1. ¿Será lo mismo hablar de mezcla que de disolución? Pon un ejemplo y justifica tu respuesta




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título1. ¿Será lo mismo hablar de mezcla que de disolución? Pon un ejemplo y justifica tu respuesta
fecha de publicación07.02.2016
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CUADERNILLO DE EJERCICIOS CIENCIAS III (ENFASIS EN QUÍMICA)

PROFESORA: KARLA ALEJANDRA ROJAS CRUZ

GRUPO: 301

SEPTIEMBRE 2014



MEZCLAS Y SU CLASIFICACIÓN EN HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS

Se conoce como mezcla a la combinación física de dos o más sustancias, las cuales conservan sus propiedades originales porque al mezclarse, no se realiza ninguna reacción química entre ellas, es decir, se encuentran “juntas pero separadas”. Cada una de las sustancias que forman una mezcla recibe el nombre de componente. Las mezclas se clasifican en homogéneas y heterogéneas. Los componentes de una mezcla pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

El agua potable es un ejemplo de mezcla homogénea ya que en su paso por las tuberías del sistema de distribución, el agua va disolviendo sustancias que se incorporan a ella. Se dice que es homogénea porque es uniforme en apariencia (se observa una sola fase) y en composición (tiene la misma concentración en cualquier punto de la mezcla). Las mezclas homogéneas son conocidas como disoluciones. Las mezclas homogéneas se forman cuando el soluto se disuelve en el disolvente y entonces, la apariencia y la composición de la disolución es la misma en cualquier punto.

Cuando una mezcla consta de más de una fase, quizá tenga su apariencia totalmente uniforme, pero al examinarla de cerca ya no lo tenga, entonces decimos que tenemos una mezcla heterogénea por ejemplo la leche.

Cuando una mezcla se separa en sus componentes puros, se dice que los componentes se purifican. Sin embargo la separación no se completa en un solo paso. Los componentes de una mezcla pueden separarse por medios físicos como destilación, evaporación, filtración, decantación o centrifugación. Si después de mezclar algunas sustancias, éstas reaccionan químicamente, entonces no se pueden recuperar por medios físicos, pues se han formado compuestos nuevos.

SUSTANCIAS PURAS

Los elementos son sustancias puras que están constituidas por átomos idénticos, algunos elementos son monoatómicos: sodio (Na), diatómicos: oxígeno (O2) o poli atómicos: azufre (S8). Algunos de ellos se encuentran libres en la naturaleza, es decir en su forma elemental, sin embargo, la mayoría de los elementos se encuentran formando sustancias puras compuestas (compuestos). Esto quiere decir que se encuentran unidos a uno más átomos distintos.

EJERCICIOS

¡Ahora tú!

1. ¿Será lo mismo hablar de mezcla que de disolución? Pon un ejemplo y justifica tu respuesta.

2. ¿Será posible tener disoluciones en cualquiera de los tres estados de agregación? Cita ejemplos.

3. Observa las imágenes y coloca dentro del paréntesis el número correspondiente:



4. Para cada uno de los siguientes ejemplos completa la tabla y clasifica al gas mencionado ya sea como (a) sustancia pura elemental, (b) sustancia pura compuesta, (c) mezcla homogénea o (d) mezcla heterogénea.

Ejemplos:

A. Tanque que contiene helio utilizado para inflar globos

B. Un tanque de buceo que contiene aire

C. Un tanque que contiene gas Butano

D. Un tanque que contiene oxígeno

E. Un tanque de dióxido de carbono



5. Investiga cómo se clasifican las mezclas heterogéneas y elabora un cuadro comparativo en el que se señalen las diferencias.

6. Completa la siguiente tabla:



¿CÓMO SE SEPARAN LOS CONTAMINANTES DEL AGUA?

Las fuentes naturales de agua dulce como lo son ríos, y lagos, contienen una gran variedad de sales disueltas e incluso materia suspendida, así como microorganismos que podrían ser perjudiciales para nuestra salud. En general, para el abastecimiento de las grandes ciudades, el agua se toma de estas fuentes por lo que se requiere de un tratamiento previo a su uso, con el propósito de obtener agua potable. Por otro lado, cuando el agua se utiliza en procesos industriales, agrícolas o incluso en nuestro hogar, se contamina con microorganismos, materia orgánica e inorgánica por lo que eliminar los contaminantes del agua puede ser un proceso costoso que requiere de métodos físicos, químicos y biológicos. Los métodos físicos más utilizados para separar los contaminantes del agua son la decantación, sedimentación, filtración y destilación.

