Conceptos Fundamentales de Sustancias, Mezclas y Disoluciones

Sustancias y Mezclas

Las sustancias están formadas por partículas iguales (ya sean átomos o moléculas). No pueden descomponerse por estos procedimientos en otras sustancias más sencillas: elementos y compuestos.

Las mezclas están formadas por dos o más sustancias. ¿Cómo podemos reconocer las mezclas? Las mezclas, homogéneas y heterogéneas, siempre pueden separarse por procedimientos físicos, como filtración, decantación, destilación, cromatografía, etc.

Estos procedimientos físicos se clasifican generalmente en Mecánicos, que son los más útiles para las mezclas heterogéneas, y Térmicos, los adecuados para las homogéneas.

Métodos de Separación de Mezclas

Métodos Mecánicos

• Sedimentación: Se utiliza mucho en la industria minera para separar, por gravedad, la mena de la ganga.
• Decantación: Se utiliza cuando la mezcla está formada por líquidos de distintas densidades.
• Centrifugación: Separar por diferencia de densidades, pero el proceso se acelera utilizando una centrifugadora, un recipiente que gira a gran velocidad.
• Levigación: Separación por densidades, una corriente de agua que arrastra los materiales menos densos.
• Filtración: Sirve para separar las partículas sólidas del líquido en que se encuentran, mediante tamices.
• Separación Magnética: Para separar las menas de los minerales magnéticos de la ganga, pero sobre todo en el reciclaje de basuras, para separar los restos metálicos ferruginosos.
• Cromatografía: Arrastra una mezcla de sustancias en disolución sobre un soporte sólido, como el papel.

Métodos Térmicos

• Cristalización: Si nos interesan grandes cristales, pondremos la disolución en un recipiente de mucha base y poca altura y dejaremos que el agua se evapore durante horas o días.
• Destilación: Consiste en ir calentando suavemente una mezcla de varios líquidos hasta que vaya alcanzando la temperatura de ebullición de cada uno.
• Destilación Fraccionada: Las mezclas naturales de productos orgánicos suelen contener muchas sustancias de interés industrial. El petróleo se calienta a 400 °C en una torre de destilación.
• Evaporación a Sequedad: En caso de que no nos importe el tamaño de los cristales, se calienta la disolución hasta sequedad. Obtendremos la sustancia en forma pulverulenta.

Disoluciones

Las disoluciones son mezclas homogéneas estables.

Componentes de una Disolución

• Soluto: Es la sustancia que se encuentra en menor proporción. La sustancia que cambia de estado.
• Disolvente: Es el componente que se encuentra en mayor proporción.

Solubilidad y Tipos de Disoluciones

• Solubilidad: De una sustancia es la cantidad máxima que puede disolverse en 100 g de agua (o de disolvente) a una temperatura dada.
• Disolución Diluida: La cantidad de soluto es muy pequeña con respecto a su solubilidad.
• Disolución Concentrada: La cantidad de soluto es próxima a la solubilidad.
• Disolución Saturada: Es la que no admite más cantidad de soluto.

Propiedades Coligativas

Se llaman así a ciertas propiedades que dependen del número de partículas de soluto presentes en la disolución.

• Descenso de la Temperatura de Congelación (Crioscopia): El descenso en la temperatura de congelación (descenso crioscópico) es proporcional a la cantidad de partículas que el soluto haya liberado al disolverse.
• Aumento de la Temperatura de Ebullición (Ebulloscopia): Necesitan mayor temperatura para que el disolvente pase a la fase gaseosa.
• Ósmosis: Todas las células que componen tu cuerpo se nutren y eliminan sus residuos a través de sus membranas, según un fenómeno llamado ósmosis.