A los alumnos de segundo año de la EES 2 y la EES 9, saludos y buena cursada. En este blog encontrarán todo el material teórico necesario para entender todo lo explicado en clase.
Saludos.

La teoría cinético-molecular y los estados de agregación de la materia

08/07/2016

Por todos es sabido que las sustancias se pueden encontrar en tres estados físicos, llamados estados de agregación de la materia, que son: estado sólido, estado líquido y estado gaseoso. El agua es, seguramente, el ejemplo más evidente, pues todos hemos experimentado cómo el agua líquida se convierte en hielo a bajas temperaturas, o entra en ebullición cuando supera los 100 ºC. Pero, ¿qué diferencia existe entre cada uno de estos estados? A grandes rasgos, no podemos decir que haya ningún cambio químico cuando pasamos de un estado a otro, pues en todos los casos hablamos de la misma sustancia, el agua. Por eso hablamos de estados “físicos” de la materia, pues es esa la naturaleza de las propiedades que nos permiten hacer semejante distinción.

La teoría cinético-molecular de la materia es una extensión de la teoría cinética de los gases que nos permite explicar el comportamiento de las sustancias en cada uno de los estados, a partir de unos principios o postulados generales que, comúnmente, se resumen de la manera siguiente:

• La materia está formada por entidades muy pequeñas llamadas partículas (átomos o moléculas).

• Las partículas están en continuo movimiento, chocando entre sí de manera elástica.

• Entre las partículas existen interacciones, más o menos intensas dependiendo del estado de agregación.

Estado sólido

En el estado sólido, las partículas están muy próximas y fuertemente unidas entre sí, por lo que mantienen fijas sus posiciones, manteniendo las distancias que hay entre ellas. Es por ello que adoptan estructuras tridimensionales de volumen definido y constante (se consideran incompresibles).
No obstante, las partículas poseen un cierto movimiento de vibración, que aumenta con la temperatura, motivo por el cual, al calentarlos, las vibraciones crecen, aumentando el volumen (dilatación), y pueden llegar a vencerse las fuerzas de atracción (cambio de estado).

Estado líquido

En el estado líquido, las distancias entre las partículas son ligeramente mayores que en los sólidos, pero su movimiento y sus interacciones impiden que este espacio se reduzca, por lo que son prácticamente incompresibles. Sin embargo, aunque las interacciones son los suficientemente grandes como para evitar su dispersión, la movilidad que poseen las partículas permite que se desplacen unas respecto a otras, otorgándoles la capacidad de fluir y de amoldarse al recipiente que las contiene.
Una característica de los líquidos es que presentan propiedades de superficie, ya que las partículas situadas en el interior experimentan interacciones con las que se encuentran alrededor, a diferencia de las partículas superficiales, que poseen interacciones que no están equilibradas o completamente compensadas. Por ejemplo, los líquidos tienden a presentar la mínima superficie posible, ya que existen una serie de fuerzas en ella que tiran de las partículas hacia el interior, formando gotas (fenómeno que se conoce como tensión superficial).

Estado gaseoso

En los gases, las partículas estás separadas grandes distancias (en comparación con su tamaño) y, en consecuencia, las interacciones entre ellas se consideran nulas. Por ello, los gases adoptan la forma y ocupan el volumen del recipiente que los contienese.
Las partículas gaseosas se mueven libre y azarosamente, chocando elásticamente entre sí y con las paredes del recipiente (ejerciendo una determina presión), aumentando la velocidad media y los choques con la temperatura.

