Profesora: Clara Brito

Profesora: Clara Brito Seguel

Liceo de nias N 1 Javiera Carrera

Departamento de Qumica

2 E. Media Soluciones Qumicas

MEZCLAS Y SUSTANCIAS PURAS:Desde un punto de vista macroscpico, la materia se puede encontrar de dos maneras: Sustancias puras. Una Sustancia pura es un tipo de materia que contiene una nica composicin constante, por ejemplo el oro, hierro (sustancias puras simples), o el agua, etanol (sustancias puras compuestas), entre otros. Se clasifican en elementos y compuestos.

Un elemento se compone de un solo tipo de tomo.

Un compuesto est formado por ms de un tipo de tomo. Son siempre diferentes de los elementos que lo forman.

Mezclas : resultan de la combinacin fsica de dos o ms sustancias en donde cada uno de los componentes , si son separados, conservan sus propiedades qumicas. Las mezclas estn compuestas por una sustancia, que es el medio, en el que se encuentran una o ms sustancias en menor proporcin. Se llama fase dispersante al medio y fase dispersa a las sustancias que estn en l.

Ejemplo: Agua con azcarAgua el medio fase dispersanteAzcar fase dispersaEl aire est formado, en su mayor proporcin, por molculas de nitrgeno y de oxgeno . Esto significa que el oxgeno y el nitrgeno son dos sustancias completamente independientes, entre las cuales no existe ninguna unin. Los enlaces qumicos son en este caso de tomos de oxgeno con otros tomos de oxgeno, los de los tomos de nitrgeno son con otros tomos de nitrgeno, por eso el aire es una mezcla de gases . Otro ejemplo de mezcla es arena con limaduras de hierro, que a simple vista es fcil ver que la arena y el hierro mantienen sus propiedades.Cuando los buscadores de oro lavan sobre el cedazo las arenas aurferas, procuran, mediante un procedimiento fsico, separar el barro y los granos de arena de las pepitas del precioso metal. En las salinas, por efecto de la intensa evaporacin, el agua del mar se separa en dos componentes: agua propiamente dicha, que en forma de vapor se incorpora al aire, y un conjunto de sales minerales que se acumulan en el fondo hasta que se completa la desecacin.

El agua que habitualmente vemos no est sola, en su interior contiene sales, minerales y otras sustancias. Esto sucede porque el agua es un solvente casi universal en la que pueden encontrarse disueltas innumerables sustancias orgnicas e inorgnicas. Cuando agregamos una sustancia (soluto) a otra (solvente) hacemos una mezcla. Las mezclas pueden ser heterogneas u homogneas.

Mezclas Heterogneas: Corresponden a una mezcla en la cual los componentes presentan propiedades diferentes y su composicin puede ser diferente en distintos puntos de la mezcla, pues no se observa una sola fase. Ejemplos son las rocas, los suelos, la madera, arena en agua, aceite, sopa de verduras, ensaladas.

Emulsin de gotas de aceite en agua

Sulfato de cobre + arena 2 fasesDentro de las mezclas heterogneas, se encuentran las emulsiones y las suspensiones.Una Emulsin es una mezcla de lquidos cuyas partculas se encuentran dispersas uniformemente, lo que se puede lograr por accin mecnica, como ocurre cuando se agita con la cuchara una mezcla de aceite con vinagre. (Estos son lquidos no miscibles, porque sus molculas no se mezclan una con otras). La sopa es otro ejemplo.Las Suspensiones son mezclas en las cuales las partculas pequeas de un slido (en polvo) o de un lquido estn dispersas en otro lquido o gas. Ejemplo: agua + tierra la que inicialmente es uniforme pero turbia, y en la que luego el slido se deposita lentamente en el fondo del recipiente que lo contiene.Dispersiones macroscpicas o groseras: son sistemas heterogneos, las partculas dispersas se distinguen a simple vista . Por ejemplo: mezcla de arena y agua, granito, limaduras de hierro en azufre, etc.

