Fundamentos de Separación de Mezclas y Propiedades de Disoluciones Químicas

Separación de Mezclas Heterogéneas

Las mezclas heterogéneas son aquellas en las que se distinguen sus componentes a simple vista y su composición no es uniforme en todos los puntos de la mezcla.

• Criba

  Método utilizado para la separación de sólidos de distinto tamaño, por ejemplo, arena y grava. Se realiza con un tamiz o cedazo que permite el paso de los sólidos de menor tamaño, reteniendo los más grandes.

• Filtración

  Es la separación de sólidos y líquidos utilizando un filtro, que posee poros por los que pasa el líquido, quedando el sólido retenido sobre el filtro.

• Separación Magnética

  Sirve para separar sustancias como hierro, cobalto o níquel de una mezcla, aprovechando que son atraídos por un imán. Se coloca la mezcla que contiene el material ferromagnético y se pasa un imán sobre ella; el material se adhiere al imán, separándose del resto.

• Decantación

  Aplicable a líquidos inmiscibles (aquellos que no se pueden mezclar o que, con el tiempo, se separan en dos fases, como el agua y el aceite). El líquido más denso se situará en la parte inferior y el menos denso en la superior. Se vierte la mezcla en un embudo de decantación y se abre el grifo, permitiendo el paso del líquido más denso.

Separación de Mezclas Homogéneas

Las mezclas homogéneas también se denominan disoluciones.

• Cristalización

  Se utiliza para separar sales del líquido en el que están disueltas. Las sales están formadas por iones, que son átomos con carga eléctrica; en disolución acuosa, estos iones están separados. Cuando los iones se juntan, forman una red cristalina. Para que se formen cristales, la sal debe estar muy concentrada, por lo que el recipiente utilizado suele tener una boca ancha para facilitar la evaporación. Cuando el agua se evapora, la sal se concentra. Este proceso funciona mejor en reposo y a bajas temperaturas, lo que ralentiza el movimiento de los iones y favorece la formación de cristales.

• Destilación

  Es la separación de líquidos disueltos, como la disolución de alcohol y agua. Se basa en que los líquidos tienen puntos de ebullición muy distintos. Al calentar la mezcla, el componente más volátil alcanza su punto de ebullición y pasa a estado gaseoso, mientras que el otro no. La temperatura se mantiene constante hasta que todo el componente volátil se ha evaporado. Un ejemplo es el alcohol etílico (CH₃CH₂OH).

• Cromatografía

  Permite la separación de los componentes de una mezcla aprovechando que se mueven a distinta velocidad a través de un medio estacionario, arrastrados por un disolvente o gas llamado fase móvil (o eluyente). El ejemplo más conocido es la separación de los componentes de la tinta utilizando papel como fase estacionaria y disolventes como fase móvil (eluyentes). Los disolventes que pueden usarse son: agua (polar), alcohol (menos polar que el agua) y éter (apolar). Si el componente es más soluble en la fase móvil, ascenderá más por el medio estacionario.

Disoluciones

Son mezclas homogéneas formadas por uno o varios solutos y uno o varios disolventes. El soluto es la sustancia que se dispersa, separa o disgrega en el disolvente. Cuanto más soluto hay disuelto, decimos que la disolución está más concentrada.

La concentración es la cantidad de soluto por unidad de masa o volumen de disolvente.

La concentración en g/L representa los gramos de soluto disueltos por cada litro de disolución. Su fórmula es:

Concentración (g/L) = Masa de soluto (g) / Volumen de disolución (L)

Solubilidad y Saturación

La solubilidad es la capacidad que tiene un disolvente de disolver un sólido o la máxima cantidad de soluto que puede disolver. A la máxima concentración posible se le denomina solubilidad, y decimos que la disolución está saturada. Si se añade más sal, esta no se disolverá y precipitará al fondo.

La solubilidad depende de la temperatura. Cada sustancia tiene su propia solubilidad para cada temperatura y para cada disolvente. Al calentar, se disuelve una mayor cantidad de soluto y también más rápidamente.