LOS ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

1.- Los estados de agregación y la teoría cinética Todo en el Universo está formado por materia. La materia se puede encontrar en 3 estados de agregación o estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Sus propiedades son: SÓLIDO LÍQUIDO GAS Masa constante Volumen constante Forma constante Masa constante Volumen constante Forma variable Masa constante Volumen variable Forma variable Puedes ver más información en esta página web.   La teoría cinética La teoría cinética nos indica que la materia, sea cual sea su estado, está formada por partículas tan diminutas que no se pueden observar a simple vista y que, además, se encuentran en continuo movimiento. Ese estado de movimiento depende de la temperatura, siendo mayor conforme más alto es el valor de dicha temperatura. Para comprender mejor la teoría cinética puedes trabajar con esta webquest. Realiza las siguientes actividades.   Los estados de agregación y la teoría cinética La teoría cinética es capaz de explicar porqué una misma sustancia se puede encontrar en los 3 estados: sólido, líquido y gas. Esto depende sólo de la manera de agruparse y ordenarse las partículas en cada estado. Estado sólido: La teoría cinética explica este estado como puede verse en esta página web y en esta otra. Estado líquido: La teoría cinética explica este estado en esta página web y en esta otra. Estado gaseoso: La teoría cinética lo explica como puede verse aquí y en esta otra página. La temperatura de los cuerpos y la teoría cinética Cuando calentamos un cuerpo, sus partículas se mueven más deprisa con lo cual aumentan su energía cinética. Si lo enfriamos ocurre lo contrario: disminuye la energía cinética de las partículas. La energía cinética es la energía que tiene un cuerpo en movimiento. La temperatura es la medida de la energía térmica (energía cinética media de todas las partículas que forman un cuerpo) de una sustancia. Se mide con un termómetro. Las escalas más empleadas para medir esta magnitud son la Escala Celsius (o centígrada) y la Escala Kelvin. 1ºC es lo mismo que 1 K, la única diferencia es que el 0 en la escala Kelvin está a - 273 ºC. En la escala Celsius se asigna el valor 0 (0 ºC) a la temperatura de congelación del agua y el valor 100 (100 ºC) a la temperatura de ebullición del agua. El intervalo entre estas dos temperaturas se divide en 100 partes iguales, cada una de las cuales corresponde a 1 grado. En la escala Kelvin se asignó el 0 a aquella temperatura a la cual las partículas no se mueven (temperatura más baja posible). Esta temperatura equivale a -273 ºC de la escala Celsius. Para convertir ambas temperaturas, tenemos que tener en cuenta que: T (K) = t(ºC) + 273 En esta página, Calor y temperatura, puedes ver lo que es la temperatura y su relación con el calor. En esta web Temperatura puedes ver qué es la temperatura y cómo se mide. Realiza las siguientes actividades. 2.- Las propiedades de los gases La teoría cinética explica el estado gaseoso de la siguiente forma: Los gases están formados por un gran número de partículas muy pequeñas, sobre todo si se las compara con la distancia que las separa. Las fuerzas de atracción entre las partículas son muy débiles. Estas partículas se mueven continuamente y de forma desordenada. Las partículas en su movimiento chocan entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene el gas. Los gases tienden a ocupar todo el volumen disponible En los gases, las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven libremente a gran velocidad; por eso ocupan todo el espacio disponible y no tienen volumen ni forma fijos. El que las partículas se encuentren tan separadas da lugar a que los gases sean compresibles y ocupen el volumen del recipiente que los contiene. Los gases pueden sufrir compresión y expansión. Si acercamos las partículas del gas, entonces se comprime y si las alejamos se expanden. Los gases ejercen presión Debido a que las partículas del gas están en continuo movimiento chocan entre ellas y con las paredes del recipiente. Estas colisiones son las responsables de la presión que ejerce el gas. La presión varía con el volumen Si la temperatura de un gas permanece constante: Su presión aumenta al disminuir su volumen. Su presión disminuye al aumentar su volumen. Esto puedes verlo en la siguiente página. El volumen de los gases varía con la temperatura Si la presión a la que se ve sometido un gas permanece constante: Su volumen aumenta al elevar la temperatura. Su volumen disminuye al descender la temperatura. En esta página encontrarás información sobre este fenómeno. La presión y la temperatura están relacionadas Si el volumen de un gas permanece constante: Su presión aumenta al elevar la temperatura. Su presión disminuye al bajar la temperatura. Puedes estudiar este fenómeno aquí. Realiza las siguientes actividades. 