MEZCLAS Y SOLUCIONES 

 La materia forma todo lo que nos rodea y ya vimos que en la tierra podemos encontrarla en tres estados físicos : solido , liquido y gaseoso.En general, las sustancias que encontramos en la naturaleza y que usan las personas se encuentran en forma de mezclas como ocurre por ejemplo en los minerales y en el agua de mar.A través de algunos métodos y técnicas,los seres humanos hemos aprendido a separar las distintas partes de las mezclas y obtener sustancias puras: compuestos como el agua o elementos como el oxigeno.

 

MEZCLAS :Sistema de materia formado por dos o mas componentes mezclados pero no combinados químicamente  Es una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.

Las mezclas pueden ser homogéneas y heterogéneas  En las primeras como indica su nombre no se distinguen a simple vista los componentes y se conoce con el nombre de disoluciones. El aire seria una disolución. Si echamos sal en el agua la sal desaparece formando una mezcla homogénea  se trata de un disolución y como es una mezcla podremos separar los componentes por un procedimiento físico  en este caso bastaría con dejar evaporar el agua.

Normalmente sus componentes se pueden distinguir a simple vista o al microscopio. Se pueden emplear varios métodos físicos para separar los componentes de una mezcla heterogénea. Algunos de ellos son:

- Filtración: que se utiliza para separar mezclas heterogéneas sólido-líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una barrera con poros finos, como un filtro de papel.

-Disolución y filtración: La arena mezclada con sal, al ser ésta soluble en agua, se pueden separar agitando la mezcla en agua. Al filtrar, la arena se queda retenida en el papel y la disolución de sal pasa a su través.

- Decantación : Permite separar dos líquidos no miscibles. Al dejar reposar la mezcla, el más denso queda en la parte inferior y el menos denso en la superior, pudiéndose separar fácilmente.

-tamizado : consiste en separar partículas solidas de acuerdo con su tamaño .Prácticamente es utilizar coladores de diferentes tamaños en los orificios,colocados en forma consecutiva ,en orden decreciente ,de acuerdo al tamaño de los orificios.

-Levigacion :es el lavado de sólidos con una corriente de agua.los materiales mas livianos son arrastrados con una mayor distancia de esta manera hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean .

-Imantacion : se fundamenta en la propiedad de algunos materiales de ser atraídos por un imán .El campo magnético del imán genera una fuerza a tractora que si es suficientemente grande , los materiales se acercan a el . Para usar métodos es necesario que uno de los componentes sea atraído y el resto no.

-Cromatografia: la bases de este método se encuentra en diferentes grados de absorción a nivel superficial,que se pueden dar entre especies químicas.

Se pueden emplear varios métodos para separar los componentes de una mezcla homogénea, algunos de ellos son:

-Evaporación: que se utiliza para separar mezclas homogéneas sólido-líquido. El líquido se evapora, quedando un residuo sólido en el matraz. Este líquido se recupera condensando el vapor. La evaporación puede utilizarse para separar los componentes de una disolución acuosa de sulfato de cobre.

- Destilación: se utiliza para separar mezclas homogéneas líquido-líquido, cuando ambos tienen distinta temperatura de ebullición. Al ir calentando la mezcla los vapores desprendidos serán más ricos en el componente más volátil y pueden ser recogidos por un serpentín de refrigeración donde se condensan de nuevo a líquido. Se puede así separar el alcohol del vino.

-cristalización : separación de un solido soluble y la solución  que lo contiene,en forma de cristales .Los cristales pueden formarse de tres maneras : por fusión,por disolución y sublimación.

- centrifugacion : proceso mecánico que permite , por medio de un movimiento acelerado de rotación ,provocar la sedimentacion de los componentes de una mezcla con diferente densidad.Para ello se usa una maquina especial llamada centrífuga.

SOLUCIÓN: Una solución es una mezcla de sustancias puras a nivel de partículas no se puede distinguir sus soluciones ,ya que forma una sola fase .Las partículas de un reactivo que esta disuelto se encuentran separados entre si,rodeadas de partículas del disolvente.

CARACTERÍSTICAS DE LAS SOLUCIONES:

Las soluciones son físicamente homogéneas, es decir, una vez mezcladas las sustancias que 

la conforman no pueden observarse a simple vista la composición de las mismas. Por ejemplo, en una solución de agua de sal ( cloruro de sodio) no podemos identificar  a simple vista , el agua o la sal.

La proporción en que se encuentran las sustancias en disolución puede variar sin que por ello se altere su condición de mezcla. Por ejemplo, una solución de sulfato de cobre en agua seguirá siendo una solución de esa sal, aunque agreguemos más o menos agua o más o menos ácido.

Las propiedades químicas de las sustancias que constituyen la disolución no varían, toda vez que vuelvan a separarse. Por ejemplo, el agua salada es una disolución de sal común (NaCl) en agua. Por medio de una evaporación podemos separar la sal del agua, y ambas sustancias mantendrán sus características físicas.

Las propiedades físicas de una disolución ,como el punto de fusión o ebullición y la presión de vapor son diferentes de las propiedades del  soluto y del solvente .Por ejemplo,el agua pura hierve a 100 0C pero si le agregan sal común (NaCl) su punto de ebullición aumenta.

CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES:

Por su estado de Agregación :

SOLIDOS:

• solido en solido: cuando tanto el soluto como el solvente se encuentran en estado solido un ejemplo claro de este tipo de disoluciones son las aleaciones,como el Zinc en el Estaño.
• Gas en solido: un ejemplo en el hidrógeno ,que disuelve bastante bien en metales,especialmente en el paladio,esta característica del paladio se estudia como una forma de Almacenamiento de hidrógeno.
• liquido en solido : Cuando una sustancia liquida se disuelve junto con el solido .Las amalgamas se hacen con mercurio mezclado con plata. 

LIQUIDAS:

• Solido en liquido: este tipo de disoluciones es de las mas utilizadas ,pues se disuelven por lo general pequeñas cantidades de sustancias solidas(solutos) en grandes cantidades liquidas (solventes).Ejemplos claros de este tipo son la mezcla del agua con el azúcar ,también cuando se prepara un te , o al agregar sal a la hora de cocinar.
• Gases en líquidos  por ejemplo ,oxigeno en agua.
• Líquidos en líquidos: Esta es otra de las disoluciones mas utilizadas .Por ejemplo deferentes mezclas de alcohol en agua (cambia la densidad final );un método para volverlas a separar es por destilación.

GASEOSAS:

• Gases en Gases: son las disoluciones gaseosas mas comunes.un ejemplo es el aire (compuesto por oxigeno y otros gases disueltos en nitrógeno).Dado que en estas soluciones casi no se producen interacciones moleculares,las soluciones que los gases forman son bastantes triviales.Incluso en parte de la literatura no están clasificadas como soluciones,si no como mezclas.
• Sólidos en Gases: no son comunes ,pero como ejemplo se pueden citar el yodo sublimado disuelto en nitrógeno y el polvo atmosférico disuelto en el aire.
• Líquidos en Gases: por ejemplo, el aire húmedo.

Ejemplos de disoluciones		Soluto
		Gas	Líquido	Sólido
Disolvente	Gas	El oxígeno y otros gases en nitrógeno (aire)	El vapor de agua en el aire	La naftalina se sublima lentamente en el aire, entrando en solución
	Líquido	El dióxido de carbono en agua, formando agua carbonatada. Las burbujas visibles no son el gas disuelto, sino solamente una efervescencia. El gas disuelto en sí mismo no es visible en la solución	El etanol (alcohol común) en agua; varios hidrocarburos el uno con el otro (petróleo)	La sacarosa (azúcar de mesa) en agua; el cloruro de sodio (sal de mesa) en agua; oro en mercurio, formando una amalgama
	Sólido	El hidrógeno se disuelve en los metales; el platino ha sido estudiado como medio de almacenamiento.	El hexano en la cera depara fina; el mercurio en oro.	El acero, duraluminio, y otras aleaciones metálicas

Estos vasos,que contienen un tinte rojo , muestran cambios cualitativos en la concentración.Las disoluciones a la izquierda están diluidas ,comparadas con las disoluciones mas concentradas de la derecha.

Por su concentración,la disolución puede ser analizada en términos cualitativos o cuantitativos dependiendo de su estado.

DISOLUCIONES EMPÍRICAS 

También llamadas disoluciones cualitativas,esta clasificación no toma en cuenta la cantidad numérica de soluto y disolventes presentes y dependiendo de la posición entre ellos se clasifica de la siguiente manera:

• Disolución diluida: es aquella en donde la cantidad de soluto que interviene esta en la mínima proporción en el volumen determinado.
• Disolución concentrada : tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado.
  
• Disolución insaturada: no tiene la cantidad máxima posible de soluto para una temperatura y presión dadas.

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• Disolucion saturada:tiene la mayor cantidad posible de soluto para una temperatura y presión dada

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• Disolución sobre saturada:contiene mas soluto del que puede existir en equilibrio a una temperatura y presión dada.si se calienta una solucion saturada se puede agregar mas soluto ;s esta solución es enfriada lentamente y no se le perturba , puede retener un exceso de soluto pasado a ser una solución sobre saturada. sin embargo ,son sistemas inestables ,con cualquier perturbación el soluto en exceso precipita y la solución queda saturada esto se debe a que se mezclaron.

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CARACTERÍSTICAS DISOLUCIONES:

• La materia se presenta principalmente en tres estados : solido ,liquido y gaseoso.Cada unos de ellos depende de que tan grandes son las fuerzas de cohesión entre las moléculas o átomos que los conforman.Los cambios de fase o estado de solido a liquido y de liquido a gas , que ocurren cuando la temperatura aumenta hasta un punto donde el movimiento de las partículas es tal que las fuerzas de cohesión se rompen.

• El agua es un compuesto con propiedades físicas extraordinarias : alto .para su composición química-puntos de fusión y ebullición ,una alta capacidad calorífica y el hielo flota en el agua liquida.La solubilidad de una sustancia en otra depende principalmente de la temperatura .La concentración es la medida de la cantidad de solvente en cierta cantidad de soluto y puede expresarse en porcentaje de masa o volumen.

VÍDEO DISOLUCIONES.

Bibliografía

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• http://www.angelfire.com/moon2/chemyst_bacterium/tiger.htm 
• Lic. Domínguez Montero, Maria del sagrario y Lic. García de Jaón de la Fuente, Jesús. Cultural, S.A. Pag.7-22. Cap.3 .2010
• youtube : http://www.youtube.com/watch?v=0XobZ