Dispersiones finas: son sistemas heterogneos visibles al microscopio . A este tipo de dispersiones pertenecen las emulsiones y las suspensiones . Las emulsiones se caracterizan por poseer las fases dispersante y dispersa en estado lquido. Un ejemplo de estos sistemas es la mezcla de agua y aceite agitada vigorosamente. En las suspensiones, la fase dispersa es slida, mientras que la fase dispersante puede ser lquida o gaseosa razn por la cual se sedimentan en reposo, por lo tanto, las suspensiones son mezclas heterogneas distinguindose dos fases diferentes. Muchos jarabes medicinales son suspensiones, por lo que deben agitase antes de administrarse.Caractersticas:

Sus partculas son mayores que las de las disoluciones y los coloides, lo que permite observarlas a simple vista.

Sus partculas se sedimentan si la suspensin se deja en reposo.

Mezclas Homogneas o Soluciones : Son aquellas cuyos componentes no son identificables a simple vista, es decir, se aprecia una sola fase fsica.( una sustancia se disuelve en otra ). Resultan de la mezcla de dos o ms sustancias puras diferentes cuya unin no produce una reaccin qumica sino solamente un cambio fsico. Ejemplo: El agua potable es una mezcla homognea de agua (fase dispersante) y varias sales minerales (fase dispersa). Sin embargo, no vemos las sales que estn disueltas; slo observamos la fase lquida.

El agua de mar es una solucin de diversas sales en agua.

Sin embargo, existen mezclas que a simple vista parecen mezclas homogneas pero que en realidad al ser apreciadas con la ayuda de un microscopio, se puede comprobar que en realidad estn compuestas por distintas fases. Es as como dentro de estas mezclas se encuentran los Coloides los cuales son mezclas intermedias entre las soluciones y las mezclas propiamente dichas . Se componen por dos partes: una fase dispersa (que predomina), y un medio dispersante que es la que distribuye las partculas. Ejemplos de coloides son la sangre (suspensin de glbulos rojos y otras partculas en medio acuoso), la leche (suspensin de grasa, protenas), entre otros.

Un sistema disperso es aqul en el cual, una o ms sustancias (fase dispersa) se encuentran distribuidas en el interior de otra (fase o medio dispersante), en forma de pequeas partculas. Numerosos fenmenos de la naturaleza se relacionan con sistemas dispersos, especialmente con las disoluciones y con los sistemas coloidales, ambas de gran importancia en la Tecnologa de Alimentos.

A continuacin se esquematizan dispersiones coloidales de uso frecuente: Tipos de coloides.-

TipoPartculas dispersaMedio dispersanteEjemplo

EspumaGaseosaLquidaCrema de afeitar

Espumaslida GaseosaSlidaEspuma de jabn, bombones

Aerosol lquidoLquidaGaseosaNiebla, nubes

EmulsinLquidaLquidaLeche, mantequilla, mayonesa

GelLquidaSlidaGelatina, geles para el cabello

Aerosol slidoSlidaGaseosaPolvo fino, humo

SolSlidaLquidaJaleas, tinta china

Sl slidoSlidaSlidaGemas como rub, zafiro, turquesa, etc.

Hay ocho tipos diferentes de coloides que se clasifican de acuerdo al estado fsico de la fase dispersa (partculas) y la fase dispersante, que vendra a ser anloga al solvente de las soluciones

Nubes (aerosol lquido) Humo (aerosol slido) Leche (emulsin) Gelatina (gel)

Jalea (sol) Hule espuma (espuma slida) Espuma de jabn (espuma) Zafiro (sol slido) Aerosoles. stos son suspensiones en gases. Si las partculas suspendidas son slidas, entonces el aerosol se identifica con humo o polvo. La diferencia entre estas sustancias es solamente cuestin del tamao de las partculas: las del humo son mucho ms pequeas que las del polvo. Si, por otro lado, las partculas suspendidas son lquidas, el aerosol se identifica con niebla.

Geles. En este tipo de coloides, partculas tanto lquidas como slidas estn suspendidas en un lquido.

