Articulo - Separacion DE Mezclas PDF

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Breve articulo escolar de separación de mezclas heterogéneas....

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS ESCUELA DE CIENCIAS QUÍMICAS ARTICULO CIENTIFICO

“LA QUÍMICA INORGÁNICA EN LA VIDA COTIDIANA” MATERIA: QUÍMICA INORGANICA

PRESENTA: ALFONSO LEÓN DÍAZ

SEMESTRE:

1° “A”

CATEDRATICO: MTRA. MARIA DEL ROCIO GONZÁLEZ SÁNCHEZ

OCOZOCOAUTLA DE ESPINOSA, CHIAPAS A 19 DE NOVIEMBRE DEL 2019

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SEPARACIÓN DE MEZCLAS SEPARATION OF MIXTURES

Alfonso León Díaz Universidad Autónoma de Chiapas. Escuela de Ciencias Químicas. Laboratorio (2) de Química Inorgánica. Carretera Panamericana. Km. Ocozocoautla de Espinosa. Tel: 96661068831. E-mail: [email protected]

RESUMEN Los aprendizajes en el aula tienen que relacionarse necesariamente con la vida cotidiana en los contextos tecnológicos, sociales y culturales del entorno de los alumnos. La investigación trata sobre las mezclas, sus tipos, diferencias y los métodos para separarlas. Por lo que, se realizaron cuatro experimentos de separación de mezclas. Con la realización de esta investigación se identificaron principalmente los métodos de separación de mezclas heterogéneas, las cuales están relacionadas con las actividades cotidianas; se realizó una parte experimental permitiendo demostrar diferencias entre cada una de estas. Palabras clave: Sustancia, mezcla, homogéneo, heterogéneo, propiedades físicas y químicas, separación, imantación, decantación, filtración, evaporación. SUMMARY Classroom learning must relate to daily life in the technological, social and cultural contexts of the students' environment. The research is about mixtures, their types, differences and the methods to separate them. Therefore, four mixing experiments are used. With the conduct of this research, the methods of separation of heterogeneous mixtures were mainly identified, which are related to daily activities; An experimental part was performed and showed differences between each of these. Keywords: Substance, mixture, homogeneous, heterogeneous, physical and chemical properties, separation, magnetization, decantation, filtration, evaporation. _________________________________________________________________ INTRODUCCIÓN La mayoría de los materiales que encontramos en la vida cotidiana están constituidos por mezclas de sustancias, que muchas veces tienen que ser sometidas a procesos de separación para obtener sustancias químicas “puras”. Se trata de procesos prácticos, presentes al mismo tiempo en el laboratorio y en la vida diaria, lo que los hace de singular importancia. Al hablar de mezclas se entiende de la mezcla de dos o más sustancias que conservan sus propiedades distintivas (Chang, 2013), cada una de las sustancias constituyentes aporta al todo con sus propiedades específicas.

Están compuestas por una sustancia, que es el medio, en el que se encuentran una o más sustancias en menor proporción. Se le llama fase dispersante al medio y fase dispersa a las sustancias que están en él. De acuerdo al tamaño de las partículas de la fase dispersa, las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas. En las mezclas homogéneas sus componentes no son identificables a simple vista, es decir, se aprecia una sola fase física. Como en el caso del agua potable que es una mezcla homogénea de agua (fase dispersante) y varias sales minerales (fase dispersa). Sin embargo, no vemos las sales que están disueltas; sólo observamos 1

