Conceptes Fonamentals de Química: Sistemes, Substàncies i Mètodes de Separació

Sistemes Materials

Un sistema material és una porció de matèria que se separa per a dur-ne a terme l'estudi experimental.

Tipus de Sistemes Materials

• Sistema material heterogeni: És aquell que no presenta un aspecte uniforme en tots els punts.
• Sistema material homogeni: És aquell que presenta un aspecte uniforme en tots els punts.

Substàncies Pures i Mescles

Substàncies Pures

• Substància simple: És una substància pura que no pot descompondre's en altres substàncies més senzilles per procediments químics ordinaris. Està formada per un únic tipus d'element.
• Compost: És una substància pura formada per dos o més elements combinats sempre en proporcions fixes. Un compost es pot descompondre mitjançant procediments químics en les substàncies simples que el constitueixen.

Dissolucions

Una dissolució és una mescla homogènia i uniforme formada per dues o més substàncies pures en proporció variable.

Mètodes de Separació de Mescles

Destil·lació Simple

S'empra per a separar una dissolució formada per dos líquids amb punts d'ebullició diferents. Es fa bullir la dissolució continguda en el matràs que té un punt d'ebullició inferior, s'evapora i queda en el matràs un residu de solut que no és volàtil. Per a recollir el dissolvent evaporat, se'l fa passar per un condensador pel qual circula aigua freda. Aquí es condensa el vapor que cau en un got o en un erlenmeyer.

Cristal·lització

Consisteix a fer que cristal·litzi un solut sòlid per a separar-lo del dissolvent en què està dissolt:

1. Escalfem la dissolució.
2. Es filtra.
3. Es deixa refredar el filtrat perquè es formin cristalls en un vas cristal·litzador. Un refredament ràpid produeix cristalls menuts, mentre que un de lent dona lloc a cristalls més grans.

Extracció de Substàncies amb Dissolvents

Es fa servir un dissolvent per a extreure un component d'una mescla. Finalment, s'utilitza un embut de decantació per a separar les dues dissolucions.

Concentració de Dissolucions

Tant per Cent en Massa (% m/m)

% en massa de solut = (massa de solut (g) / massa de dissolució (g)) * 100

Exemple:

% de NaCl = (g de NaCl / (g d'aigua + g de NaCl + g de KCl)) * 100

Tant per Cent en Volum (% v/v)

% en volum de solut = (volum de solut / volum de dissolució) * 100

Concentració en Massa (g/L)

Concentració en massa = massa de solut / volum de dissolució

Factors que Afecten la Solubilitat

• Si la temperatura augmenta, la solubilitat disminueix (generalment per a gasos en líquids).
• Si la pressió augmenta, la solubilitat augmenta (especialment per a gasos en líquids).