En muchas ocasiones, debido a que las partculas brownianas estn cargadas elctricamente, hay interaccin entre ellas. Esto da lugar a que formen una "cuasi-red" cristalina, es decir, formen una estructura regular, lo que les da una consistencia que no es la rgida de un cristal, pero tampoco la de fluido que corresponde al lquido. Como ejemplos de geles se pueden mencionar las gelatinas, algunos jabones, ciertas arcillas, determinadas pastas como masillas, masas, barro, etctera.

Espumas. Una espuma es una suspensin de partculas gaseosas en un lquido. En general, los lquidos puros no permiten la formacin de espumas estables. Por ejemplo, si se agita agua pura no se obtiene espuma. Para ello es necesario la presencia de una tercera sustancia, el agente espumoso. As, al aadir un jabn o un detergente al agua, despus de agitar se lograr una espuma bastante estable. Ejemplos de espumas son algunos alimentos como la crema batida y el merengue (clara de huevo batida); burbujas de dixido de carbono para combatir incendios.

SolucionesEl agua de mar es una solucin de diversas sales en agua. Otros ejemplos son : agua azucarada, vino, gasolinas, aleaciones metlicas.

Cuando una sustancia slida se mezcla con un lquido de tal forma que no puede distinguirse de l, se dice que la sustancia ha sido disuelta por el lquido. A la mezcla homognea as formada se la denomina disolucin. En este caso la sustancia slida recibe nombre de soluto y el lquido se denomina disolvente. En general, el soluto es la sustancia que se encuentra en menor proporcin en la disolucin y el disolvente la que se encuentra en mayor proporcin. Cuando dos sustancias lquidas pueden dar lugar a mezclas homogneas o disoluciones, se dice que son miscibles.Soluto + Solvente Solucin SOLUTO: Componente de una solucin que se encuentra en cantidad menor. Es la fase de menor proporcin.

SOLVENTE: Componente de una solucin que se encuentra en cantidad mayor. Es la fase de mayor proporcin.MISCIBILIDAD: Capacidad de una sustancia para disolverse en otra. Es un dato cualitativo. Separa los pares de sustancias en "miscibles" y "no miscibles".Una parte homognea de un sistema se denomina fase. La colonia constituye una disolucin en agua y alcohol de ciertas esencias, sin embargo, no es posible determinar dnde est la parte de alcohol, dnde la de agua y dnde la de esencia. Por tal motivo las disoluciones, al igual que las sustancias puras en un estado de agregacin determinado, se consideran formadas por una nica fase.

En resumen:

Las mezclas homogneas se caracterizan por ser :

su aspecto uniforme (homogneo)en todas sus partes,

sus componentes no se distinguen a simple vista ni con microscopio,

no sedimentan, es decir las partculas no se depositan en el fondo del recipiente

Son totalmente transparentes, es decir, permiten el paso de la luz. sus componentes se pueden separar por mtodos fsicos. Ejercicios: 01.- Seala cual de las siguientes sustancias son mezclas o sustancias puras:

Leche: ..Vino: Yoghurt .Jugo de naranja: Agua:. Petrleo: Agua mineral: . Ketshup: Mayonesa: ..Parafina Gas Natural:Pasta de dientes: Hierro: ..Bebida 02.- Clasifica las siguientes figuras como sustancias puras o mezclas

. .

03.- Clasifica las siguientes soluciones como homogneas o heterogneas Agua Agua salada Agua y arena Agua y aceite Agua mineral

. . . ..

04.- El bronce es un metal constituido por Cobre (Cu) y Estao (Sn). Segn lo anterior, El Bronce es una sustancia pura o una mezcla?

