Sistemas Materiales: Homogéneos, Heterogéneos y Métodos de Separación
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Un sistema material es una porción de materia que se separa para realizar su estudio experimental.
Un sistema material es heterogéneo cuando no es uniforme en su composición química y estado físico. De lo contrario, hablaremos de un sistema homogéneo.
Mezclas Heterogéneas
Una mezcla heterogénea es un sistema material heterogéneo cuyos componentes se distinguen a simple vista. La proporción en la que se encuentran las diversas sustancias que forman parte de una mezcla heterogénea es variable. Cada componente de una mezcla heterogénea conserva sus propiedades características, que pueden aprovecharse para su separación.
Métodos de Separación de Mezclas Heterogéneas
- Filtración: Separación de un líquido de un sólido insoluble. El líquido queda en el vaso y el sólido en el filtro.
- Decantación: Separación de dos líquidos no miscibles (que no se pueden disolver entre sí) con distinta densidad. El líquido más denso queda en un vaso que se sitúa debajo del embudo, y el menos denso permanece en el embudo de decantación.
- Separación Magnética: Separación de sustancias sólidas magnéticas de otras que no lo son.
Sistemas Materiales Homogéneos
Los sistemas materiales homogéneos, si están formados por más de una sustancia, se llamarán mezcla homogénea o disolución. Si están formados por una sola sustancia, se denominan sustancia pura.
Disoluciones
Las disoluciones son una mezcla homogénea y uniforme formada por dos o más sustancias puras en proporción variable.
Concentración de una Disolución
La concentración de una disolución es la cantidad de soluto que hay disuelta en una determinada cantidad de disolvente o en una determinada cantidad de disolución.
Tanto por Ciento en Volumen
% en volumen de soluto = (volumen de soluto / volumen de disolución) · 100
Tanto por Ciento en Masa
% en masa de componente = (masa del componente (g) / masa total de la mezcla (g)) · 100
Concentración en Masa
Concentración en masa = masa del soluto / volumen de disolución (g/l)
Solubilidad
La solubilidad de un soluto a una determinada temperatura y en un determinado disolvente es la máxima cantidad (g) de ese soluto que se puede disolver en 100g de disolvente a esa temperatura.
La solubilidad de una sustancia pura en un determinado disolvente y temperatura dada es otra de sus propiedades características.
Separación de Disoluciones
- Cristalización
- Extracción de sustancias con disolventes
- Destilación simple
Compuestos y Sustancias Simples
Un compuesto se puede descomponer mediante procedimientos químicos en las sustancias simples que lo constituyen. Es una sustancia pura formada por un único tipo de elemento.
Una sustancia simple es una sustancia pura que no puede descomponerse en otras sustancias más sencillas por procedimientos químicos ordinarios. Es una sustancia pura que está formada por un único tipo de elemento.
Diferencias entre Mezclas Heterogéneas y Compuestos
- Los componentes de las mezclas pueden encontrarse en cualquier proporción, mientras que en los compuestos tienen una composición fija e invariable.
- Las sustancias de las mezclas se separan por procedimientos físicos, pero en los compuestos mediante procedimientos químicos.
- Las partículas de las mezclas son independientes entre sí, mientras que en los compuestos hay un único tipo de partícula.
- Los componentes de las mezclas conservan sus propiedades, mientras que en los compuestos no.
- En las mezclas, a diferencia de los compuestos, los valores de densidad y temperaturas de fusión y ebullición varían según la proporción de sus componentes. En los compuestos, son constantes.