3. Cambios de estado Un cambio de estado es el paso de un estado de agregación a otro en una sustancia como consecuencia de una modificación de la temperatura (o de presión). Ver página. Existen varios cambios de estado, que son: - Fusión: Es el paso de una sustancia de sólido a líquido. La temperatura a la que esto ocurre se llama Temperatura de fusión o punto de fusión de esa sustancia. Mientras hay sólido convirtiéndose en líquido, la temperatura no cambia, se mantiene constante. Por ejemplo, en el agua el punto de fusión es 0 ºC; mientras haya hielo transformándose en agua la temperatura no variará de 0 ºC. Esto ocurre porque toda la energía se invierte en romper las uniones entre partículas y no en darles mayor velocidad en ese tramo. Puedes verlo en esta página. - Solidificación: Es el cambio de estado de líquido a sólido. La temperatura a la que ocurre es la misma: el punto de fusión. - Vaporización: Es el cambio de estado de líquido a gas. Se puede producir de 2 formas: evaporación y ebullición. La evaporación se produce sólo en la superficie del líquido y a  cualquier temperatura, se escapan las partículas más energéticas del líquido. por el contrario, la ebullición se produce en todo el líquido y a una temperatura característica llama temperatura o punto de ebullición. por ejemplo, en el agua es de 100 ºC y se mantiene mientras hay agua pasando a vapor. En esta página puedes ver la diferencia entre ambas formas de vaporización. - Condensación: Es el cambio de estado de gas a líquido. La temperatura a la que ocurre es el punto de ebullición. - Sublimación: Es el cambio de estado de sólido a gas (sin pasar por el estado líquido). Esto ocurre, por ejemplo, en sustancias como: alcanfor, naftalina, yodo, etc. Un buen ejemplo práctico serían los ambientadores sólidos o los antipolillas. - Sublimación inversa: Es el cambio de estado de gas a sólido (sin pasar por el estado líquido). En esta animación puede verse cómo se producen los cambios de estado y, al mismo tiempo, qué les ocurre a las partículas de la sustancia. Los cambios de estado se suelen representar en unas gráficas llamadas gráficas de calentamiento o gráficas de enfriamiento que son iguales para todas las sustancias, ya que sólo varían en su punto de fusión y en su punto de ebullición, que son propiedades características de cada sustancia. Un ejemplo de estas gráficas se puede ver en la siguiente animación, que muestra la gráfica al mismo tiempo que el cambio de estado. Los puntos de fusión y de ebullición de las sustancias puras tienen valores constantes y cada sustancia pura tiene su propio punto de fusión y de ebullición. Por ejemplo, el agua tiene como punto de fusión 0 ºC y como punto de ebullición 100 ºC (a la presión del nivel del mar), el alcohol etílico tiene punto de fusión -114 ºC y punto de ebullición 78 ºC. En la siguiente tabla puedes ver algunos ejemplos: Sustancia P. F. (ºC) P. E. (ºC) Agua 0 100 Etanol - 114 78 Sodio 98 885 Hierro 1540 2900 Mercurio - 39 357 Oxígeno - 219 - 183 Los puntos de fusión y de ebullición se pueden calcular como muestra esta animación. Realiza estas actividades. Realiza las siguientes actividades. 4. La presión atmosférica La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera debido a su peso sobre la superficie de los cuerpos que están en contacto con ella. Puedes aprender más sobre la presión atmosférica visitando esta página. La presión atmosférica se mide con un instrumento llamado barómetro. La presión a nivel del mar es de 1013 mb o 1 atm. La presión superior a 1013 mb se llama alta presión y, si es menor, baja presión. En los mapas meteorológicos se unen puntos con la misma presión mediante unas líneas llamadas isobaras. Puedes consultar esta página para obtener más información sobre los mapas meteorológicos y la información del tiempo, además puedes hacer actividades para practicar.

