Conceptos Fundamentales de Sistemas Materiales y Métodos de Separación Química

Sistemas Materiales

Sistemas Materiales Heterogéneos

Sistemas materiales heterogéneos: presentan distintas propiedades en las diferentes partes del sistema.

Sistemas Materiales Homogéneos

Sistemas materiales homogéneos: tienen la misma composición y las mismas propiedades en cualquier porción de los mismos.

Tipos de Mezclas

Mezclas Heterogéneas

Mezcla heterogénea: un sistema material heterogéneo formado por varias sustancias.

Suspensiones

Suspensiones: son un tipo especial de mezclas heterogéneas formadas por un sólido disperso en un líquido al que se denomina fase dispersante.

Métodos de Separación de Mezclas Heterogéneas

Componentes con Distinto Estado de Agregación

• Filtración: Permite la separación de componentes con distinto estado de agregación.

Componentes con Distinta Densidad

• Sedimentación: Separación por la acción de la gravedad.
• Decantación: Permite separar mediante un embudo de decantación.
• Centrifugación: Incrementa la separación de forma artificial mediante una rotación.

Componentes con Distinta Solubilidad

• Disolución Selectiva: Método de separación basado en la distinta solubilidad de los componentes.

Disoluciones y Soluciones

¿Qué es una Disolución?

Disolución: un sistema material homogéneo formado por la mezcla de dos o más componentes.

• Disolvente: Componente mayoritario.
• Soluto: Componente minoritario.

Teoría Cinética de las Disoluciones

Teoría Cinética: Explica cómo se forma una disolución describiendo los diversos reajustes que se producen entre las partículas de los componentes. El volumen final de una disolución es menor que la suma de volúmenes del soluto y del disolvente.

Sustancias Puras

Sustancia Pura: Sistema material homogéneo formado por un solo componente.

Tipos de Disoluciones

Las disoluciones pueden ser:

• Diluidas: La cantidad de soluto en relación al disolvente es muy pequeña.
• Concentradas: Si la cantidad de soluto en relación al disolvente es alta.
• Saturadas: Si el soluto está en la máxima proporción posible.

Concentración de Disoluciones

Concentración: Expresa de forma numérica la proporción de soluto en una determinada cantidad de disolución.

Métodos de Separación de Componentes de Disoluciones

Separación de Sólidos Disueltos en Líquidos

• Evaporación y Cristalización: Se produce la evaporación del disolvente y la posterior cristalización del sólido.

Separación de Líquidos Disueltos en Líquidos

• Destilación: Se realiza mediante un alambique de destilación.

Separación de Mezclas de Gases

Por Disolución Selectiva

Uno de los gases se disuelve en un líquido.

Por Destilación Fraccionada

Separa los componentes del aire mediante:

• Licuación: Proceso inicial para convertir los gases en líquido.
• Destilación Fraccionada: Separación de los componentes líquidos por sus diferentes puntos de ebullición.

Cromatografía: Principios y Aplicaciones

Cromatografía: Se basa en la diferente velocidad de difusión. Cada componente de una muestra líquida es capaz de difundir a través de una superficie porosa, mientras el disolvente asciende por capilaridad.

Solubilidad: Concepto y Factores

Solubilidad: Es la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cierta cantidad de disolvente a una determinada temperatura.

• La solubilidad de un sólido en agua generalmente aumenta al incrementar la temperatura.
• La solubilidad de los gases en agua disminuye al aumentar la temperatura.