Página de mezclas

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Reporte 1. Método experimental (Separación de mezclas)

Planteamiento del problema: 

Obtener los métodos físicos necesarios para separar una mezcla heterogénea constituida por una fase sólida y dos fases liquidas, a partir de cuatro componentes.

Planteamiento de la hipótesis:

Si se elabora una mezcla a partir  un sólido no soluble en un líquido, dos líquidos inmiscibles, y un líquido miscible en uno de los que no los son, se debe considerar el uso de dos decantaciones (la primera sólida- liquida; la segunda liquida-liquida) y una destilación de líquidos miscibles (al ser una mezcla homogénea dentro de una heterogénea es necesario utilizar un método de separación distinto, el cual se basara en la propiedad de punto de ebullición de las partículas)
1. 1 sólido soluble en un liquido inmiscible
1 liquido inmiscible
1 sólido insoluble

Materiales:

1. Lenteja
2. Aceite
3. Alcohol
4. Acetona
5. Vasos de precipitado
6. Matrás Erlenmeyer
7. Ampolla

Objetivos.

Visualizar las  formas de separación de mezclas utilizadas para purificar sustancias que fueron mezcladas heterogéneamente

Experimentación:

A partir de la unión de lenteja, aceite, alcohol y acetona en un recipiente se pudo observar la estructura de una mezcla heterogénea, la cual se sustentó en una composición de una  fase sólida y tres líquidas.

En la zona inferior del recipiente se encuentra la lenteja (fase sólida 1, más densa), continuamente el aceite (fase líquida 1), próximamente el alcohol y la acetona disueltos (fase líquida 2)

A partir del método de  decantación se separó la lenteja de la mezcla; puesto que este agrupa a los  compuestos de acuerdo a sus distintas densidades como se presenta en este caso.

Este consiste en dejar caer al líquido y permanecer con el sólido.

Se contempla a la lenteja, que se encuentra separada del  aceite aún mezclado con alcohol y acetona.

A continuación se utiliza una nueva decantación que consiste en separar al aceite (fase líquida 1) del alcohol con acetona (fase líquida 2). En está sub-clasificación se utiliza una ampolla  con el mismo nombre (el del método), y  un recipiente transparente provisto de una llave en su parte inferior. 

Cuando se abre la llave, pasa  el líquido de mayor densidad  y al  agotarse se  descontinua el paso del otro líquido con tan solo cerrar la llave. 

Para percibir si la llave se encuentra abierta se debe prestar una gran atención a la misma, puesto que se capta un punto o marca café. Es necesario añadir la mezcla antes de abrir la llave para que así se separen los componentes de una forma adecuada.

Como último método se utilizó el  de destilación. Cuando una mezcla líquida alcanza su temperatura de ebullición parte de ella se evapora, el vapor formado tiene mayor abundancia del componente más volátil (el que hierve a menor temperatura que la mezcla original), este vapor se enfría para condensarlo (a partir de un refrigerante, en este caso se utilizó un recipiente con agua fría para congelar al componente evaporado), y el líquido tendrá una composición ajena a la original. 

El material al que se logro separar fue la acetona debido a que tiene un punto de ebullición más bajo.

La observación:

Se contempló como las sustancias se separaron a partir de dos métodos físicos los cuales se basaron en las características propias de las sustancias, y a pesar de que se mencionara dos ocasiones a la decantación no se trató del mismo tipo, puesto que fue necesario admirar a aquello que era necesario purificar.

El aceite es una sustancia grasosa con una densidad de 920 kg/m3, y  punto de ebullición 225°c

El alcohol es un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78,4 °C, y densidad de 789  kg/m3

La acetona sustancia liquida con punto de fusión 178.2 k (-95 °C)  y punto de ebullición de 329, 4 K (56°C) y una densidad de 791 kg/m³

La lenteja es un sólido no soluble en líquidos.

En el último método es necesario realizar una tabla de temperatura tiempo, al ser solamente dos sustancias, se requiere simplemente de una hilera. 

Acetona

Temperatura	Tiempo
56C°	5 minutos

Análisis de resultados

Los productos obtenidos fueron exitosos puesto que estos permitieron comprender a distintas propiedades de la mezcla para encontrar formas de separar a las mismas; los ejemplos utilizados fueron la densidad y punto de ebullición de las sustancias.

Obtención de conclusiones.