MATERIA: SISTEMAS MATERIALES

MATERIA: SISTEMAS MATERIALES

Los sistemas materiales son cuerpos, sustancias, partes de un cuerpo o conjuntos de cuerpos y sustancias que se encuentran juntos. Son porciones de la naturaleza material que separamos para estudiar

Estos sistemas se suelen clasificar a simple vista en dos grandes grupos: HOMOGÉNEOS, cuando se puede observar una sola fase, es decir que dan la apariencia de estar formados por un solo componente y las propiedades son las mismas en todos los puntos del sistema; HETEROGÉNEOS, cuando se observan dos o más fases, aún cuando estas fases puedan corresponder a diferentes estados de un mismo componente, y se observan diferentes propiedades en distintos puntos del sistema.

Se llama fase a cada parte homogénea en un sistema heterogéneo y componente a cada una de las sustancias que se encuentran mezcladas en el mismo. La cantidad de fases y componentes es variada e independiente, es decir un sistema puede tener tres fases y un solo componente como ocurre con el agua que puede estar en el mismo sistema en los tres estados o puede tener tres componentes y una sola fase como ocurre en una mezcla de sal agua y azúcar.

Cada uno de ellos puede subdividirse en distintas clases, Por ejemplo:

Las sustancias son las distintas clases de materia que presentan propiedades específicas constantes y una composición definida. No pueden separarse ni fraccionarse. Son las verdaderas especies químicas.

Las sustancias simples son las que no pueden descomponerse en nada más sencillo porque son lo más sencillo que hay; están formadas por un solo elemento químico. Algunos elementos tienen la propiedad de formar distintas sustancias simples según la forma de agrupación de sus átomos, se dice entonces que presentan variedades alotrópicas. Son sustancias simples los metales como el hierro, cobre, oro, cinc, sodio, etc., y otras no metálicas como el azufre, nitrógeno, cloro, etc. El oxígeno y el ozono son variedades alotrópicas del oxígeno; el carbón, el grafito y el diamante son variedades alotrópicas del carbono

Las sustancias compuestas son las que están compuestas por dos o más elementos y por lo tanto pueden descomponerse en otras más sencillas. La Ley de las Proporciones Definidas o Constantes, de Joseph Louis Proust, una de las primeras leyes de la Química, sostiene al respecto que “Una misma sustancia compuesta tiene siempre los mismos elementos unidos en la misma proporción de masas”. Hay sustancias compuestas minerales como la sal común o cloruro de sodio, el yeso o sulfato de calcio, el dióxido de carbono, el agua. Hay también sustancias compuestas orgánicas como el azúcar común o sacarosa, el alcohol etílico, el ácido cítrico, las proteínas, etc.

Las soluciones son las mezclas homogéneas, es decir sistemas formados por dos o más componentes pero que presentan una sola fase, ya que las partículas de la fase disuelta son más pequeñas de lo que puede observar cualquier microscopio (< 0,1 nm). Por esto son claras y transparentes, no decantan ni filtran y sólo se pueden separar por alguno de los métodos de fraccionamiento. El componente que determina el estado de la solución o que se encuentra en mayor proporción es el solvente, y el de menor proporción es el soluto. Una solución puede tener un solvente y varios solutos o también varios solventes. Son soluciones naturales por ej. el agua mineral, el agua de mar, el aire, el azúcar en la sangre, algunos derivados del petróleo, etc.
De acuerdo con el estado de agregación de sus componentes, las soluciones se clasifican: 

Solutoà Solvente↓	SÓLIDA	LÍQUIDA	GASEOSA
SÓLIDO	BRONCE	SAL HÚMEDA	ADSORCIONES
LÍQUIDO	AGUA MINERAL	VINAGRE	OXÍGENO EN AGUA
GAS	AROMAS	HUMEDAD EN AIRE	AIRE

El bronce, como todas las aleaciones metálicas, es una disolución de dos metales o más (en este caso estaño y cobre) que se unen tan profundamente que adquieren propiedades especiales sin que pueda considerarse un fenómeno químico.
Las adsorciones son sistemas muy particulares en los que las moléculas de un gas quedan atrapadas en la superficie de las partículas de un sólido. Así atrapan a los gases tóxicos los componentes activos de una máscara antigases por ejemplo.
La gran mayoría de los aromas de flores, frutos y también los desagradables, se deben a moléculas de sustancias sólidas que se dispersan en el aire y así llegan a nuestro membrana olfatoria.

Los coloides son sistemas heterogéneos, en el límite con lo homogéneo, es decir las partículas de la fase dispersa (generalmente sólidas dispersas en un líquido), llamadas micelas, son tan pequeñas (< 1 µm) que sólo se ven con un buen microscopio. Sin embargo a diferencia de otras mezclas heterogéneas, los coloides no decantan y presentan el Efecto Tyndall, que consiste en dispersar un haz de luz que los atraviesa, cosa que no hacen las soluciones. Son coloides por ejemplo los geles y gelatinas, la yema del huevo, las proteínas de la leche, etc.

Las emulsiones son sistemas heterogéneos formados por la mezcla íntima de dos líquidos insolubles. Esto se logra generalmente mediante la acción de un agente emulsionante. Son emulsiones por ejemplo muchas cremas usadas en cosmética, la grasa de la leche, la mayonesa, etc.

Las suspensiones son mezclas que tienen una fase de partículas finamente divididas pero visibles (>1 µm) en un estado de agregación y otra fase continua en otro estado de agregación. Por ejemplo: el agua turbia de un río (sólido en líquido), la neblina (líquido en un gas), la espuma (gas en un líquido), el humo (sólido en un gas), etc.