Los métodos físicos de separación se caracterizan por no alterar la identidad química de las sustancias (no cambian las propiedades físicas y químicas de las sustancias que se separan).

EJERCICIO

¡Ahora tú!

Investiga el fundamento de los siguientes métodos físico de separación de mezclas y su aplicación a nivel industrial. Observa los ejemplos.



EJERCICIO

¡Ahora tú!

Mediante un diagrama de flujo, ilustra cómo separarías las siguientes mezclas:

a) un refresco de naranja

b) sal, arena y limadura de hierro

c) agua, aceite y alcohol

d) grava, arena y agua

¿QUÉ IMPORTANCIA TIENEN LAS MEZCLAS EN NUESTRA VIDA DIARIA?

Las mezclas forman parte de nuestra vida diaria, el aire que respiramos, los alimentos que comemos, los medicamentos que ingerimos y los productos de limpieza que usamos son ejemplos de mezclas. Las mezclas se encuentran formadas por varias sustancias que permanecen juntas, pero que conservan su identidad.

En las mezclas homogéneas, las cuales son disoluciones, se puede calcular la cantidad en la que se encuentra presente el soluto, a esto le llamamos concentración del soluto. La cantidad de soluto que puede disolverse en un disolvente depende de varios factores, siendo los más importantes:

La naturaleza del soluto y el disolvente. Por ejemplo, Un soluto de tipo polar, se disolverá mejor en disolventes polares como el agua. Un soluto no polar se disolverá mejor en solutos no polares como el benceno o el hexano 14

La temperatura a la cual se realiza el proceso de disolución del soluto. La mayoría de las sustancias se disuelven mejor cuando se incrementa la temperatura, pero existen excepciones por ejemplo, algunas sales se disuelven en frío. Por otro lado, los gases son más solubles en frío que en caliente. Para las disoluciones en fase gaseosa, la presión es un factor que modifica la solubilidad.

Muy a menudo, en nuestra vida diaria, nos vemos en la necesidad de conocer la concentración de las disoluciones que utilizamos. Por ejemplo, es importante que las personas conozcan y consideren la concentración en la cual se encuentra el principio activo de un medicamento, porque la dosis en la que se prescribe, se encuentra en función de la edad y la masa corporal del paciente. Es importante conocer la concentración de los productos de limpieza, para saber si es necesario diluirlos o no, y para seleccionar el que más nos conviene; ya que en este caso el precio del producto dependerá de la concentración del mismo. Actualmente, la concentración de alcohol que contienen las bebidas que se ingieren y principalmente, la concentración de alcohol que las personas tienen en su cuerpo, determina si un conductor es enviado a prisión o no. De alguna u otra forma, conocer la concentración de las disoluciones resulta importante para cualquier ciudadano informado. Existen varias formas de expresar la concentración de una disolución como se muestra en la siguiente tabla:



La etiqueta de productos de limpieza como cloralex indica que contiene hipoclorito de sodio al 6% en masa, lo cual significa que, de cada 100 g de producto 6 g son de hipoclorito y 94 g de agua.

La etiqueta de un vino tinto señala que contiene 12 % en volumen (12 grados Gay-Lussac) de alcohol. Esto quiere decir que si bebes una copa de vino de 100 mL ingieres 12 mL de alcohol. Pero si bebes 5 copas de vino tinto ¿cuánto alcohol ingerirás?

Vino tinto Soluto -------> Alcohol = 12 mL 5 x 12 = 60 mL

12% V (disolución) Disolvente -----> Agua = 88 mL 5 x 88 = 440 mL 100 mL 500 mL

EJERCICIOS

¡Ahora tú!

1. Si vamos adicionando cada vez más soluto a una disolución, llegará el momento en que ésta ya no se disuelve más; entonces decimos que se encuentra:

a) Concentrada b) Saturada c) Diluida

2. ¿Cómo varía la solubilidad al aumentar la temperatura?

a) Aumenta para cualquier tipo de disolución

b) Aumenta si se trata de una disolución de sólido en líquido, pero disminuye si se trata de una disolución de gas en líquido

c) Por lo general, aumenta pero existen raras excepciones como las disoluciones de algunas sales en agua

3. Si una persona ingiere dos cervezas de 250 mL cada una cuya concentración es de 4.8 % en volumen.

a) ¿Cuántos mL de alcohol etílico ingirió?

b) Suponiendo que todo el alcohol ingerido pasa a la sangre y si la densidad del alcohol es de 0.79 g / mL. ¿Qué cantidad de alcohol tendrá en su sangre?

c) Si suponemos que en nuestro organismo tenemos 5 L de sangre y qué la máxima cantidad permitida en sangre es de 0.5 g/L ¿podrían multarlo si conduce?