05.- Completa las siguientes ideas:

Principio del formulario

En Qumica, una es una mezcla , a nivel molecular de una o ms especies qumicas que no reaccionan entre s; cuyos componentes se encuentran en proporcin que vara entre ciertos limites.Toda disolucin est formada por una fase dispersa llamada y un medio dispersante denominado . Tambin se define disolvente como la sustancia que existe en mayor cantidad que el en la . Si ambos, y ., existen en igual cantidad (como un 50% de etanol y 50% de agua en una disolucin), la sustancia que es ms frecuentemente utilizada como disolvente es la que se designa como tal (en este caso, el agua). Una disolucin puede estar formada por uno o ms solutos y un disolvente. Una disolucin ser una mezcla en la misma en cualquier cantidad que tomemos (por pequea que sea la gota), y no se podrn separar por centrifugacin ni filtracin.Un ejemplo comn podra ser un disuelto en un lquido, como la sal o el azcar disuelto en agua (o incluso el oro en mercurio, formando una amalgama)La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente como antes hemos comentado se encuentran en proporciones que varan entre ciertos limites. Normalmente el disolvente se encuentra en proporcin que el soluto, aunque no siempre es as. La proporcin en que tengamos el soluto en el seno del disolvente depende del tipo de interaccin que se produzca entre ellos. Esta interaccin est relacionada con la del soluto en el disolvente. Una disolucin que contenga poca cantidad de soluto ser una disolucin diluda. A medida que aumente la proporcin de soluto tendremos disoluciones ms concentradas, hasta que el disolvente no admite ms soluto, entonces la disolucin es Por encima de la saturacin tenemos las disoluciones sobresaturadas.

Concentracin de una disolucinLas disoluciones pueden clasificarse en concentradas o diluidas segn la cantidad de soluto sea grande o pequea con respecto a la cantidad de disolvente. Pero estos trminos son cualitativos, no dan una cantidad exacta medible. Para ello, se emplea el trmino concentracin.La concentracin de una disolucin es la cantidad de soluto que hay disuelto en una determinada cantidad de disolvente o en una determinada cantidad de disolucin.

TIPOS DE SOLUCIONES:- Gas en lquido. Slido en gas - Lquido en lquido. Gas en slido- Slido en lquido. - Lquido en slido- Gas en gas. - Slido en slido- Lquido en gas. CLASES Y EJEMPLOS DE MEZCLAS

Segn el estado fsico de las sustancias que las forman, las mezclas se pueden clasificar en:A- Mezclas de slidos con slidosLas mezclas de slidos precisan la trituracin de cada uno de los componentes. estas mezclas pueden ser: Mezclas homogneas. son las mezclas de metales como aleaciones. Algunas tienen nombre propio como bronce (cobre, cinc y estao), latn (cobre y cinc), acero inoxidable (hierro y cromo) o las amalgamas (mercurio y cualquier otro metal). Se preparan mezclando los metales en estado fundido y se deja enfriar para que solidifiquen conjuntamente.

Mezclas heterogneas. formadas por la unin de partculas slidas de distinto tamao, forma y caractersticas. Hay dos grupos:

disgregadas. con componentes sueltos y que pueden moverse entre s. Ejemplo: arenas de playa, granulados como detergentes, etc... aglutinadas. uno o varios componentes acta como pegamento y la mezcla se convierte en un slido rgido. Ejemplo: gran cantidad de rocas, hormign.

B- Mezclas de lquidos con lquidosEn general los lquidos se clasifican en dos grupos: polares y apolares. Dos lquidos se mezclan bien si son del mismo grupo y mal si son de distinto grupo como el agua y el aceite.Hay dos tipos de mezclas: Disoluciones. son mezclas de aspecto claro y transparente donde las sustancias se mezclan ntimamente hasta nivel molecular. Se dice que los lquidos son miscibles. Se pueden mezclar en cualquier proporcin y siempre resulta una mezcla homognea.

Emulsiones. sucede entre dos lquidos inmiscibles. Al agitar vigorosamente uno puede quedar inmerso en otro como microgotitas. No es una mezcla a nivel molecular por lo que en reposos llegan a separarse.

C- Mezclas de gases con gasesLos gases tienen las partculas muy desunidas y separadas entre s por lo que no tienen inconveniente en moverse entre las partculas de otro gas. Dos o ms gases siempre se mezclan bien.