Como dispersiones se suele considerar a todos los sistemas heterogéneos en los que las fases estén mezcladas, pero más en particular a las mezclas de dos sólidos con partículas fácilmente observables, como por ejemplo, la tierra,  la arcilla, la arena, etc.

La combinación de dos elementos o sustancias para formar otra, así como la descomposición de una sustancia compuesta en otras más sencilla son fenómenos químicos; la separación de fases, el fraccionamiento, así como la mezcla o disolución son en cambio fenómenos físicos, ya que las sustancias mezcladas siguen conservando sus particularidades.

También se pueden clasificar los sistemas heterogéneos o dispersiones por el estado de agregación de la fase dispersa, (la que se encuentra en menor proporción) y de la fase dispersante, (la que está en mayor cantidad).

Fase Dispersaà Fase Dispersante↓	SÓLIDA	LÍQUIDA	GASEOSA
SÓLIDO	HARINA	BARRO	PIEDRA POMES
LÍQUIDO	PINTURA	CREMA	GASEOSAS
GAS	HUMO	NIEBLA	NO (Todos los gases son solubles)

MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE FASES

Los métodos de separación de fases son procedimientos físicos y mecánicos destinados a separa las diferentes fases de una dispersión. En estos procesos las sustancias no se transforman sólo se separan. El método usado depende de las características de las fases del sistema. Por ejemplo:

TRÍA: Es una operación manual en la que se separan fases fácilmente observables de un sistema de pocos componentes sólidos o de una muestra pequeña del mismo. Por ejemplo las frutas defectuosas de las sanas en un sector de encajonado.

TAMIZACIÓN: Es un método utilizado para separa dos fases sólidas con particulado de diferente tamaño mediante un tamiz, criba o cernidor con perforaciones adecuadas para que deje pasar la fase más pequeña y retenga la más grande. Así se separan por ejemplo semillas de diferentes cereales o la arena  o la harina.

FILTRACIÓN: Es un método usado para separar un sólido insoluble  de un líquido. Consiste en hacer pasar la dispersión por un filtro que retiene las partículas sólidas y deja pasar el líquido. Así se separan por ejemplo las impurezas de la leche en las plantas de pasteurización. En muchos casos se usan filtros prensa, como en la extracción de aceites de oliva o girasol

DECANTACIÓN: Es el método usado para separar dos líquidos no miscibles de diferentes densidades o un sólido insoluble. Consiste simplemente en dejar el sistema en reposo durante un tiempo de modo que la fase más densa se deposita en el fondo y la menos densa queda arriba. Así se separan por ejemplo las impurezas sólidas en los procesos de potabilización de aguas de río.

FLOTACIÓN: Este método se usa para separa minerales finamente divididos que tienen diferentes afinidades por un determinado líquido o gas. Consiste en hacer burbujear un gas en la masa barrosa que contiene a la dispersión y un agente que genere espuma. La espuma arrastra hacia la superficie las partículas de una de las fases y deja en el fondo a las otras. Se utiliza especialmente en la concentración de determinados minerales livianos como los sulfuros de cobre o de hierro en la industria metalúrgica.

CENTRIFUGADO: Se utiliza para separar líquidos no miscibles o un sólido de un líquido. Consiste en someter al sistema a la acción de una máquina centrífuga que acelera la decantación, enviando la fase más densa hacia el exterior del círculo de giro mientras que la menos densa queda en el interior. Así separa la crema de la leche en la industria láctea o algunos componentes de la sangre en un laboratorio bioquímico.

IMANTACIÓN: Es un método para separar partículas de hierro de un sistema. Consiste en hacer pasar el sistema (generalmente sólido) por unas zarandas imantadas o desplazar un imán por la superficie del sistema de modo que retenga las partículas de hierro. Se utiliza en la limpieza de cereales que han sido maquinados y arrastran partículas de hierro de las máquinas de tratamiento o acarreo.

EVAPORACIÓN: Se utiliza para separar un líquido de un sólido mediante calor o corrientes de aire. Así se seca la ropa tendida, o las semillas de cereales, o el azúcar separado de la caña, etc.

VENTILACIÓN: Se utiliza para separar sistemas sólidos con una fase muy liviana que es arrastrada por corrientes de aire. Así se separan por ejemplo las cáscaras de algunos cereales.