4. La Norma Oficial Mexicana (NOM) indica que el agua potable no debe contener más de 1 ppm de cloro libre. Expresa el significado de la norma si la unidad que utilizas es el miligramo.

5. El vinagre es una disolución de ácido acético en agua. Si mezclamos 200 mL de ácido acético con 500 mL de agua ¿A qué concentración en por ciento en volumen quedará la disolución de vinagre?

6. La leche de vaca suele contener 4.5 % en masa del azúcar lactosa. C12H22O11. Calcula la masa de lactosa presente en 175 g de leche.

7. ¿Qué masa de agua se debe añadir a 425 g de formaldehído para preparar una disolución al 40 % en masa de este último? Nota: esta disolución llamada formalina se emplea para conservar muestras biológicas.

8. Hoy en día, como sustituyente de la “mercromina” se utiliza lo que se conoce con el nombre de “betadine” (povidona yodada), antiséptico que contiene yodo. La botella contiene 500 mL. Si leemos su composición en la etiqueta, encontramos que, por cada 100 mL de la disolución se tienen 10 g de povidona yodada. Calcula la concentración de la disolución en g/L.

Cambios físicos y químicos

En las reacciones químicas que acabamos de estudiar una o más sustancias (reactivos) se transforman en una o más sustancias distintas (productos), por lo que se definen como cambios químicos, mientras que los cambios de propiedades físicas se denominan cambios físicos, en este tipo de cambios la identidad se mantiene, aunque quizá su estado físico o su tamaño y la forma se modifiquen. Un ejemplo de cambio físico es la evaporación del agua.



¡Ahora tú!

1. ¿Cuándo un cambio físico requiere energía?

2. ¿Cuándo un cambio químico requiere energía?

3. ¿Qué es la energía de activación?

4. Completa la siguiente tabla con la información que se te pide:



¿ES EL AIRE UNA MEZCLA O UNA SUSTANCIA PURA?

El aire es un parte constitutiva de la atmósfera terrestre, una mezcla gaseosa que integra el estrato que rodea a la tierra y el cual está en contacto con la biosfera y la hidrosfera. En ocasiones es posible advertir su presencia por sus desplazamientos, en forma de viento o brisa.

El aire debido a su composición química, resulta indispensable para todos los organismos aerobios entre ellos el hombre. El aire ejerce una presión a la cual se le llama presión atmosférica. El aire es una mezcla constituida aproximadamente por veinte componentes, algunos de los más importantes y que se encuentran en mayor proporción son: nitrógeno, oxígeno, argón, vapor de agua y dióxido de carbono.

El aire atmosférico es una mezcla heterogénea, pues en él coexisten tres fases: sólida (partículas en suspensión), líquida (el agua que forma pequeñas gotas microscópicas en las nubes y gaseosa) y gaseosa (nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono, contaminantes gaseosos, etc.). Sin embargo el aire es una mezcla homogénea.

El aire es una mezcla homogénea de vital importancia para los seres vivos. Es un hecho que sólo viviríamos de cinco a diez minutos sin una fresca provisión de él.

El aire que respiramos es parte de una delgada capa que rodea la tierra desde su superficie, separándola del resto del espacio, constituye lo que se denomina atmósfera.

Para el funcionamiento y salud de nuestro organismo es fundamental el aire que respiramos. El aire también es importante en la industria, ya que contiene el gas oxígeno, utilizado principalmente en las combustiones (que generan calor) y en algunos otros procesos industriales.

El aire que respiramos es fundamental para nuestra salud ya que el oxígeno contenido es vital para el organismo. Sin embargo los habitantes que viven en grandes centros urbanos, como la Ciudad de México, están expuestos a respirar aire que contiene sustancias dañinas para la salud. Considerada alguna vez como la “Región más transparente del aire”, la Ciudad de México es hoy una de las urbes más pobladas y contaminadas del mundo, la calidad de vida se ha visto afectada por fuentes generadoras de gases tóxicos y por reacciones químicas secundarias producidas en la atmósfera. (Velasco et al. 2007).

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