Conocer Ciencia - Soluciones y mezclas - Química 4

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Átomos y Elementos 4Soluciones y mezclas

Mezclas de materia

• En el mundo natural, muchas cosas están compuestas por diferentes sustancias combinadas.

• Las rocas son principalmente mezclas de minerales, por lo general varios tipo de pequeños cristales.

• La arena de playa es una combinación de pequeños granos de rocas y fragmentos de conchas marinas.

• El aire que respiramos es una mezcla de gases, principalmente nitrógeno y oxígeno.

• El mar es un tipo especial de mezcla llamada solución, en la cual están disueltas sustancias, como la sal.

Soluciones y mezclas

• Las mezclas de materia son diferentes de los compuestos químicos.

• Por ejemplo, si mezclamos limaduras de hierro y talco (o arena) …

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• … la mezcla mantiene las mismas propiedades que las dos sustancias por separado.

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• Las limaduras de hierro siguen siendo magnéticas, y el talco sigue absorbiendo humedad.

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• Pero, si el hierro reacciona químicamente con el oxígeno del aire, el resultado es un compuesto químico distinto:

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• Óxido de hierro (herrumbre u orín).

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• El óxido de hierro no es magnético, es de color rojizo y mucho más frágil que el hierro.

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Separación de mezclas

• Existen varias formas de separar los componentes de una mezcla.

• Una de ellas es por medio de la filtración, que consiste en pasar la mezcla a través de un cedazo.

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• Si necesitamos separar partículas muy pequeñas de un líquido, nos valemos de algo con agujeros más pequeños.

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• Como una tela, o el filtro de papel.

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Café

• Para prepara auténtico café debemos mezclar agua caliente con granos de café molido.

• Pero al beberlo quedaríamos con un bocado arenoso en la boca.

• Por lo tanto, la mezcla se separa con filtro de papel …

• … que tiene agujeros demasiado pequeños como para que pasen las partículas de café.

Leche

• Otra forma de separar mezclas es dejar que los ingredientes menos densos floten.

• En el caso de la leche, al flotar la crema en la superficie podemos separarla.

Destilación

• En procesos industriales utilizan, para separar mezclas de líquidos, una técnica denominada destilación fraccionada.

• Se calientan los líquidos en un dispositivo llamado columna de fraccionamiento.

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• Estos líquidos se evaporan a distintas temperaturas.

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• Los que se evaporan más fácilmente ascienden a la superficie de la columna …

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• … mientras que los que tienen puntos de ebullición más elevados, ascienden menos.

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• Así, el petróleo crudo es refinado en productos como combustibles de avión y gasolina.

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Sangre

• Nuestra sangre, es una mezcla de agua, células y varias sustancias químicas.

• Los científicos pueden separar las células de sangre del líquido al hacer rotar a gran velocidad una muestra de sangre.

• Esto hace que las células más pesadas se vayan al fondo del tubo de ensayo y el líquido quede en la superficie.

Soluciones

• Las soluciones son un tipo especial de mezcla, en la cual se disuelve una sustancia (el soluto) en otra (el solvente).

• Si ponemos arena en agua y la agitamos, se depositará en el fondo.

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• Sin embargo, si agitamos sal en el agua, se disolverá, se esparcirá en forma pareja por el agua.

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• La sal común es un compuesto químico, cloruro de sodio.

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• Al dejar caer un cristal sólido de sal en el agua, las moléculas de agua se reúnen en la superficie del cristal …

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• … y presionan las partículas de sodio y de cloruro, separándolas.

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• Finalmente, cada partícula es rodeada por moléculas de agua y la sal se disuelve.

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• En las soluciones, las sustancias pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas.

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• En el siguiente video veremos como el agua disuelve la sal.

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• La cerveza y el vino son soluciones de dos líquidos; agua y alcohol.

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• Las bebidas gaseosas lo son por que tienen disuelto gas dióxido de carbono.

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• Al abrir la bebida, se libera la presión y sale el gas.

