Sustancias Puras y Mezclas
Las sustancias que hay en la naturaleza son muy diferentes: rocas, agua, aire, plásticos, etc. Sin embargo, los científicos han intentado clasificarlas desde el principio de los tiempos. El criterio más inmediato es su aspecto.
Hay sustancias en las que a simple vista observamos distintos componentes y otras tienen un aspecto uniforme. Estas últimas, a pesar de su aspecto uniforme, a veces están formadas por varias sustancias y otras contienen un solo tipo de sustancia.
- Mezclas homogéneas: Aquellas en las que no se pueden distinguir a simple vista los componentes y tienen la misma composición en todos sus puntos. Ejemplo: agua con azúcar.
- Mezclas heterogéneas: Aquellas en las que podemos distinguir a simple vista sus componentes y tienen diferente composición en todos sus puntos. Ejemplo: granito.
Métodos de Separación de Mezclas
- Criba: Se utiliza para separar sustancias sólidas de distinto tamaño. Ejemplo: separar arena de grava.
- Filtración: Sirve para separar un sólido insoluble del líquido con el que está en contacto o dos sólidos, uno soluble en un líquido y el otro no. Ejemplo: dicromato de cobre (soluble en agua) y azufre (no soluble en agua).
- Cristalización: Sirve para separar un sólido disuelto en un líquido por evaporación. Ejemplo: salinas en las que se separa la sal del agua de mar.
- Separación magnética: Indicado cuando uno de los componentes es un metal ferromagnético (hierro, níquel, cobalto) que se separa con un imán. Ejemplo: limaduras de hierro y arena.
- Decantación: Sirve para separar dos líquidos inmiscibles (que no se pueden mezclar). Se utiliza un embudo de decantación. Es importante tirar la frontera entre los dos líquidos. Ejemplo: aceite y agua.
- Destilación: Sirve para separar dos líquidos miscibles (que se pueden mezclar) que hierven a temperaturas muy distintas o un líquido con un sólido disuelto. En un recipiente se lleva a ebullición el primer líquido, que se convierte en vapor, el cual se hace pasar por un tubo en el que se enfría y se condensa. Ejemplo: separar el alcohol del vino tinto.
- Cromatografía: Sirve para separar los componentes de una mezcla homogénea aprovechando su distinta afinidad por un disolvente. Ejemplo: separar los componentes de la tinta de un rotulador.
Disoluciones
Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más componentes:
- El disolvente es el componente en mayor proporción.
- El soluto es el componente o componentes en menor proporción.
Ejemplo de disolución de azúcar en agua: Soluto: azúcar. Disolvente: agua.
Aire: Es una mezcla homogénea de nitrógeno y oxígeno (fundamentalmente) en la que podemos considerar que el disolvente es el nitrógeno (el que está en mayor proporción, 78%) y el soluto el oxígeno (el que está en menor proporción, 21%).
Es muy habitual encontrar en la naturaleza disoluciones en las que el disolvente es el agua (se le conoce como disolvente universal) y el soluto es sólido. Pero, no son los únicos tipos de disoluciones que hay en nuestro entorno.
Solubilidad y Tipos de Disoluciones
La solubilidad indica la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una disolución:
- Disolución diluida: Hay poco soluto en la disolución.
- Disolución concentrada: Hay mucho soluto en la disolución.
- Disolución saturada: La disolución no admite más soluto.
En general, la solubilidad de los sólidos aumenta con la temperatura y la de los gases disueltos en un líquido disminuye con la temperatura.
Coloides y Suspensiones
Los coloides (también llamados suspensiones coloidales) son un estado intermedio entre las mezclas heterogéneas y las disoluciones homogéneas.
Un coloide está formado por partículas de una sustancia, llamadas micelas (con un tamaño comprendido entre 1 nm y 1 µm aproximadamente), dispersas en otra sustancia (llamada dispersor).
Clases de Coloides
- Aerosoles: Consisten en pequeñas gotas de líquido o sólido dispersas en un gas. Son aerosoles la niebla (gotas de líquido dispersas en un gas) o el humo (pequeñas partículas sólidas dispersas en un gas).
- Emulsiones: Son disoluciones coloidales formadas por pequeñas gotas de líquido dispersas en otro líquido. Por ejemplo, la mayonesa (gotas de aceite dispersas en agua) o la leche (gotas de grasa líquida dispersas en agua).
Diferencias y Propiedades
- Las mezclas heterogéneas se separan si se dejan reposar cierto tiempo, mientras que las suspensiones coloidales, no.
- Las mezclas heterogéneas se pueden separar por filtración; los coloides, no.
- Las disoluciones coloidales se pueden identificar porque si hacemos que un rayo de luz (por ejemplo un láser) incida sobre ellas, podemos visualizar su trayectoria (efecto Tyndall), debido a que las micelas difunden la luz que incide sobre ellas. Las disoluciones verdaderas no presentan este efecto.