En conclusión el experimento demostró que en la purificación de mezclas es necesario utilizar varios métodos para que mediante estos sea más eficaz su  separación, además de que se comprobó que la información obtenida de libros fue la correcta y suficiente para que se lograse el proyecto, por lo tanto está más que reiterado el punto de que la hipótesis fue la correcta

Integrante del Equipo 3,método experimental, métodos físicos

MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

Cuevas Quintero Antonio, Beatriz Brambilla Orta, "Quimica 1",

Umbral Editorial S.A de C.V2006,México, 137 pp

Obtenido 23-24

Martínez Márquez Eduardo, "Con enfoque a competencias",

Cencage Learning,  México

103-106

Métodos Físicos (se asientan en identificar y aprovechar las características de la sustancia que se pretende separar de las demás)	Tipo de mezcla	Propiedad Característica	Procedimiento
Evaporación	HOMOGÉNEA Un líquido que contiene un sólido disuelto en el (un sólido soluble en un líquido)	Punto de ebullición del liquido	El procedimiento de Evaporación radica en separar los componentes más volátiles (aquellos que se transforman sencillamente en vapor o en gas cuando están expuestos al aire) presentando una gran superficie de la mezcla. Al aplicar calor y una corriente de aire seco se precipita el proceso. Se puede realizar con  un  matraz de destilación (matraz florentino),  un refrigerante y un tubo de desprendimiento; a diferencia del método de destilación este no utiliza termómetro.
Filtración Método de separación mecánico	HETEROGÉNEA Se utiliza para separar un sólido que no se disuelva en  un liquido, o para separar dos sólidos con distinto tamaño (partículas)	La propiedad utilizada en este método es la del tamaño de las partículas.	Consiste en hacer pasar la mezcla por un papel filtro que se encuentra en un embudo, el sólido se mantiene atrapado en el filtro mientras  el líquido pasa al recipiente que se encuentra por debajo del embudo (mezcla de sólido no soluble en líquido) Para separar dos sólidos se utiliza una barrera; la cual puede consistir de fibras, material poroso, mallas, etc. Ejemplo separar tierra (piedras) de grava La filtración caliente. Consiste en que el papel  filtro tenga un total de 32 dobleces, el vástago (sirve como sostén y apoyo de diversas piezas) del embudo tiene que estar lo más corto posible apoyado contra la boca del Erlenmeyer. La filtración al vacío: el fondo plano circular del  Büchner o  Hirsch se cubre con un papel  con la medida exacta de la boca del matraz.
Decantación Método de separación mecánico	HETEROGÉNEA Sirve para separar un líquido de un sólido, o dos líquidos inmiscibles	En la decantación se aprovechan la densidad y la solubilidad.	Se fundamenta en separar componentes que tienen distintas fases (pueden ser 2 líquidos inmiscibles; sólido y líquido) siempre y cuando exista una diferencia propia entre las densidades de ambas fases. La Separación se efectúa difundiendo la fase superior (menos densa) o la inferior (más densa). En él es necesario dejar descansar la mezcla, para que el sólido se  descienda y sea posible su extracción por acción del proceso de gravedad. En él se utiliza   una ampolla de decantación o  pera de decantación
Cristalización Método de separación por difusión	HOMOGÉNEA Se ocupa para separar varias sustancias disueltas en un líquido o para separar un sólido  de un liquido Es de suma importancia subrayar que el sólido debe formar cristales	Este método consiste en que por medio de la evaporación del líquido o disolvente el sólido forme cristales. Para que sea fraccionado: La sustancia que se pretende purificar debe ser mucho más soluble.	En él la mezcla se calienta hasta que se evapore paulatinamente el disolvente y la disolución se concentre, al refrigerar la sustancia menos soluble que se solidifica separándose de la mezcla dejando generalmente las imperfecciones en la masa derretida.
Cromatografía	HOMOGÉNEA Utilizada para separar una mezcla de varias sustancias	Solubilidad, diferencia de masa y tamaño de las partículas	Consta de dos fases; la móvil y la estacionaria. Fase móvil: Es la fase que se mueve en una dirección definida (disolvente) Fase estacionaria: Es la sustancia que está fija en una posición durante la cromatografía. (Medio poroso). Se puede encontrar de distintas maneras Cromatografía en papel fase móvil liquida Cromatografía en capa fina fase móvil liquida Cromatografía líquida de intercambio iónico fase móvil liquido-polar Cromatografía de gases fase móvil gas. Se basan en muestras de colores para diferenciar cada una de las sustancias de la mezcla. Ejemplo: una  hoja con un escrito de tinta a la que le agregamos alcohol. El alcohol corre la tinta la cual se divide por diversos colores.
Destilación Método de separación por difusión	HOMOGÉNEA Se emplea para separar líquidos miscibles  con diferente temperatura de ebullición. Es el más utilizado para la separación y purificación de líquidos	La propiedad usada es el punto de ebullición.	Cuando una mezcla liquida alcanza su temperatura de ebullición parte de ella se evapora, el vapor formado tiene mayor abundancia del componente más volátil, el que hierve a menor temperatura que la mezcla original, este vapor se enfría para condensarlo,  el líquido tendrá una composición diferente a la del  original.  En este es necesario realizar una tabla de temperatura y tiempo, ya que cada cambio de esta revela una sustancia y el tiempo de cada variación demuestra la cantidad de la sustancia (entre más tarde en cambiar la temperatura hay mayor cantidad de la sustancia) Consta de 2 fases en la primera el líquido pasa a vapor y en la segunda el vapor se condensa pasando de nuevo a líquido en un matraz, utiliza un termómetro el cual diferencia a este del método de evaporación. Existen ejemplares de destilación como los son: El simple: se utiliza un refrigerante y un destilado (vaso donde cae la sustancia separada). La destilación fraccionada tiene como objetivo lograr la separación de dos líquidos de puntos de ebullición cercanos, mediante una sola destilación. Para ello se utilizarán las columnas de fraccionamiento. Estas columnas pueden ser de varios tipos como Wurtz, Le Bel y Vigreux.

