Tipos de Separación de Mezclas

 Los Tipos de mezcla más usados son:

1.-Filtración
2.-Destilación
3.-Evaporación
4.-Cristalización
5.-Cromatografía
6.-Decantación

Filtración

La filtración es la forma de separación de mezclas más sencilla, se separan comúnmente un sólido de un liquido y se ulitliza un papel filtro dentro de un embudo

la separación conciste en que el sólido se queda encima del papel y el líquido queda dentro del envase.

Filtración al vacío

La mezcla se vierte en un embudo a través de un papel filtro, el sólido de la mezcla queda en el filtro y el líquido es atraído hacia un recipiente colocado abajo, gracias al vacío que se le aplica a éste con una bomba de vacío. Lo que interesa recolectar en este tipo de filtración es el sólido cristalizado que queda en el papel filtro, el líquido filtrado se desecha.

Separa mezclas: Homogéneas

Sólido >> insoluble en el líquido

Propiedad característica: Tamaño de Partícula

Destilación

La destilación es la operación de separar, mediante evaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias  ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia.

Existen diferentes tipos de destilación entre ellos están:

•Destilación simple

•Destilación fraccionada

•Destilación al vacío

•Destilación azeotrópica

•Destilación por arrastre de vapor

•Destilación mejorada

SIMPLE

En la destilación simple los vapores producidos son inmediatamente canalizados hacia un condensador.

FRACCIONADA

La destilación fraccionada es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de ebullición cercanos.

AL VACÍO

La destilación a vacío es la operación complementaria de destilación del crudo procesado en la unidad de destilación atmosférica, que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilación atmosférica.

AZEOTRÓPICA

La destilación azeotrópica es una de las técnicas usadas para romper un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un azeótropo es la de la mezcla etanol-agua.

ARRASTRE DE VAPOR

En la destilación por arrastre de vapor de agua se lleva a cabo la vaporización selectiva del componente volátil de una mezcla formada por éste y otros "no volátiles". Lo anterior se logra por medio de la inyección de vapor de agua directamente en el interior de la mezcla.

MEJORADA

Cuando existen dos o más compuestos en una mezcla que tienen puntos de ebullición relativamente cercanos.

Separación de mezclas: Homogénea

fase líquida

Propiedad Caracterítica: Punto de Ebullición

Evaporación

La evaporación es el proceso físico por el cual átomos o moléculas en estado líquido pasa al estado gaseoso, por haber tomado energía suficiente para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, éste es un proceso paulatino, y no es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición.

La evaporación se realiza de la siguiente manera:

se introduce la mezcla dentro de un vaso de precipitados y se pone a calentar hasta que alcance la temperatura de ebullición del agua, entonces la sustancia líquida menos densa comienza a evaporarse y a separarse. Puede que algunos de los componentes de la mezcla tengan el punto de evaporación más pequeño, entonces esa será el primer elemento que se separe de de la mezcla.

Separación de mezclas: Homogéneas
Fase Líquida
Sólido suluble en el líquido
Propiedad Característica: Punto de Emubblición

Cristalización

Técnica de separación de disoluciones en la que las condiciones se ajustan de tal forma que sólo puede cristalizar alguno de los solutos permaneciendo los otros en la disolución. Esta operación se utiliza con frecuencia en la industria para la purificación de las sustancias que, generalmente, se obtienen acompañadas de impurezas.

La cirstalización se desarrolla en el laboratorio de la siguiente manera:

Se agrega el soluto en el disolvente dentro de un vaso de precipitados par ponerlo a calentar, (se debe saturar un poco la mezcla para que se puedan formar los cristales), al llegar al punto de ebullición,  se comenzarán a notar unos pequeños cristales en la parte superior del vaso, entonces se dejará reposar la mezcla para que se enfrie, se repetira el proceso de calentar y enfriar hasta que se dejen de formar cristales.

Separación de mezclas: Homogéneas
Fase sólida
Propiedad característica: Diferencia de solubilidad

Cromatografía

Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas ellas hay una fase móvil que consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico) que arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria que se trata de un sólido o un líquido fijado en un sólido. Los componentes de la mezcla interaccionan en distinta forma con la fase estacionaria. De este modo, los componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas velocidades y se van separando. Después de que los componentes hayan pasado por la fase estacionaria, separándose, pasan por un detector que genera una señal que puede depender de la concentración y del tipo de compuesto. Existen diferentes tiposde cromatografias, e aqui algunos ejemplos:

Tipos	Fase móvil	Fase estacionaria
Cromatografía en papel	Líquido	Líquido ( moléculas de agua contenidas en la celulosa del papel )
Cromatografía en capa fina	Líquido	Sólido
Cromatografía de gases	Gas	Sólido o líquido
Cromatografía líquida en fase inversa	Líquido (polar)	Sólido o líquido (menos polar)
Cromatografía líquida en fase normal	Líquido (menos polar)	Sólido o líquido (polar)
Cromatografía líquida de intercambio iónico	Líquido (polar)	Sólido
Cromatografía líquida de exclusión	Líquido	Sólido
Cromatografía líquida de absorción	Líquido	Sólido
Cromatografía de fluidos supercríticos	Líquido	Sólido

El tipo de cromatografia más usada y sencilla de hacer es la cromatografía en papel, ya que en esta se utlizia papel filtro, vaso de preciitado, pintura (comúmente de un marcador) y alcohol.