LEVIGACIÓN: Se utiliza para separar sistemas sólidos con fases de distinto peso mediante una corriente de agua que arrastra a la fase más liviana. Así se separan las arenas e impureza del oro en la extracción de este metal.

LIXIVIACIÓN: En algunos aspectos es similar a la levigación pero el líquido arrastra a uno de los sólidos por disolución. Se utiliza por ejemplo para separar el azúcar de la remolacha azucarera mediante una corriente de agua sobre las rodajas finas de la remolacha.

EXTRACCIÓN O DISOLUCIÓN: Se utiliza para separa dos sólidos de diferente solubilidad. Se agrega al sistema un líquido que tenga la propiedad de disolver a uno de los sólidos y no al otro. Luego se separa la solución del sólido insoluble y por último se evapora el solvente quedando el sólido soluble aparte. Este método suele recibir diferentes nombre según la forma de disolución. Por ejemplo: Infusión, cuando el solvente es agua caliente (como el mate o el té). Decocción, cuando el solvente es agua que hierve durante un rato (como en el matecocido o en el caldo de verduras). Maceración, cuando el solvente es alcohol (como en la elaboración de perfumes y licores).

SUBLIMACIÓN: Se utiliza para separar dos sólidos volátiles. Al calentar la mezcla, el sólido que volatilice a más baja temperatura, lo hará primero, luego sus vapores se enfrían y subliman.

FUSIÓN: Se utiliza para separar los componentes de una mezcla sólida cuando estos no se descomponen por el calor. Consiste en calentar el sistema hasta que estén todos los componentes fundidos y luego dejar en reposo para que se enfríe lentamente y los líquidos se concentren a diferentes alturas. Así se separa el sebo de la grasa vacuna para refinarla.

MÉTODOS DE FRACCIONAMIENTO DE SOLUCIONES

Estos Son métodos físicos, que por lo general se basan en algún cambio de estado o forma de distribución de alguno de los componentes de la solución. Por ejemplo:

DESTILACIÓN: Usado para fraccionar soluciones de dos líquidos o de un líquido que se quiere separar de sus sólidos disueltos. Consiste en someter al sistema a la acción del calor hasta que el componente de menor punto de ebullición comience a hervir; sus vapores son conducidos a un refrigerante que los vuelve a condensar. Los dispositivos utilizados para este proceso reciben el nombre de destiladores o alambiques. Por este proceso se obtiene el agua destilada y se concentra el alcohol para las bebidas alcohólicas.

DESTILACIÓN FRACCIONADA: Es un método basado en el mismo principio que el anterior pero es más efectivo cuando el sistema es una solución de varios líquidos de puntos de ebullición cercanos. Se calienta la solución en una torre de fraccionamiento que suele ser muy alta y cuenta a distintas alturas con platillos o sistemas de recolección de lluvias. Los vapores ascienden por la columna pero se van enfriando, se condensan y caen como lluvia que vuelve a calentarse, evaporarse y subir. Al cabo de un tiempo la columna entra en régimen, es decir que comienzan a concentrarse a distintas alturas los vapores de los componentes cuyo punto de ebullición es cercano a la temperatura de ese lugar y entonces son recogidos por los platillos o tubos de recolección que los sacan fuera de la columna. Por este proceso se destila el petróleo para separarlo en sus componentes comerciales más conocidos.

ÓSMOSIS: Método usado para separar soluciones de un sólido en un líquido por medio de una membrana semipermeable que permite que el líquido pase hacia el lado donde la concentración de soluto es mayor, provocando su disolución. De esta forma filtran la sangre nuestros riñones.

CRISTALIZACIÓN: Se usa para separar sólidos cristalizables de sus soluciones líquidas. Se concentra la solución por evaporación de un parte del solvente y luego se deja en reposo para que se formen los cristales que se separan. De esta forma se separa el azúcar de caña de sus jarabes iniciales.

CROMATOGRAFÍA: Se utiliza para separa los componente de una solución compleja, que no se pueden separar por otros métodos. Está basado en el fenómeno de capilaridad de los líquidos que trepan a distintas velocidades por los tubos capilares o poros de materiales absorbentes de modo que al cabo de un tiempo se han separados en franjas más o menos alejadas del punto de absorción. Se utiliza mucho en investigación científica sobre todo cuando la proporción de sustancias disueltas es muy baja, como en los análisis de orina que se realizan en los exámenes antidoping.