D- Mezclas de slidos en lquidos

Hay slidos que se mezclan perfectamente con un lquido y no con otro. Hay varios tipos de mezclas: Disoluciones. se forman cuando el slido se disgrega hasta el nivel molecular o inico. un slido puede disolverse bien en un lquido y no en otro, por ejemplo el NaCl (Cloruro sdico) se disuelve bien en agua y no en gasolina. Suspensiones, son mezclas con aspecto turbio, con partculas visibles a simple vista o al microscopio. Se pueden separar por filtracin o sedimentacin. Ej: aguas con barro. Coloides. tienen aspecto claro. las partculas slo pueden verse al microscopio electrnico. Ejemplo: la clara de huevo. Geles, estado intermedio entre el slido y el lquido. Ejemplos: el queso, la gelatina, tinta, pinturas lquidas.

E- Mezclas de gases en lquidos y slidos

Los gases son materia no agregada, que siempre se puede interponer bien con las partculas de otros cuerpos. Existen varios tipos de estas mezclas: Disoluciones. en mayor o menor medida todos los gases son solubles en lquidos. Pensemos en el oxgeno disuelto en el agua que permite la vida de los animales acuticos, dixido de carbono en agua, las bebidas carbnicas, . Espumas lquidas. Se producen al mezclar un gas y un lquido si el gas no llega a disolverse completamente. Ejemplo: la nata y las claras de huevo montadas.

Espumas slidas. Algunas espumas tienen consistencia slida. Ejemplos: merengue, piedra pmez, poliuretano,...

Ejemplos de disoluciones lquidas

Soluto Slido Caf en agua agua con azcar- agua de mar

Soluto lquido cido clorhdrico en agua anticongelante vinagre

Soluto gaseoso Refrescos- amoniaco

Las disoluciones lquidas son las ms comunes, se forman al disolverse una sustancia slida, lquida o gaseosa, en un lquido. Las soluciones de agua con sal o azcar , los jugos extrados de las frutas y los fluidos de nuestro cuerpo son , entre otros, ejemplos de disoluciones lquidas, si el soluto es un slido, un lquido o un gas , se pueden formar tres tipos de disoluciones lquidas. ejemplos de disoluciones gaseosas

Aire contaminado con humos industriales Soluto lquido

Aire hmedo Soluto lquido

Aire puro y gas natural Soluto gaseoso

Disoluciones gaseosas Cuando en un gas se diluyen sustancias slidas, lquidas o gaseosas se forman mezclas homogneas llamadas disoluciones gaseosas. Algunos ejemplos de disoluciones gaseosas se encuentran en el aire y en el gas que se usa en las estufas. En relacin con el soluto que interviene en la disolucin, tambin se pueden obtener tres tipos de disoluciones gaseosas.Concentracin cualitativa de solucionesLa concentracin de una solucin expresa la cantidad de soluto disuelta en determinada cantidad de solvente o de solucin.

Solucin diluida y concentrada

Estos trminos, representan una relacin entre soluto y solvente, sin usar cantidades especficas de soluto y solvente.

Una solucin diluida es aquella que tiene una cantidad de soluto disuelto relativamente pequea. La concentrada en cambio es una solucin que contiene cantidades relativamente grandes de soluto disuelto.

Soluciones saturadas, no saturadas y sobresaturadas

Solucin saturada: Solucin que contiene la mxima cantidad de soluto que el solvente puede disolver a esa presin y esa temperatura. Si se le agrega ms soluto no lo disuelve: si es un slido en un solvente lquido, el exceso precipita; si es un lquido en solvente lquido, el exceso queda separado del solvente por encima o por debajo segn su densidad relativa; si es un gas en un solvente lquido, el exceso de soluto escapa en forma de burbujas. Solucin sobresaturada: Es aquella en la que la concentracin de soluto es mayor que la de una solucin saturada. Esta solucin es inestable y cualquier cambio por pequeo que sea, provocar que el exceso de soluto se cristalice, separndose de la solucin. La miel es un ejemplo de una solucin sobresaturada de azcar.

Solucin insaturada: Es aquella en la que la concentracin del soluto es menor que la concentracin de una solucin saturada, bajo las mismas condiciones. Concentracin cuantitativa de solucionesLas expresiones cuantitativas de la concentracin de una solucin expresan cantidades especficas de soluto y solvente., En la mayora de los casos se manejan soluciones acuosas, en las cuales, el solvente es agua, pero esto no es ninguna regla general.

