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Material de Química
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LA MATERIA Y LOS MATERIALES
CLASIFICACIN DE LA MATERIA
La materia se divide en:
SUSTANCIAS PURAS MEZCLAS
SUSTANCIA PURA: Es una sustancia qumica compuesta por partculas de un mismo tipo y cuya composicin es definida y fija.
QU ES UNA MEZCLA?
Una mezcla es un material formado por dos o ms sustancias unidas fsicamente entre s, en donde cada una de ellas, mantiene sus propiedades. Su composicin es variable y la separacin de sus componentes se realiza a travs de medios mecnicos y/o fsicos.
Por ejemplo, el agua de mar, el aire, las pinturas, etctera.
LAS MEZCLAS
HOMOGNEAS
HETEROGNEAS
MEZCLAS HETEROGNEAS
MEZCLAS GROSERAS
SUSPENSIONES
MEZCLAS HOMOGNEAS
SOLUCIONES
COLOIDES SLIDAS GASEOSAS
LIQUIDAS
SOLUCIONES
COLOIDES
SOL GEL EMULSION ESPUMA AEROSOL
TAMAO DE LAS PARTCULAS
SOLUCIONES 1 hasta 10
COLOIDES 10,1 hasta 10
SUSPENSIONES mayores a 10
MEZCLAS GROSERAS se distinguen a
simple vista
CARACTERSTICAS DE LAS MEZCLAS HOMOGNEAS
Generalmente estn formadas por dos componentes, el SOLUTO y el SOLVENTE
Los componentes no se pueden distinguir a simple vista (criterio ptico)
Sus propiedades dependen de la cantidad de cada componente y de la proporcin que hay entre ambos.
Se separan los componentes por cambios de fase
CARACTERSTICAS DE LAS MEZCLAS HETEROGNEAS
Estn formadas por dos o mas componentes Cada componente es diferenciable a simple
vista de los dems, utilizando el criterio ptico Cada componente conserva sus propiedades
caractersticas Los componentes se mezclan en proporciones
variables Los componentes se separan por medios
mecnicos de separacin
SOLUCIONES
SLIDAS
LIQUIDAS
GASEOSAS
EFECTO TYNDALL EN LOS COLOIDES
La dispersin de la luz por las partculas de un coloide se denomina Efecto Tyndall. Este fenmeno puede servir para diferenciar una solucin verdadera de una coloidal debido a la dispersin de la luz producida por las partculas de soluto, que son en este caso relativamente grandes.
TIPOS DE COLOIDES Fase dispersa Fase dispersante Coloide Ejemplo
Liquido Gas Aerosol liquido Neblina, espray lquidos
Slido Gas Aerosol slido Humo, polvo, escape de
carro
Gas Liquido Espuma Espuma para
afeitar, espuma de cerveza
Liquido Liquido Emulsin Leche, mayonesa, sangre
Slido Liquido Sol Pasta dental, pinturas
Gas Slido Espuma slida Anime, esponja
Liquido Slido Gel Gelatina, jalea, queso
Slido Slido Suspensin slida Vidrio, porcelana,
aleaciones.
COLOIDES TIPO SOL
COLOIDES TIPO GEL
COLOIDE TIPO EMULSION
COLOIDES TIPO AEROSOL
COLOIDES TIPO ESPUMA
SEPARACIN DE MEZCLAS
PROCEDIMIENTOS FSICOS: Destilacin, Evaporacin, Cristalizacin, Cromatografa PROCEDIMIENTOS MECNICOS: Filtracin, Tamizado o Tamizacin, Imantacin, Decantacin, Centrifugacin, Levigacin.
TAMIZADO Se emplea para separar los
componentes de una mezcla de slidos de distintos tamaos.
Consiste en hacer pasar la mezcla
a travs de distintos tamices.
Los tamices se colocan de manera
que el que tiene los poros ms grandes est arriba, y el que tiene los poros ms pequeos, abajo.
Con este mtodo se separan,
por ejemplo, las fracciones de grava, arena y arcilla que constituyen un suelo.
IMANTACIN Se usa esta tcnica para separar
sustancias magnticas, como el hierro, de otras que no lo son.
