Práctica 2

PRÁCTICA 2: MEZCLAS HOMOGENEAS Y HETEROGENEAS

1- Definición y clases de mezclas

Vamos a definir homogéneo y heterogéneo y después aplicarlo en las mezclas.

   - Homogéneo : Cuando todos los elementos que forman una agrupación son iguales (una manada de cebras serán todas iguales). No se diferencian unos de otros. En química cuando una sustancia tiene una composición uniforme.

   - Heterogéneo : Agrupación de elementos desiguales, se pueden diferenciar. En química aquella sustancia en la que se pueden diferenciar las fases o partes que la componen.

   Bien ahora que ya tenemos claro las definiciones pasamos a explicar las mezclas homogéneas y heterogéneas. Lo primero de todo saber que una mezcla es aquella que está formada por varios componentes, que no pierden sus propiedades y características por el hecho de mezclarse.

   - Mezclas homogéneas : Aquellas mezclas que sus componentes no se pueden diferenciar a simple vista. Las mezclas homogéneas de líquidos se conocen con el nombre de disoluciones y están constituidas por un soluto y un disolvente, siendo el primero el que se encuentra en menor proporción y además suele ser el líquido. Por ejemplo, el agua mezclada con sales minerales o con azúcar, el agua es el disolvente y el azúcar el soluto.

   - Mezclas Heterogéneas : Aquellas mezclas en las que sus componentes se pueden diferenciar a simple vista.

Por ejemplo el chocolate es una mezcla homogénea por que aunque parezca un solo producto por la parte de atrás del envoltorio te habrás fijado que vienen los componentes (leche,cacao, grasa, etc), por lo tanto son varios componentes y no se diferencian unos de otros en la mezcla. ¿Qué tipo de mezcla es? Pues homogénea.

   Una roca que tenga varios componentes, como por ejemplo el gneis y además se distingan a simple vista, será heterogénea.

2- Técnicas de separación

Las técnicas que se utilizan para separar las mezclas son:

   Tamización: esta puede ser utilizada para la separación de mezclas sólidas, compuestas con granos de diversos tamaños. Lo que se hace es hacer pasar a la mezcla por varios tamices (tabla con agujeros de pequeño tamaño).

   Filtración: esta técnica permite la separación de aquellas mezclas que están compuestas por líquidos y sólidos no solubles, es decir que los sólidos no se disuelven en el líquido. Por ejemplo el azucar se disuelve con el agua, pero si echamos arena esta no se disuelve, es decir no es soluble. Para separar estas mezclas, se utiliza un embudo con un papel de filtro en su interior. Lo que se hace pasar a la mezcla por ellos.

   Separación magnética: esta técnica sólo es útil a la hora de separar sustancias con propiedades magnéticas de aquellas que no las poseen. Para esto, se utilizan imanes que atraen a las sustancias magnéticas y así se logra separarlas de las que no lo son.

   Decantación: Decantar es dejar reposar la mezcla. Esta técnica sirve para la separación de líquidos que tienen diferentes densidades y no son solubles entre sí. En esta técnica se requiere un embudo de decantación que contiene una llave para la regulación del líquido. Una vez decantada la mezcla (dejar en reposo) el elemento más denso irá al fondo y por medio del embudo de decantación, cuando se abre la llave se permite el paso del líquido más denso hacia un recipiente ubicado en la base, quedando el líquido con menor densidad en la parte de arriba del embudo.

Cristalización y precipitación: esta permite la separación de un soluto sólido de que se encuentra disuelto en un disolvente. Se calienta la disolución para concentrarla, luego se la filtra y se la coloca en un cristalizador hasta que se evapore el líquido, quedando el sólido en forma de cristal.

   Destilación: es útil para la separación de líquidos que son solubles entre sí. Lo que se hace es hervirlos y, como esto lo hacen a distintas temperaturas de ebullición, se toman sus vapores por un tubo para luego pasarlo al estado líquido nuevamente. Esto es posible gracias a que hierven en distintos tiempos. Por ejemplo imaginemos agua y sal. El agua hierve a 100ºC, si calentamos la mezcla a esa temperatura lo que se evapora será el agua, la sal no se evaporará (tiene temperatura de ebullición más alta). Si recogemos el vapor tenemos el agua separada de la sal.