Porcentaje en masa (m/m): Expresa la masa de soluto en gramos (g) que se encuentra disuelta en 100 g de solucin. Se expresa por: % m/m = masa de soluto (g) x 100 masa (g) de solucin

La masa de la solucin es igual a la suma de la masa de soluto ms la masa del solvente.

masa solucin = masa soluto + masa de solventeEl porcentaje en masa, es una medida de concentracin independiente del soluto del que se trate. Ejemplo 5 % p/p indica que se tienen 5 g de soluto por cada 100 g de solucin.Ejemplo Calcule el porcentaje en masa de K2SO4 (sulfato de potasio) en una solucin preparada disolviendo 30 g de K2SO4 en 715.0 g de agua. (% en masa = 4.03 %)Porcentaje en masa en volumen (m/v): Indica la masa de soluto en gramos por cada 100 mL de solucin. Se expresa como: % m/v = masa de soluto (g) x 100 volumen (mL) de solucin

Porcentaje en volumen (v/v): Se define como el volumen de soluto por cada 100 mL de solucin. Se expresa como:

% v/v = volumen de soluto (mL) x 100 volumen (mL) de solucin.

Ejercicios:

01.- Calcula el % m/m de soluto en una solucin que se prepara disolviendo 50 g de KBr en 60 g de H2O.

02. Calcula el porcentaje en masa de soluto en cada una de las siguientes disoluciones acuosas: a) 5,5 g de NaBr en 78,2 g de solucin

b) 31 g de KCl en 152 g de agua

c) 4,5 g de tolueno en 29 g de benceno

03. Calcula la cantidad de agua (en gramos) que se debe agregar a:

a) 5 g de urea (NH2)2CO para preparar una solucin al 16,2 % en masa

b) 26,2 g de MgCl2 para preparar una solucin al 1,5 % en masa

04. Si al evaporar 10 g de solucin de NaCl, se obtiene un residuo de 0,4 g. Determina el % m/m de soluto y solvente de esta solucin.

05. Cuantos gramos de HCl se necesitan para preparar una solucin de 150 g al 3 % m/m

06. Calcula el % m/v de una solucin que contiene 20 g de KOH en 60 mL de solucin.

07. Para preparar 80 g de una solucin de Yoduro de Potasio (KI) al 4 % m/m

Determina la cantidad de KI que se necesita disolver.

08. Se dispone de una solucin de cido ntrico (HNO3) al 16 % m/v de solucin. Es posible afirmar que:

a) Existen 16 g de soluto por cada 100 mL de solvente

b) Hay 160 g de soluto por cada litro de solvente

c) Hay 1,6 g de soluto por cada 10 mL de solucin

09. Se sabe que una solucin puede disolver como mximo 7 g de un compuesto en 100 mL de solvente. Si se desea disolver 23 g de este

10.- Cuntos g de una solucin al 5 % en masa de NaCl se necesitan para obtener 3,2 g de NaCl ? ( 64 g )

11.- Calcule la masa de HCl anhidro en 5 ml de HCl diluido de d = 1,19 g/ml que contiene 37,23 % en masa de HCl ( 2,215 g )

12.- Calcule el volumen de H2SO4 diluido de d = 1,84 g / ml al 98 % en masa de H2SO4 que contendr 40 g de H2SO4 puro ( 22,18 ml )

13.- Qu volumen de HNO3 diluido de d = 1,11 g / ml y al 19 % en masa de HNO3 contiene 10 g de HNO3 ? ( 47,41 ml )

14.- Qu volumen de HNO3 diluido de d = 1,11 g / ml y al 19 % en masa de HNO3 contiene 10 g de HNO3 ? ( 47,41 ml )

Movimiento browniano Se observa en un coloide al ultramicroscopio, y se caracteriza por un movimiento de partculas rpido, catico y continuo; esto se debe al choque de las partculas dispersas o en suspensin con las del medio gracias a la accin de la temperatura.

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