La propiedad de ser atradas por los imanes que presentan estas sustancias se aprovecha para separarlas del resto de los componentes de una mezcla.
Por ejemplo, para separar limaduras de hierro mezcladas con azufre o con arena, basta con acercarle un imn y las limaduras de hierro sern atradas por ste.
FILTRACIN Es una tcnica utilizada para
separar slidos insolubles, presentes en lquidos. Se basa en el tamao de las partculas de la mezcla ya que al depositarlas sobre el papel de filtro, las ms pequeas pasan por los diminutos poros recogindose como filtrado, en tanto que los mayores, imposibilitadas de pasar, quedan sobre el papel de filtro constituyendo el residuo.
Igualmente, si el slido es soluble, ser arrastrado por el liquido y formar parte del filtrado.
DECANTACIN La decantacin se utiliza para separar lquidos que no son solubles entre s y presentan diferentes densidades. Para ello se vierte la mezcla en un embudo especial, llamado embudo de decantacin, en el que se puede regular el paso del lquido mediante una llave. Se deja reposar la mezcla hasta que ambos lquidos se separan y se abre la llave para permitir el paso del lquido ms denso a otro recipiente; cuando este ha pasado, se cierra la llave. El lquido menos denso queda retenido en el embudo y se puede obtener por la parte superior.
LEVIGACIN Es un procedimiento que se basa en la
diferencia de peso de varios slidos, es decir, es el lavado de slidos con una corriente de agua.
Los materiales ms livianos son arrastrados una mayor distancia, de esta manera hay una separacin de los componentes de acuerdo a lo pesados que stos sean.
Esta tcnica no es comn en el laboratorio pero es bastante frecuente en las industrias, ya sea para el lavado de arena o la obtencin de oro.
EVAPORACIN Esta tcnica sirve para separar un
slido disuelto en un lquido. La mezcla se calienta y al
evaporarse el lquido, el slido queda en el fondo del recipiente.
Basndose en que un material es ms voltil que otro, uno escapa en forma de gas y el otro queda como residuo en el recipiente donde se calent.
DESTILACIN Se basa en que cada sustancia hierve a una temperatura caracterstica y por ello, al ser calentada una mezcla hasta ebullicin, en un aparato de destilacin, cada componente se separa a una temperatura correspondiente a la de su punto de ebullicin. Esto permite separar una mezcla de lquidos que presenten distintos puntos de ebullicin muy cercanos entre s. Se le conoce como destilacin fraccionada. Si, en cambio, la mezcla est constituida por dos sustancias con puntos de ebullicin muy lejanos entre s, se le conoce como destilacin flash o simple.
PROCESO DE DESTILACIN El lquido que hierve primero se evapora antes; los vapores se recogen en el tubo refrigerante, donde se enfran y vuelven a condensarse pasando de nuevo al estado lquido. Este lquido, que se denomina destilado, se recoge luego en un vaso (recolector).
CRISTALIZACIN Es el procedimiento ms adecuado para la purificacin de
sustancias slidas. Se fundamenta en que la inmensa mayora de las sustancias slidas son ms solubles en un disolvente caliente que en uno fro. El solido que se va a purificar se disuelve en el disolvente caliente, se filtra para eliminar impurezas y luego la mezcla se enfra para que se produzca la cristalizacin.
CROMATOGRAFA Este procedimiento consiste en la separacin de componentes basndose en las diferencias de velocidades con las cuales stos se movilizan por la superficie del papel de cromatografa o de filtro, cuando previamente se ha usado una mezcla de disolvente. Estas velocidades se identifican como grado de absorcin de cada sustancia.
CROMATOGRAMA CIRCULAR
Ejemplo donde se evidencian los componentes separados
Segn el dispositivo utilizado para conseguir el contacto entre la fase mvil y la estacionaria, se distinguen dos tcnicas:
Columna Se usa un tubo cilndrico
Plana: El soporte es una placa plana o los intersticios de un papel
Capa fina
Papel (particin)
TIPOS DE CROMATOGRAFA
CROMATOGRAFA POR PERMEABILIDAD EN GEL
Cromatografa Liquida de alta eficiencia o
rendimiento (HPLC).