aproximadamente un gramo de cada una; además, para la manipulación y experimentación se usó un imán, vidrio de reloj, agitador de cristal, vasos de precipitado de 50 ml, embudo de cristal, papel filtro, trípode, malla de albesto y un mechero Bunsen. Lo primero que se hizo fue asegurarse de contar con todas las medidas de seguridad necesarias para llevar a cabo la practica; inmediatamente inicio elaborando una mezcla de las cuatro sustancias solidas en el vidrio de reloj, dando inicio al primer método de separación, denominado imantación, que consistió en separar con un imán los componentes la mezcla elaborada previamente en el vidrio de reloj. La separación se hace pasando el imán a través de la mezcla para que el material magnético que en este caso fue el hierro, se adhiera a él. Para el segundo método las sustancias restantes en el vidrio de reloj se trasladaron a un vaso de precipitado, el cual se añadió agua común hasta la marca de 50 ml grabada en el mismo. Posteriormente se agito las la mezcla con el agitador de cristal y se dejó reposar la mezcla alrededor de 5 minutos. Pasado el tiempo necesario, se realizó la decantación, esta es utilizada para separar mezclas heterogéneas de dos líquidos con diferentes densidades o una mezcla constituida por un sólido insoluble en un líquido (Guardado, 2008). En este caso, la arena se separó de la mezcla mediante la inclinación del vaso de precipitado, y el líquido con las sustancias restantes se dejaron caer en otro vaso de precipitado. El tercer método fue la filtración, con ayuda de un filtro de papel colocado en la parte superior del embudo de cristal y este último sobre un vaso de precipitado, se filtró el líquido con las sustancias restantes, dejando los sólidos en el papel filtro y el líquido en el vaso de precipitado ubicado debajo del embudo de cristal.

la fase líquida. Y en mezclas heterogéneas sus componentes se pueden distinguir a simple vista, apreciándose más de una fase física; no son uniformes en su composición y ésta puede variar de un punto a otro. Los fenómenos que sufre la materia se pueden ser físicos y químicos o una combinación de ambos. El fenómeno físico modifica algunas de las propiedades de la materia, pero no su composición química, es decir, las sustancias no se transforman en otras (Quesada, 2019). El cambio que sufre la materia no es permanente y pueden repetirse con la misma porción de materia tantas veces como se desee. Los fenómenos químicos provocan modificaciones sustanciales en la materia de los cuerpos que intervienen, cambiando sus propiedades físicas y químicas. Los métodos más utilizados para separar mezclas homogéneas son los siguientes: cristalización, cromatografía, destilación, evaporación. Y de las mezclas heterogéneas son: la centrifugación, decantación, diferencia de solubilidad, filtración, imantación y sublimación. Este trabajo está enfocado en las mezclas heterogéneas y por lo tanto a los métodos de separación de mezclas heterogéneas; se explicarán las mezclas utilizadas y los métodos por los cuales se separaron. Todo lo anterior con el propósito de conocer las propiedades y características físicas de los elementos participantes y sus transformaciones cualitativas para aplicar dichos conocimientos en la explicación o solución de problemas presentes en las actividades y procesos que suceden en la vida cotidiana. METODOLOGÍA Para la realización de este experimento se utilizaron sustancias con diferentes propiedades físicas y materiales adecuados para su manipulación. Las sustancias utilizadas fueron agua, arena, limadura de hierro, sal y virutas de madera, 2

Por último, se realizó la evaporación con ayuda del trípode en el cual se colocó la malla de albesto en la parte superior y el mechero Bunsen en la parte inferior, luego se encendió el mechero conectándolo a una fuente de gas y se prendió con un fosforo y la regulación del gas necesaria; se calentó el líquido hasta llegar al punto de ebullición del agua, es decir, 100° c. De esta manera comenzó la evaporación de la misma, permitiendo separar el sólido disuelto en el agua. RESULTADOS Y DISCUSIÓN la separación fue exitosa en los cuatro experimentos, puesto que cada tipo de sustancia fue separada de la mezcla según sus propiedades físicas. Con ayuda de todos los materiales (ilust. 1), en el primer experimento de imantación los objetos metálicos, que en este caso fueron clavos, fueros atraídos por el imán sin ningún problema, separándose de la mezcla que se había hecho posteriormente (ilust. 2 y 3).

Ilustración 3. Atracción del metal por el imán .

Después de esto y al agregar el agua en el vaso con la mezcla restante (ilust.4), revolver (ilus. 5) y esperar cinco minutos se observó como la madera flotaba en la superficie, la sal se disolvió por completo en el agua y la arena al ser el sólido se sedimento en el fondo del vaso de precipitado (ilust. 6).

