Alumnas:
-Karla Iduvina Escobar Martínez
-Diana María Gonzales Morales
-Ana Raquel Linares Lemus
-Fátima Colombina López Canales
-Melanie Laura Medrano Ramírez
-Karen Valeria Reyes Recinos
-Alejandra María Salazar Vides
-Arline Paola Sánchez Alfaro
-Katherine Esmeralda Velásquez Benítez
-Karla Iduvina Escobar Martínez
-Diana María Gonzales Morales
-Ana Raquel Linares Lemus
-Fátima Colombina López Canales
-Melanie Laura Medrano Ramírez
-Karen Valeria Reyes Recinos
-Alejandra María Salazar Vides
-Arline Paola Sánchez Alfaro
-Katherine Esmeralda Velásquez Benítez
Introducción.
La presente investigación contiene teoría sobre los diferentes tipos de mezclas y métodos de separación de sustancias. Se representan organizadores gráficos en donde se explica los dos tipos de mezclas las cuales son homogéneas y heterogéneas. Tiene como objetivo realizar separaciones de sustancias para observar los componentes combinados y definir el concepto de mezcla y separaciones de sustancias.
El trabajo que a continuación se presentara contiene información relacionada con la “separación de mezclas”, lo cual tiene una gran importancia porque se conoce sobre propiedades, sobre los instrumentos y métodos adecuados para elaborar dichas mezclas o bien separarlos.
Al realizarse esta investigación se está aprendiendo y analizando sobre el tema asignado, el cual está comprobado por diferentes estudios y experimentos científicos.
Y ayuda a concientizarnos que algunas leyes de sustancias químicas pueden provocar al medio que nos rodea.
Principio de transferencia de masa:
Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferente composición, la sustancia que se difunde abandona un lugar de una región de alta concentración y pasa a un lugar de baja concentración.
Demostrar los diferentes métodos de separación de sustancias a través de experimentos sencillos y fáciles de comprender.
Objetivos Específicos:
- Emplear separaciones de sustancias para observar los diferentes componentes combinados.
- Reconocer las características de los métodos físicos de separación de mezclas.
- Definir los conceptos de los diferentes tipos de mezclas y los métodos de separación de sustancias.
PROBLEMA:
¿Será posible separar una mezcla de dos o más constituyentes de diferente composición química?
Hipótesis.
Es posible llevar a cabo la separación de mezclas de constituyentes de diferente composición química.
Mezcla:
En química, una mezcla es un sistema material formado por 2 o más sustancias puras pero no combinadas químicamente. En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas. No obstante, algunas mezclas pueden ser reactivas, es decir, que sus componentes pueden reaccionar entren si en determinadas condiciones ambientales, como una mezcla aire-combustible en un motor de combustión interna.
Los componentes de una mezcla pueden separase por medios físicos como destilación, disolución, separación magnética, flotación, filtración, decantación o centrifugación. Si después de mezclar algunas sustancias, estas reacciones químicamente, entonces no se pueden recuperar por medios físicos, pues se han formado compuestos nuevos.
Aunque no hay cambios químicos, en una mezcla algunas propiedades físicas, como el punto de fusión, pueden diferir respecto a la de sus componentes.
Las mezclas se clasifican en homogéneas y heterogéneas. Los componentes de una mezcla pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.
Mezcla Homogénea:
Es aquella en la que sus componentes no se perciben a simple vista, ni siquiera con la ayuda del microscopio. Su raíz “homo” significa semejanza de procrear de sí mismo. Está formado por un soluto y un solvente.
Dispersión coloidal.
Los coloides son mezclas homogéneas en que las partículas de uno o más componentes tienen al menos dimensiones en el rango de 1 a 1000 por ejemplo si una partícula tendría 8 mm de diámetro.
Mezcla heterogénea
Una mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una mezcla heterogénea pueden separarse mecánicamente. Por ejemplo, las ensaladas, o la sal mezclada con aretas.
Suspensión.
