla de cualquier tipo de sólidos, de distinto tamaño, a través de el tamiz.
Los granos más pequeños atraviesan el tamiz y los más grandes son retenidos, de esta forma podrás separa dos o más sólidos, dependiendo tanto de dichos sólidos como el tamizador que utilizamos. 
Cromatografía.

La Cromatografía es la separación de aquellos componentes de una mezcla que es homogénea.

jueves, 6 de abril de 2017

Nociones Básicas de Quimica

¿Por qué Química en las carreras de Ingeniería y Ciencias Exactas?
La Química es la ciencia que estudia la composición y estructura de la materia y los cambios que
puede sufrir. El centro de esta ciencia es la reacción química. El conocimiento de las estructuras
permite deducir, generalmente, las propiedades de las sustancias y materiales, a partir de lo cual
se pueden proyectar aplicaciones de utilidad para la ciencia y el desarrollo tecnológico. Cada
avance en la Ingeniería y en las Ciencias Exactas origina una nueva demanda química o bien
espera progresos químicos para su introducción. En el Área de las carreras de Ingeniería y de las
Ciencias Exactas, la Química aporta:
a) conceptos básicos significativos para entender las propiedades de los materiales, sus formas
de conservación, deterioro y posibles formas de contaminación ambiental.
b) la posibilidad de que el futuro profesional pueda comunicar a los especialistas los problemas
relacionados con la Química de los materiales.
c) una formación básica adecuada para que como ciudadano responsable ayude a formar opinión
consciente en su entorno. (Pliego, 2004)
A menudo se la considera la ciencia central, dado que para comprender otras disciplinas como
Biología, Física, Geología, etc., es necesario tener un conocimiento básico de la Química.
Comprender la Química, es esencial para comprender como funciona el mundo. La Química opera
en tres niveles: el nivel macroscópico que se ocupa de las propiedades de los objetos grandes
y visibles. Existe un mundo inferior de transformaciones, invisible un nivel microscópico en el
cual la química interpreta los fenómenos macroscópicos en términos de reordenamientos de
átomos. El tercer nivel, es el nivel simbólico, en el que se expresan los fenómenos químicos a
través de símbolos químicos y ecuaciones matemáticas. Este nivel mantiene unidos a los otros
dos niveles. La Química permite entender nuestro mundo y su funcionamiento.
Materia y Cuerpo
La materia es el componente físico del universo. Es cualquier cosa que tiene masa y ocupa
espacio.
Todo aquello que podemos ver y tocar (un libro, nuestro cuerpo, agua, tierra) o no (como el aire,
material de las llamas, estrellas) son diferentes formas de materia.
La enorme variedad de materia, se debe a combinaciones de algo más de cien sustancias básicas
o elementales, llamadas elementos químicos.
Los cuerpos son porciones limitadas de materia con forma propia.
Según su estado físico, la materia se presenta como sólido, líquido o gas. El término vapor
designa a la forma gaseosa de una sustancia que es normalmente un sólido o un líquido (vapor
de agua por ejemplo)
Según su composición se clasifica en elemento, compuesto o mezcla.
Propiedades de la materia
Las propiedades son las características que permiten reconocer y distinguir una sustancia de otra
sustancia. Las propiedades de la materia se clasifican en propiedades físicas y en propiedades
químicas.
Las propiedades físicas de la materia son aquellas que podemos observar o medir sin cambiar
la identidad y la composición de la sustancia. Por ejemplo: color, olor, densidad, punto de fusión,
punto de ebullición. Las propiedades químicas se refieren a la capacidad de una sustancia de
transformarse en otras. Ejemplo: inflamabilidad (cuando una sustancia arde en presencia de
Oxigeno), una propiedad química del metal zinc, es que reacciona con los ácidos para producir
hidrógeno. Las propiedades también se clasifican de acuerdo con su dependencia con la masa de
la muestra.
Las propiedades (temperatura, punto de fusión y densidad) que no dependen de la cantidad de
materia analizada son llamadas Propiedades Intensivas y muchas de ellas sirven para
identificar las sustancias. (Por ejemplo densidad, punto de fusión, punto de ebullición)
Las Propiedades Extensivas de las sustancias son aquellas que dependen de la cantidad de la
muestra presente (por ejemplo masa y volumen).
Los valores de una misma propiedad extensiva se pueden sumar (ejemplo: masa y longitud), en
cambio, las propiedades intensivas son no aditivas. Las sustancias diferentes se distinguen por
sus propiedades intensivas.
Sistemas Materiales –Clasificación
Según su composición la materia se clasifica en elementos, compuestos o mezclas.
Química General
Unidad Nº 1: Nociones Básicas
4
La mayor parte de las formas de materia con que comúnmente nos encontramos (aire, nafta,
etc.) no son químicamente puras sino mezclas. Una sustancia pura es materia que tiene una
composición fija y propiedades características ejemplos H2O, NaCl.
Sustancia: Es una clase homogénea de materia de composición química invariable.
Las sustancias puras se clasifican en:
Elementos
Compuestos
Elementos: Son sustancias que no pueden descomponerse en sustancias más simples por
medios químicos, se componen de un solo tipo de átomo. Son los elementos de la Tabla
Periódica. Ejemplo: oxígeno (O), calcio (Ca), hierro (Fe), carbono (C).
Compuestos: son sustancias formadas por dos o más elementos, contienen dos o más clases de
átomos. Ejemplo: agua (H2O); sal de mesa (NaCl); dióxido de carbono (CO2)
La mayor parte de la materia, consiste en mezclas de diferentes sustancias.
Mezcla: unión de dos o más sustancias, en las que cada sustancia conserva su propia identidad
química.
Las sustancias puras tienen composiciones fijas; las de las mezclas pueden variar.
Las mezclas pueden ser: Heterogéneas (no tienen la misma composición y propiedades en
todos sus puntos) ejemplo: arena, roca, madera.
Y Homogéneas: cuando tienen propiedades uniformes en todos sus puntos, ejemplo: aire, sal,
disuelta en H2O. Las mezclas homogéneas se llaman soluciones. Hay distintos tipos de
soluciones, por ejemplo:
Aire: solución gaseosa.
Nafta: solución liquida.
Latón: solución sólida.
Mezcla
 Sus componentes se pueden separar por
métodos físicos
 La composición es variable.
 Sus propiedades se relacionan con las de
los componentes
Compuesto
 Sus componentes no se pueden separar por
métodos físicos.
 Su composición es fija.
 Sus propiedades son distintas de las de los
componentes.
Algunos métodos físicos de separación de los componentes de una mezcla son:
a) Filtración: se basa en diferencias en la solubilidad.
b) Destilación: se basa en diferencias en los puntos de ebullición.
c) Cromatografía: se basa en diferencias de la capacidad que tiene las sustancias para adherirse
a las superficies.

A LOS ALUMNOS Y COMPAÑEROS


Los apuntes aquí desarrollados tiene como finalidad orientar la búsqueda
bibliográfica que necesariamente se debe hacer en el estudio de un determinado
contenido. De ninguna manera intenta reemplazar a un libro. Se sugiere tomarlo
como guía y buscar los temas aquí tratados en la biografía sugerida, para
elaborar un material personal de estudio para consulta y para el examen final de
la asignatura.