TEMA 3: Mezclas, disoluciones y sustancias puras. 1. Clasificación de la materia. 2. Métodos de separación de los componentes de una mezcla. 3. Disoluciones. a) Definición. b) Cómo se preparan. c) Concentración. 4. Sustancias puras. a) Elementos. b) Compuestos.

Los químicos estudian la materia, su composición, las características que presentan, los cambios que experimenta ... El primer paso que tenemos que dar, para poder estudiar la materia, es clasificarla. En este tema veremos, el criterio qué seguiremos para clasificarla y, qué tipos de materia vamos a estudiar. 1. Clasificación de la materia. La materia la podemos encontrar en la naturaleza en forma de: A) SUSTANCIAS PURAS Las sustancias puras son aquéllas cuya naturaleza y composición no varían sea cual sea su estado. Se dividen en dos grandes grupos: Elementos y Compuestos. • Elementos: Son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento. Ejemplo: Todos los elementos de la tabla periódica: Oxígeno, hierro, carbono, sodio, cloro, cobre, etc. • Compuestos: Son sustancias puras que están constituidas por 2 ó más elementos combinados en proporciones fijas. Los compuestos se pueden descomponer mediante procedimientos químicos en los elementos que los constituyen. Ejemplo: Agua, de fórmula H2O, está constituida por los elementos hidrógeno (H) y oxígeno (O) y se puede descomponer en ellos. B) MEZCLAS Las mezclas se encuentran formadas por dos ó más sustancias puras. Se distinguen dos grandes grupos: Mezclas homogéneas y Mezclas heterogéneas. • Mezclas homogéneas: También llamadas disoluciones. Son mezclas en las que no se pueden distinguir sus componentes a simple vista. Ejemplo: Disolución de sal en agua, el aire, una aleación de oro y cobre, etc. • Mezclas heterogéneas: Son mezclas en las que se pueden distinguir a los componentes a simple vista. Ejemplo: Agua con aceite, granito, arena en agua, etc.

✔ Observa estas imágenes y di que tipo de materia es:

✔ Indica a qué tipo de sustancia nos referimos si decimos: • La composición es fija. • Cada componente mantiene sus propiedades en la mezcla. • La composición es variable. 2. Métodos de separación de los componentes de una mezcla. Los métodos de separación en este caso son todos físicos, porque no variamos la composición de la materia. Como cada componente mantiene sus propiedades dentro de mezcla podemos separarlos.

MÉTODO

Filtración

MEZCLA FUNDAMENTO

Diferente tamaño de partícula Heterogenea Los sólidos (sólidos en quedarán líquidos) retenidos en el filtro.

Densidad. Los sólidos que Heterogénea son más densos (sólidos en quedan en el líquidos) fondo del recipiente.

Decantación

Densidad. Heterogénea Los líquidos más (liquidos densos quedan en inmiscibles) el fondo.

MATERIAL

Volatilidad. El disolvente se Homogénea evapora Cristalización Disolución precipitando el soluto en el fondo.

Destilación

Temperatura de ebullición. Cada líquido tiene una Homogénea Teb distinta. Se transformará en gas antes el más volatil.

Velocidad de arrastre. El disolvente arrastra a las sustancias através Cromatografía Homogénea de un papel, quien tienen mayor velocidad asciende más por el papel.

3. Disoluciones. a) Definición. Son mezclas homogéneas de dos componentes. El que está en mayor proporción es el disolvente y el que está en menor proporción es el soluto. En la mayoría de los casos, el soluto suele ser una sal, como la sal común(NaCl) y el disolvente el agua. b) Cómo se preparan. http://www.youtube.com/watch?v=kggADKWl72s Pasos: 1. Calculamos la masa de sal que necesitamos. 2. Pesamos la sal en una báscula utilizando un vidrio de reloj. 3. Echamos la sal a un vaso de precipitados y añadimo un poco de agua y removemos con una varilla de vidrio, hasta que toda la sal se disuelva. 4. Utilizando un embudo, echamos la sal disuelta en un matraz aforado. 5. Lavamos el vaso de precipitado con un poco y echamos el líquido al matraz aforado. 6. Añadimos agua hasta la marca del aforo. c) Concentración. Cómo la composición puede ser variable, hay que indicar cuanta cantidad de soluto y cuanta de disolvente tenemos. Tipos de concentraciones: 1. % en masa Nos indica la masa en gramos de soluto que hay en 100 g de disolución. Se calcula: masa en g de soluto en masa= · 100 masa en g de la disolución OJO: La masa de la disolución= m(soluto)+ masa(disolvente) 2. % en volumen Nos indica el volumen en mL de soluto que hay en 100 mL de disolución. Se calcula: volumen mL de soluto en volumen= · 100 volumen mL disolvente 3. g/L Nos indica la masa de soluto que hay en 1 L de disolución. Se calcula: masa en g de soluto litros de disolución ✔ Calcula la concentración en % en masa si: ✔ Disolvemos 3 g de sal común (NaCl) en 10 g de agua. ✔ Disolvemos 20 g de sulfuro de sodio (Na2S) en 120 g de disolución. ✔ Calcula la concentración en g/L si: ✔ Disolvemos 20 g de cloruro de magnesio(MgCl2) en medio litro de disolución. ✔ La concentración de una disolución es de un 30%. ✔ ¿Qué significa? ✔ Halla la masa de soluto que tendremos en 90 g de disolución. ✔ La concentracion de una disolución de acido clorhídrico en agua es del 35% en volumen. ✔ ¿Qué significa? ✔ Halla el volumen de cloruro de hidrógeno que ha en 120 mL de disolución.

4. Sustancias puras. Son sistemas materiales formados por un único componente. a) Elementos. Las sustancias puras que no se pueden descomponer en otras más sencillas por métodos químicos, se llaman ELEMENTOS O SUSTANCIAS SIMPLES. Cuando analizamos su composición vemos que sólo tienen un tipo de elemento químico: oro(Au); el hidrógeno(H2); el ozono(O3) ... b) Compuestos. Las sustanicas puras que se descomponen en otras más sencillas por métodos químicos se llaman COMPUESTOS. Cuando analizamos su composición vemos que tiene más de un tipo de elemento químico: dióxido de carbono(CO2); agua (H2O); cloruro de sodio (NaCl); carbonato de calcio (CaCO3) ... ✔ Indica las tres diferencias entre un compuesto, por ejemplo el sulfuro de hierro(FeS) y una mezcla, por ejemplo de limaduras de hierro(Fe) y azufre(S)