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Saturación y separación

• Un solvente sólo puede disolver cierta cantidad de una sustancia.

• Si echamos más y más sal en un vaso de agua, no se disolverá totalmente y cristales de sal se amontonarán al fondo.

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• Más sobre el solvente y el soluto en el siguiente video:

• Es posible separar una solución de sal y de agua al calentar la solución hasta que el agua se haya evaporado completamente y queden los cristales de sal.

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• En el caso del vino y la cerveza, se puede separar el agua del alcohol por medio de la destilación fraccionada.

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• El alcohol se evapora a una menor temperatura que el agua.

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Miscelánea

• 1. El mar es salado porque es una solución de agua y varias sustancias minerales disueltas ...

• … de la que la principal es la sal común (cloruro de sodio).

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• También encontramos sulfato, magnesio, calcio y potasio.

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• 2. Como parte del proceso de purificación del hierro y otros metales, se les calienta hasta su punto de fusión.

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• Las impurezas más livianas se van a la superficie y se retiran en forma de deshecho.

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• 3. Nuestra sangre es una mezcla de agua, células y varias sustancias químicas.

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• Los científicos pueden separar las células de sangre del líquido al hacer rotar a gran velocidad una muestra de sangre.

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• Esto hace que las células más pesadas se vayan al fondo del tubo de ensayo y el líquido quede en la superficie.

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Átomos y moléculas

Las partículas más pequeñas

• Todo está compuesto de átomos.

• Nuestro cuerpo …

• Los árboles …

• Las rocas …

• El aire …

• El agua …

• Los planetas …

• Las estrellas …

• Los átomos son partículas muy pequeñas de materia, imposibles de apreciarlos a simple vista.

• En una gota de agua encontramos más de mil millones de millones de millones de átomos.

Átomos

• La materia está compuesta por diferentes tipos de sustancias llamadas elementos.

• El oxígeno, el oro, el hierro, el sulfuro, el carbono y el hidrógeno son ejemplos de elementos.

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• Existen alrededor de 90 tipos de elementos en forma natural …

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• … y cada uno de ellos está constituido por un tipo de átomo particular y cada uno se comporta en forma diferente.

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• A menudo, los átomos están ligados, formando partículas más grandes llamadas moléculas.

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• Las moléculas no se comportan de la misma manera que los átomos en forma individual.

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• Por ejemplo, las moléculas de agua están constituidas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

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• El agua es muy diferente, tanto del oxígeno como del hidrógeno.

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• El hidrógeno es un gas muy liviano que se inflama fácilmente.

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• El oxígeno es un gas del aire que respiramos.

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• ¡Pero no podemos respirar agua ni incendiarla!

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• Una sustancia como el agua, que está constituida por el mismo tipo de moléculas, se denomina compuesto químico.

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• Hay sustancias cuyas moléculas son simples. Ejemplo:

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• El agua (H2O)

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• El dióxido de carbono (CO2)

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• El gas natural o metano (CH4)

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• Pero existen otras moléculas más complicadas. Ejemplo:

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• El colesterol.

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• Existe un sistema internacional para reconocer a los átomos como si fueran esferas de colores.

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• De esta manera tenemos que el oxígeno es rojo, el hidrógeno es blanco, el nitrógeno azul y el carbono negro.

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• Podríamos decir que estos átomos son los principales.

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• Y de esta manera podemos hacernos una idea de las moléculas.

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• Cocaína.

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• Heroína

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• Nicotina

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• Fluroxetina (Prozac)

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• Ibuprofeno.

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• Penicilina

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• Acetaminofen (Paracetamol)

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• Ácido acetilsalicílico (aspirina)

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• Nitroglicerina (TNT)

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• Permethrin (repelente de insectos)

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• Ácido docosahexaenoico (DHA).

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• Ácido retinoico o Retinol (vitamina A)

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• Ácido ascórbico (vitamina C)

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Átomos 4 - Fin

Barranca – Noviembre de 2011

Leonardo Sánchez Coello

http://pepascientificas.blogspot.com