DIFUSIÓN: Usado para separar gases o líquidos. Basado en el mismo principio que la ósmosis. Una membrana semipermeable deja pasar las moléculas de un gas y retiene las del otro.

AUTOEVALUACIÓN: (En alguna parte del apunte encontrarás posibles respuestas)

Prueba si puedes responder las preguntas y resolver los problemas siguiendo el proceso que se plantea en este ejemplo:

Tomamos una muestra de agua turbia con arena de una playa de río. Si nombramos a sus componentes en forma genérica podemos decir que contiene agua, arena y arcilla dispersas y minerales disueltos:

1) ¿Qué clase de sistema es?.

2) ¿Cuántas fases tiene?.

3) ¿Cuál es el estado de agregación de esas fases?.

4) ¿Cuál es la fase dispersante?.

5) ¿Qué diferencia visible hay entre la arena y la arcilla?

6) ¿Cuántos componentes tiene el sistema?

7) ¿Por qué método podemos separar la arena?.

8) ¿Qué clase de sistema es la arena limpia?.

9) ¿Qué clase de sistema es el agua que nos queda?.

10) ¿Por qué método podemos separar la arcilla del agua?.

11) ¿Por qué método podemos secar la arcilla sólida que separamos del agua?.

12) ¿Qué clase de sistema es el agua clara que nos quedó?

13) ¿Cuántas fases tiene este sistema?

14) ¿Cuántos componentes?

15) ¿Por qué método podemos separar los minerales del agua?.

16) ¿Qué clase de sistema es el agua que nos queda?

INVESTIGACIÓN:
1) ¿Qué metales componen las siguientes aleaciones comerciales y para que se usa cada una?
    a) acero común.   b) acero inoxidable.   c) latón.    d) alpaca.   e) oro de joyería.
    f) duraluminio.    g) estaño para soldaduras.   h) constantán.    i) peltre.     j) plata de ley.
    k) cuproniquel.
2) ¿Cuáles son los principales componentes de la leche de vaca y qué sistema forma cada uno?
3) ¿Qué son las propiedades coligativas de una solución y cuáles son las principales?
4) ¿Qué significan las unidades nanómetro (nm) y micrómetro (µm)?

PROBLEMAS DE SOLUCIONES PARA SEGUNDO FISICO-QUIMICA

RESOLVER 

                                 

1-¿Qué cantidad de sal tengo, si extraigo 160 ml de una solución al 30 % m/m?

2-¿Cuantos gramos de un producto denominado soluto obtengo, si extraigo de una solución al 26 % m/m de dicho producto, 450 ml?

3-Si de una solución de azúcar al 23 % m/m se vierten 250 gramos de esta en un frasco ¿Qué masa de la misma tendría en ese frasco?

4-Una solución al 5 % m/m de sal común se encuentra en un estante y deseo obtener 7 gramos de  esta sal ¿Cuántos gramos de solución tengo que extraer?

5-Se necesitan tener para un medicamento 25 gramos de una sal que se encuentra dentro de una solución 25 % m/m ¿Qué cantidad de gramos tengo que extraer de la misma?

6-Cual es el % m/m de 550 gramos de una solución, que se preparó agregándole a la misma 37 gramos de soluto.

7-Una solución de azúcar en agua se preparó agregando 37 gramos de azúcar y llenándola con agua hasta que pese 755 gramos ¿Calcular el % m/m de esta solución?

 CALCULAR EL %  m/m, de las siguientes soluciones:

a-      33 gramos de bicarbonato en 350 gramos de solución.

b-      27 gramos de sal de mesa en 730 gramos de solución.

c-       47 gramos de azúcar en 455 gramos de solución.

d-      79 gramos de soda caustica en 965 gramos de solución.

e-      18 gramos de azúcar negra en 237 gramos de solución.   

CALCULAR LA MASA DE SAL QUE TENGO SI EXTRAIGO 500 gramos de las siguientes soluciones:

a-      Una solución al 25 % m/m.

b-      Una solución al 38 % m/m.

c-       Una solución al 47 % m/m.

d-      Una solución al 29 % m/m.

e-      Una solución al 53 % m/m.

CAKLCULAR QUE CANTIDAD DE GRAMOS TENGO QUE EXTRAER DE UNA SOLUCION DE UNA SAL  al 37 % m/m para tener:

a-      26 gramos de sal.

b-      37 gramos de sal.

c-       45 gramos de sal.

d-      87 gramos