Ejemplo de mezcla homogénea

MEZCLA HOMOGÉNEA 

POR:

1 VEINTE MOLÉCULAS DE COMPUESTOS

2. VEINTE MOLÉCULAS DE ELEMENTO

3. VEINTE ELEMENTOS ATÓMICOS

Ejemplo de mezcla heterogénea

MEZCLA HETEROGÉNEA

POR:

1 VEINTE MOLÉCULAS DE COMPUESTOS

2. VEINTE MOLÉCULAS DE ELEMENTO

3. VEINTE ELEMENTOS ATÓMICOS

Modelos de mezcla

La materia es todo aquello que se encuentra en la naturaleza y puede ser representada como mezcla o sustancia pura.

Las mezclas son la unión de dos o más sustancias puras.

Sustancias puras pueden ser compuestos (unión de elementos) o elementos (los que aparecen en la tabla periódica)

En el caso de las partículas pueden ser clasificadas como moléculas o átomos.

Las moléculas son la unión de dos o más átomos

Los átomos son la partícula (parte más pequeña), que define a una sustancia

Nota: Existen partes más reducidas del átomo sin embargo el átomo es el que define las propiedades de la materia.

Ejemplos

1. Diez moléculas de un elemento molecular

Forma de representar un elemento molecular 

2. Cinco  moléculas de un elemento

3.   Mezcla Homogenea formada por 2 compuestos, 1 elmento atómico, 1 elemento molecular

Las mezclas homogéneas TIENEN IGUALES PROPIEDADES EN CUALQUIER PARTE DE LA MEZCLA

4. Mezcla heterogénea formada por 2 compuestos, 2 elementos atómicos, 1 elemento molecular

MEZCLA HOMOGÉNEA 

POR:

1 VEINTE MOLÉCULAS DE COMPUESTOS

2. VEINTE MOLÉCULAS DE ELEMENTO

3. VEINTE ELEMENTOS ATÓMICOS

MEZCLA HETEROGÉNEA

POR:

1 VEINTE MOLÉCULAS DE COMPUESTOS

2. VEINTE MOLÉCULAS DE ELEMENTO

3. VEINTE ELEMENTOS ATÓMICOS

Método Experimental

Este método se basa  en  los siguientes pasos:

Planteamiento del problema: Circunstancia de la que se busca una solución. 

Planteamiento de la hipótesis: Idealizar una estrategia para dar una explicación previa de lo que  sobre el experimento.

Experimentación: Se trata de un conjunto de observaciones que demuestran si la hipótesis es real.

Observación: Consiste en una concentración que tiene como fin adquirir mayor información

Análisis de resultados: A partir de este paso se obtienen datos que permiten desarrollar conclusiones

Conclusión: Permite afirmar los resultados para establecer una "teoría o ley".

Este método resuelve situaciones interrogativas como lo son la contaminación, los procesos vitales, entre otros. Este proceso es utilizado en todas las ciencias.