Materia, propiedades y técnicas de separación de mezclas en el laboratorio

Materia: clasificación

Materia: se clasifica en mezclas y sustancias puras.

Mezclas

Las mezclas pueden ser heterogéneas o homogéneas (por ejemplo, las disoluciones).

Sustancias puras

Las sustancias puras pueden ser compuestos o sustancias simples:

• Compuestos: formados por varios elementos; mediante procedimientos químicos se pueden descomponer en sustancias más simples.
• Sustancias simples: formadas por un solo elemento.

Elemento

Elemento: se clasifican en metales y no metales. Se representan por símbolos químicos.

Procesos de separación de mezclas

Destilación

Materiales: refrigerante, mechero Bunsen, termómetro, material para el recipiente (matraz).

Procedimiento (resumen): se calienta la mezcla para vaporizar el componente con menor punto de ebullición; el vapor pasa por el refrigerante, se condensa y se recoge como líquido separado.

Filtración

Ejemplo: separación de una mezcla heterogénea formada por un sólido y un líquido (arena y agua).

Materiales: embudo de filtración, filtro de papel, vaso precipitado, matraz Erlenmeyer, varilla agitadora.

Procedimiento:

1. En un vaso precipitado hacemos la mezcla de arena y agua (mezcla heterogénea).
2. Colocamos el filtro de papel en el embudo y situamos el embudo sobre el matraz Erlenmeyer o vaso apropiado.
3. Vertemos la mezcla lentamente en el embudo para que el líquido pase a través del filtro y el sólido quede retenido.
4. Por último, recogemos el filtrado en el recipiente correspondiente.

En la etapa de vertido se conserva la ilustración o imagen asociada:

Cromatografía

Material: vaso precipitado, tiras de papel, alcohol (fase móvil).

Procedimiento:

• En la tira de papel, a unos 3 cm de la base, hacemos una línea con la muestra de tinta.
• Colocamos la tira en el vaso precipitado que contiene una pequeña cantidad de alcohol, cuidando que la línea no quede sumergida en el líquido al principio.
• Dejamos que el alcohol suba por capilaridad y separe los componentes de la tinta en distintos puntos de la tira.

Evaporación

Material: sal, agua, mechero, vidrio de reloj, balanza, espátula, varilla agitadora.

Procedimiento:

• Calentar la disolución para evaporar el agua y recuperar la sal.
• Pesar la sal obtenida y comparar con la masa inicial para observar pérdidas o rendimientos.

Separación magnética

Descripción: método para separar mezclas heterogéneas cuando uno de los sólidos es magnético (por ejemplo, hierro) y el otro no (por ejemplo, azufre).

Materiales: imán y papel (o superficie similar).

Procedimiento:

1. Colocar la mezcla de azufre e hierro sobre un papel.
2. Pasar el imán por debajo o cerca del papel; arrastrará las partículas de hierro y dejará el azufre separado.

Puntos de fusión y ebullición

Relación: Sustancia — pto. de fusión — pto. de ebullición

• Mercurio — -39 — 253
• Agua — 0 — 100
• Nitrógeno — -218 — -195
• Alcohol — 117 — 78
• Hierro — 1539 — 2750
• Plomo — 328 — 1750

Definiciones clave

Punto de ebullición: la definición formal del punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión del medio en el que se encuentra. Coloquialmente, es la temperatura a la cual la materia cambia del estado líquido al estado gaseoso.

Punto de fusión: es la temperatura a la cual existe equilibrio entre las fases sólido y líquido; es decir, la materia pasa de estado sólido a líquido (se funde). Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante y que el punto de fusión es una propiedad intensiva.

... (continuación o aclaraciones adicionales según proceda)