Este es el resultado de un cromatografía en papel, algunos son mas densos que otros, estos que son más densos suben con menor facilidad, aquellos que son menos densos son más faciles de subir.

Fase Líquida y Sólida
Propiedad característica: Diferencia de solubilidad y densidad

Decantación

es un método físico de separación de mezclas heterogéneas, estas pueden ser formadas por un líquido y un sólido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que el sólido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción por acción de la gravedad. A este proceso se le llama desintegración básica de los compuestos o impurezas; las cuales son componentes que se encuentran dentro de una mezcla, en una cantidad mayoritaria.
El agua clarificada, que queda en la superficie del decantador, es redirigida hacia un filtro o un nuevo envase. La velocidad de caída de las partículas es proporcional a su diámetro y masa volumétrica.

Si un líquido contiene partículas de un sólido inalteradas en suspensión, se observa que, en virtud de la acción de la gravedad y el principio de Arquímedes, la caída de partículas hacia el fondo o la tendencia a flotar a la superficie, es en función de su densidad y diámetro.
Normalmente el líquido queda en la parte de arriba, es llamado "sobrenadante" y la materia sólida "depósito" cae. Esta técnica de separación se utiliza principalmente para el tratamiento de aguas residuales: desarenado, lubricando, recuperando de los restos.

 

Separación de mezclas: Heterogénea
Fase Sólida - Fase Líquida
Sólido insoluble más denso que el líquido
Propiedad característica: Diferencia de densidades

Fernanda de Jesús Flores Irena

108-B

Equipo: 5

Integrantes del equipo: Omar Oliver, Vanessa Pacheco, Sandra Xiadani y Fernanda Flores