3- Realización de la práctica

Experiencia 1

Separación de mezclas heterogéneas

MEZCLA: limaduras de hierro, arena y sal común 

Material: 

1 vaso de precipitados de 50 ml (para la mezcla) 

1 vaso de precipitados de 100 ml (para agua) 

1 cuentagotas 

2 erlenmeyers de 100 ml 

1 embudo de vidrio pequeño

1 varilla de vidrio 

1 cápsula Petri 

1 imán 

Preparamos una mezcla de 1 gramo de limaduras de hierro, 3 gramos de sal común y 10 gramos de arena, precisando hasta el decigramo.

Separación del hierro: Esparcimos la mezcla sobre una superficie de papel de filtro o cápsula Petri y vamos pasando por encima un imán. Removemos constantemente la mezcla con ayuda de la varilla de vidrio. Así sucesivamente, hasta asegurarnos de que no queda hierro en la mezcla, para ello debemos ir pesando la mezcla, para tener la referencia. 

Separación de la sal común: El resíduo que queda en el vaso, arena+sal común, lo pasamos a un embudo provisto de un filtro y lo tratamos con pequeñas porciones de agua caliente. Recogiendo todo el filtrado en un matraz erlenmeyer. El lavado de la arena, debe repetirse dos o tres veces, con objeto de asegurarse de la total disolución. 

Para recuperar el cloruro de sodio hay que proceder a su cristalización. Para ello, hay que eliminar el agua, hirviendo la solución hasta que ésta esté saturada. En este punto procederemos a dejarlo cristalizar. 

Separación de la arena: Una vez que el filtro haya dejado de gotear, se le saca con cuidado del embudo y se extiende, sin retirar la arena, sobre papel de filtro para que se seque rapidamente. Una vez seca, se procederá a pesarla. Todas las pesadas se deben de cuidar para poder comprobar al final los pesos resultantes con los iniciales y ver las pérdidas que se han producido.

Experiencia 2

MEZCLA: Agua y aceite

MATERIAL

Pie
aro
embudo de decantación
embudo de líquidos
3 vasos de precipitados
varilla de vidrio
aceite
agua

DECANTACIÓN. Método de separación utilizado para separar dos líquidos inmiscibles (que no se mezclan) en base a su diferente densidad. La mezcla se introduce en un embudo de decantación, se agita (abriendo la llave varias veces para que salgan los gases) y se deja reposar. Cuando se aprecien dos fases claramente separadas, se extraen ambas por la parte inferior del embudo.

La separación del agua y del aceite se puede llevar a cabo mediante una decantación ya que, se trata de dos líquidos inmiscibles con densidades diferentes.

En un vaso de precipitados y con ayuda de una varilla mezclamos el agua y el aceite.

Utilizando un embudo de líquidos, añadimos la mezcla al embudo de decantación.

Agitamos, abriendo varias veces la llave del embudo (para dejar salir los vapores).

Colocamos el embudo en el aro y dejamos reposar.
Cuando se aprecien claramente dos fases separadas, extraemos la primera en uno de los vasos de precipitados

Antes de que salga todo, cerramos la llave y extraemos la interfase aceite-agua en el vaso manchado con la mezcla.

Finalmente, extraemos la fase superior en un tercer vaso de precipitados.

Limpiar y recoger.

Experiencia 3

MEZCLAS HOMOGENEAS

Mezcla: agua y alcohol

Esta práctica la realizará el profesor debido a que el proceso de la destilación conlleva riesgos. Se realizará el montaje que se observa en la figura y destilaremos una mezcla de agua y acetona.

Averiguaremos que material corresponde a cada número. Tendremos que tomar medidas de la temperatura del destilado en función del tiempo para luego completar la tabla y el gráfico que encontraremos en el portafolio.