Ilustración 4. Mezcla de sal, virutas de madera, arena y agua.

Ilustración 1. Materiales usados: imán, papel filtro para café, vidrio de reloj, vasos de precipitado de 50 ml, agitador de cristal, embudo de cristal, trípode, malla de albesto, mechero Bunsen.

Ilustración 5. Mezcla que se someterá a procesos de separación.

Ilustración 2. Mezcla de sustancias: sal, arena, virutas de madera de lápiz, limadura de hierro (o trozos pequeños) y agua.

Ilustración 6. Vista a contra luz de sustancias.

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Una vez separados parcialmente, se realizó la decantación (ilust. 7); en ella se separó el líquido de agua con sal en el que flotaban las virutas de madera de la arena que quedó sedimentada en el fondo del vaso de precipitado. Cabe señalar, que en el líquido decantado quedo cierta parte de ella, pero que, si se deja más tiempo reposando, se sedimentara con el resto de la arena, además, para más precisión y si se tratara de dos líquidos con diferentes densidades se coloca la mezcla en un embudo de decantación, se deja reposar y el líquido más denso queda en la parte inferior del embudo.

Ilustración 9. Realización de decantación.

Ilustración 10. Resultado de filtración.

Para finalizar el agua fue separada de la sal por medio de la evaporación (ilust. 11), proceso endotérmico en el cual se absorbe calor, las moléculas de la superficie del líquido escapan y pasan a la fase de vapor; pero solo una pequeña cantidad, ya que no se evaporo por completo el agua. Se observaron una formación de burbujas cuando el agua llego a su punto de ebullición, es decir, 100° c. La última y cuarta experimentación se hizo con el propósito de identificar la diferencia de una mezcla homogénea de una heterogénea, pues en este caso la sal se disolvió en el agua, dando lugar a una mezcla homogénea en donde no se podían identificar cada uno de las sustancias que lo constituye, y su método de separación fue la evaporación, este es un proceso en el que se cambia el estado de agregación de la materia, específicamente del estado líquido del agua al estado gaseoso, la mezcla liquida depositada en el vaso

Ilustración 7. Realización de decantación simple.

Ilustración 8. Resultado de decantación.

Inmediatamente se filtró el agua con sal y virutas de madera (ilust.9); las virutas de madera fueron las que quedaron en el papel filtro un poco húmedas (ilust. 10), y el líquido paso el filtro dirigiéndose a otro vaso de precipitado.

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Chang, R. (2013). McGraw-Hill.

precipitado se colocó al fuego directo pero no se dejó evaporar por completo, de lo contrario, en el vaso quedaría la sal y restos de arena fina.

Química.

México:

Guardado, J. C. (2008). Quimica general. Sinaloa: Once Ríos. Quesada, M. A. (2019). Saber de ciencia. Obtenido de https://www.saberdeciencias.com/a puntes-de-quimica/93-quimicafenomenos-cambios-de-la-materia

Ilustración 11. Proceso de evaporación en la que se utiliza gas, el mechero Bunsen, la malla de albesto y el recipiente contenedor.

CONCLUSIONES Los datos obtenidos en esta experimentación indican lo planteado inicialmente, que es la relación de estos métodos se separación en nuestras actividades diarias e incluso con procesos biológicos. Las mezclas que resultan de la unión de dos o más componentes diferentes, poseen distintas clasificaciones, las cuales son homogéneas y heterogéneas; que poseen distintos componentes, apariencias, propiedades y tamaños; son muy fáciles de diferenciar. Es interesante realizar una mezcla, pero es más importante tener claro que componentes se mezclan para que la hora de separarlas usemos la técnica adecuada. Es por esto que se recomienda utilizar debidamente los materiales implicados en cada método y tener mucha paciencia para poder obtener resultados concretos y satisfactorios para la separación, además, de observar detalladamente los cambios producidos. BIBLIOGRAFÍA Briceño, G. O. (21 de Noviembre de 2012). Monografias. Obtenido de https://www.monografias.com/trab ajos94/metodos-separacionmezclas/metodos-separacionmezclas.shtml#referencia 5...