Mezclas, Compuestos y Elementos Químicos

La materia forma todo lo que nos rodea, y ya vimos que en la Tierra podemos encontrarla en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. En general, las sustancias que encontramos en la naturaleza y que usan las personas, se encuentran en forma de mezclas, como ocurre, por ejemplo, en los minerales y en el agua de mar. A través de algunos métodos y técnicas, los seres humanos hemos aprendido a separar las distintas partes de las mezclas y obtener sustancias puras: compuestos como el agua o elementos como el oxígeno. ¿Qué líquido apareció en la pared exterior del recipiente? R= agua ¿Dé donde proviene? R= del envasae de aluminio Si alguien vive en un lugar muy seco y caluroso, tal vez no se deposite ningún líquido en las paredes del recipiente. En ese caso, ¿qué es lo que falta en el aire de su comunidad que hace que esté tan “seco”? R= humedad Estados de agregación de la materia En la cocina tenemos ejemplos de sustancias que se ven y se comportan de manera muy distinta, de acuerdo a su estructura y propiedades. Observe las figuras de la derecha. ¿En qué forma o estado físico se encuentra el agua en cada figura? R= el vaso se agua en estado líquido y en el hielo en estado sólido ¿Tiene eso algo que ver con la temperatura? ¿Por qué? R= SI, por que en el vaso la temperatura es ambiente y en el hielo la temperatura es baja Toda la materia está formada por pequeñas partículas llamadas átomos y moléculas, que se unen entre sí a través de fuerzas. A estas fuerzas se las conoce como fuerzas de cohesión, y a medida que las fuerzas son mayores, más cerca se encuentran las partículas unas de otras. Cuando las partículas se compactan, se tiene una sustancia en estado sólido, por ejemplo, un trozo de metal o un cristal de azúcar. Cuando la temperatura aumenta, la movilidad entre las partículas es mayor y disminuyen las fuerzas de cohesión, por lo que la materia se transforma en estado líquido y, si la temperatura sigue aumentando, finalmente en gaseoso. Si coloca un vaso con hielo, puede observar el agua presente en el aire condensarse sobre el vidrio. Al bajar la temperatura, hay un cambio de fase de vapor a líquido. Cada estado de la materia tiene propiedades distintas que lo caracterizan. Los sólidos tienen forma propia, volumen fijo y no fluyen. Los líquidos tienen volumen fijo, pero su forma depende del recipiente que los contiene y prácticamente no se pueden comprimir. Los gases no tienen forma ni volumen fijos, ya que las fuerzas de cohesión molecular son pequeñas y permiten que las moléculas se encuentren separadas, desordenadas y con gran movimiento. Mezclas Heterogéneas y Homogenéas En su cocina se pueden encontrar y preparar sustancias con aspecto y textura muy distintos. Las mezclas existen en abundancia a nuestro alrededor. Si se ponen en contacto dos o más sustancias distintas y entre ellas no ocurren cambios químicos, se tiene una mezcla. Hay mezclas en todos los estados de agregación, por ejemplo, el aire es una mezcla en estado gaseoso; el agua potable lleva disuelto aire y sales, es una mezcla; una roca formada por distintos minerales es un ejemplo de mezcla en estado sólido. Según su aspecto y propiedades, las mezclas se separan en homogéneas y heterogéneas. La palabra homogéneo indica que la mezcla es uniforme en todas sus partes, o que se ve igual en toda la muestra, como ocurre con el agua que lleva sal o azúcar disueltas. Una mezcla es heterogénea si se puede distinguir una separación entre sus componentes, como ocurre con una emulsión de aceite en agua. El aire, una mezcla invisible El aire es una mezcla de gases cuyos componentes no podemos distinguir mediante los sentidos. Entre los distintos tipos de gases que forman el aire puro, ¿cree que haya alguno que sea tóxico para los seres vivos? R= si, por ejemplo el propano, metáno y el famoso gas mostaza La atmósfera es la capa de gases que rodea la Tierra, de ella depende toda la vida en el planeta, incluso la acuática. Los seres humanos podemos vivir cerca de un mes sin comida; sobrevivimos sin agua unos pocos días, pero sin aire morimos en minutos. A nivel del mar, los principales componentes del aire puro son 78.1% de nitrógeno (N2), 20.9% de oxígeno (O2), 0.9% de argón (Ar) y 0.03% de dióxido de carbono (CO2). Hoy en día nos parece muy fácil reconocer que el aire es una mezcla de gases transparentes, inodoros e incoloros, pero a los filósofos y científicos les costó gran trabajo demostrarlo. Mientras que en Mesoamérica, en el territorio que hoy en día conocemos como México, el Imperio Azteca llegaba a un periodo de gran esplendor previo a la conquista española, en Europa, el artista y filósofo italiano Leonardo da Vinci (1452-1519) fue el primero en sugerir que el aire contenía por lo menos dos gases. Él encontró que “algo” en el aire era responsable de mantener la viveza de una hoguera y daba también la posibilidad de vida a los animales y a los seres humanos: “Donde la flama no puede vivir, ningún animal con aliento lo hará”, dijo. Esto sembró la inquietud y la búsqueda de otros científicos, pero fue hasta 1772, pocos años antes de la Revolución Francesa y en los años finales de la Colonia Española en América, que el científico sueco Carl Wilheim Sheele (1742-1786) publicó un libro en el que describía cómo podía separarse el aire en distintos gases, y que sólo uno de los gases mantenía encendida la flama de una vela. Hoy sabemos que ese gas es el oxígeno. El agua, un compuesto extraordinario   Si colocamos un cubo de hielo en un vaso casi lleno de agua, pero evite que se derrame. ¿Qué cree que sucederá cuando el hielo se derrita? ¿Se derramará el agua o no? R= aumentara el volumen del agua, talvez si or que es mucha agua y talvez no por qe el agua forma un tipo de cadenas para no separarse   Espere media hora y vuelva a observar el vaso. ¿Se derramó el agua? R= no

Clasificaión de la materia

Clasificaión de la materia

La materia se clasifica en dos tipos: SUSTANCIAS PURAS y MEZCLAS

Las mezclas son dos:HOMOGÉNEA y HETEROGÉNEA
La HOMOGÉNEA es en la que no se pueden distinguir los elementos que lo conforman, esta compuesta pr un soluto y un solvente.
La HETEROGÉNEA es la mezcla en la que se pueden distinguir a simple vista los elementos que la conforman, este tipo de mezcla se puede separar por metodos mecánicos,

Las SUSTANCIAS PURAS se dividen en dos: ELEMENTOS y COMPUESTOS
Los elemntos son particulas del mismo número atomico, los compuestos son particulas del diferente número atómico pero en la misma proporción.

Todo lo que vemos, olemos y sentimos es materia ya sea convinada o pura, la materia esta en contante cambio ya sea FÍSICO o QUÍMICO:

El cambio FISICO es en el que la materia sólo cambia su forma y aún posee las mismas características que antes del cambio.

El cambio QUÍMICO ocurre cuando la materia cambia su composición, y posee diferentes características a antes del cambio.