Se denomina a las mezclas que tienen partículas finas suspendidas en un líquido durante un tiempo y luego se sedimentan. En la fase inicial se puede ver que el recipiente contiene elementos distintos. Se puede separar por medios físicos. Algunos ejemplos de
Métodos de separación de fases o de mezclas.
Son aquellos procesos físicos por los cuales se pueden separar los componentes de una mezcla. Por lo general el método a utilizar se define de acuerdo al tipo de componentes de una mezcla y a sus propiedades particulares, así como las diferencias más importantes entre las fases.
La separación es la operación en la que una mezcla se somete a algún tratamiento que la divide en al menos 2 sustancias diferentes. En el proceso de separación, las sustancias conservan su identidad, sin cambio alguno en sus propiedades químicas.
Entre las propiedades físicas de las fases que se aprovechan para su separación, se encuentra el punto de ebullición, la solubilidad, la densidad y otras más.
Los métodos de separación de fases más comunes son los siguientes
Decantación:
La decantación se utiliza para separar líquidos que no se disuelven entre sí (como agua y aceite) o un sólido insoluble en un líquido (como agua y arena). Es el método de separación más sencillo, y comúnmente es el preámbulo a utilizar otros más complejos con la finalidad de lograr la mayor pureza posible.Para separar 2 fases por medio de decantación, se debe dejar la mezcla en reposo hasta que la sustancia más densa se sedimente en el fondo. Una vez ocurrido esto, se traspasa el líquido que quedo en la parte superior a otro recipiente, lentamente, utilizando alguna herramienta para evitar que la otra fase caiga también.
Filtración.
La filtración es el método que se usa para separar un sólido insoluble de un líquido. El estado de subdivisión del sólido es tal que lo obliga a quedar retenido en un medio poroso o filtro por el cual se hace pasar la mezcla.
La retención del sólido en la malla del filtro depende tanto del tamaño de sus partículas en la mezcla como del de los poros del medio filtrante.
Este método es ampliamente usado en varias actividades humanas,
Metas.
- Comprender al 100% los conceptos de mezclas y separación de sustancias.
- Mostrar al 100% que los componentes de una mezcla heterogénea se pueden distinguir a simple vista y los de una heterogénea no.
- Demostrar al 100% la separación de una mezcla a través del método de filtración y cristalización.
Imantación o separación por magnetismo.
La imantación se utiliza para separar materiales con propiedades metálicas que son atraídos por un imán, de otros que no tengan esa propiedad. Un ejemplo claro es la mezcla de arena y limaduras de hierro.
Extracción.
La extracción es un método que consiste en tratar una mezcla con un disolvente líquido para separar alguno de sus componentes, ya sea por el arrastre de una sustancia, como en la extracción del almidón, o porque una fase es soluble en el líquido y por ende se separa del resto de la mezcla, no soluble. Se utiliza para esta separación: un imán, vaso de precipitado y papel de filtro.
Lixiviación selectiva.
Este método de separación consiste en extraer, por medio de disolventes orgánicos, aceites esenciales, de plantas aromáticas o medicinales. La lixiviación selectiva es común en la confección de perfumes, productos de limpieza y medicamentos.
De igual manera, se utiliza en la extracción de minerales en las minas como esmeraldas joyas etc.
Tamización.
Este método se utiliza para separar 2 o más sólidos cuyas partículas poseen diferentes grados de subdivisión. Para ejecutar el Tamizaje, se hace pasar la mezcla por un tamiz, por cuyas aberturas caerán las partículas más pequeñas, quedando el material más grueso dentro del tamiz. Un ejemplo en el cual se utiliza el Tamizaje es para separar una mezcla de piedras y arena.
Flotación.
Es en realidad una forma de decantación.
Se utiliza para separar un sólido con menos densidad que el líquido en que está suspendido, por ejemplo, en una mezcla de agua y
pedazos de corcho. La flotación permite una separación más o menos manual de la mezcla.
Evaporación o Cristalización.
Permite separar un liquido de un sólido disuelto en el, mediante el calor o la disminución de la presión. Para que este método funcione el sólido debe ser no volátil, de lo contrario se sublimara. Al final del proceso el líquido se ha transformado en gas y el sólido no volátil queda en el fondo del recipiente, en forma de cristales.
Destilación
Se usa para separar 2 líquidos miscibles (que se mezclan) entren sí, que tiene distinto punto de ebullición, como una mezcla de agua y alcohol etílico; o bien, un solidó no volátil disuelto en un liquido, como la mezcla de permanganato de potasio disuelto en agua.
El proceso de destilación se inicia al someter a altas temperaturas mezcla. El líquido más volátil se evapora quedando el otro puro.
Impacto Ambiental.
El daño que causa las mezclas para el medio ambiente la contaminación de mezclas químicas que dañan los mantos acuíferos, subsuelos y atmosfera.
Por ejemplo:
-Petróleo:
La mayor proporción de la contaminación proviene del petróleo industrial y motriz, el aceite quemado que llega de los océanos a través de los ríos y quebradas. Se estima que en la escala mundial, 3500 millones de litros de petróleo usado entran en los ríos y océanos y 5000 millones de litros de petróleo crudo o de sus derivados son derramados. Los productos de desechos gaseosos expulsados en las refinerías ocasionan la alteración.
-Minería:
Y el procesamiento de minerales a menudo produce impactos ambientales negativos sobre el aire, suelos, agua, cultivo, flora y fauna y salud humana. Con frecuencia el ítem más costoso a largo plazo el tratamiento del agua
- Mezcla heterogénea.
Composición no uniforme en la cual se distingue a simple vista.
- Los métodos de separación de fases
Procesos físicos los cuales se pueden separar los componentes de una mezcla.
Decantación.
-Se utiliza para separar líquidos que no se disuelven entre si. (Como agua y aceite.)
- Filtración.
Se usa para separar un sólido insoluble de un líquido. (Como los percoladores del café.)
- Imantación o separación por magnetismo.
Se utiliza para separar materiales con propiedades metálicas (Como la mezcla de arena con limaduras de hierro).
- Extracción.
Método que consiste en tratar una mezcla con un disolvente líquido para separar alguno de sus componentes ya sea por el arrastre de una sustancia o una fase es soluble en el líquido y por ende se separa del resto de la mezcla no soluble.
- Lixiviación selectiva.
Extraer por medio de disolventes orgánicos, aceites esenciales de plantas aromáticas o medicinales.
- Tamizaje.
Se utiliza para separar 2 o más sólidos. Se hace pasar la mezcla por un tamiz cuyas partículas caerán más pequeñas.
- Flotación
Se utiliza para separar un sólido con menos densidad que el líquido que eta suspendido.
PROTOTIPO
MÉTODO DE FILTRACIÓN Y CRISTALIZACIÓN
MATERIALES:
-Sal y arena -Base metálica
-Agua -Pinza
-Tubo de ensayo -Mechero
-2 Beaker
-1 embudo
-Papel filtro
PROCEDIMIENTO
PASO 1.
En un beaker colocar 20 gramos de sal y 40 de arena, mezclar hasta que su consistencia sea homogénea, luego agregar de forma gradual el agua, de manera que la mezcla no sea muy liquida ni sólida.
PASO 2.
Colocar el embudo dentro del Beaker y el papel filtro sobre dicho embudo, luego filtrar lentamente de tal forma que la arena quede sobre el papel y el agua salada en el fondo del Beaker.
PASO 3.
Trasladar dicha agua salada del beaker a un tubo de ensayo, flameando a fuego lento el agua hasta que se evapore. Al final los cristales de sal quedan pegados en las paredes del tubo de ensayo.
Conclusión.
Al observar e investigar sobre dicha información “Separación de Mezclas”, hemos llegado a entender que para realizar cualquier separación de mezcla primero debemos saber sobre su estado físico, características y propiedades. Es interesante realizar una mezcla, pero es más importante tener claro cuales componentes se mezclan para que a la hora de separar usemos la técnica más adecuada.
Bibliografía.
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