domingo, 24 de octubre de 2010

TECNICAS DE SEPARACION DE MEZCLAS

1) Destilación.
La destilación es el procedimiento más utilizado para la separación y purificación de líquidos, y es el que se utiliza siempre que se pretende separar un líquido de sus impurezas no volátiles.
 La destilación, como proceso, consta de dos 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 distinto al de destilación.
2) Evaporación.
Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Los otros componentes quedan en el envase.
Un ejemplo de esto se encuentra en las Salinas. Allí se llenan enormes embalses con agua de mar, y los dejan por meses, hasta que se evapora el agua, quedando así un material sólido que contiene numerosas sales tales como cloruro de sólido, de potasio, etc…
3) Centrifugación.
Es un procedimiento que se utiliza cuando se quiere acelerar la sedimentación. Se coloca la mezcla dentro de una centrifuga, la cual tiene unmovimiento de rotación constante y rápido, lográndose que las partículas de mayor densidad, se vayan al fondo y las más livianas queden en la partesuperior.
 
CENTRIFUGADORA
Un ejemplo lo observamos en las lavadoras automáticas o semiautomáticas. Hay una sección del ciclo que se refiere a secado en el cual el tambor de la lavadora gira a cierta velocidad, de manera que las partículas de agua adheridas a la ropa durante su lavado, salen expedidas por los orificios del tambor.
4) Levigación.
Se utiliza una corriente de agua que arrastra los materiales más livianos a través de una mayor distancia, mientras que los más pesados se van depositando; de esta manera hay una separación de los componentes de acuerdo a lo pesado que sean.
5) Imantación.
Se fundamenta en la propiedad de algunos materiales de ser atraídos por un imán. El campo magnético del imán genera una fuente atractora, que si es suficientemente grande, logra que los materiales se acercan a él. Para poder usar este método es necesario que uno de los componentes sea atraído y el resto no.
6) Cromatografía de Gases.
La cromatografía es una técnica cuya base se encuentra en diferentes grados de absorción, que a nivel superficial, se pueden dar entre diferentes especies químicas. En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino.Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.
   
7) Cromatografía en Papel.
Se utiliza mucho en bioquímica, es un proceso donde el absorbente lo constituye un papel de Filtro. Una vez corrido el disolvente se retira el papel y se deja secar, se trata con un reactivo químico con el fin de poder revelar las manchas.
En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino.
Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.
8) Decantación.
Consiste en separar materiales de distinta densidad. Su fundamento es que el material más denso
En la cromatografía de gases, la mezcla, disuelta o no, es transportada por la primera especie química sobre la segunda, que se encuentran inmóvil formando un lecho o camino.
 Ambos materiales utilizarán las fuerzas de atracción disponibles, el fluido (transportados), para trasladarlos hasta el final del camino y el compuesto inmóvil para que se queden adheridos a su superficie.
9) Tamizado.
Consiste en separar partículas sólidas de acuerdo a 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. Es decir, los de orificios más grandes se encuentran en la parte superior y los más pequeños en la inferior. Los coladores reciben el nombre de tamiz y están elaborados en telas metálicas.
 10) Filtración.
Se fundamenta en que alguno de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro, se encuentra uno sólido y otro líquido. Se hace pasar la mezcla a través de una placa porosa o un papel de filtro, el sólido se quedará en la superficie y el otro componente pasará.
Se pueden separar sólidos de partículas sumamente pequeñas, utilizando papeles con el tamaño de los poros adecuados.

SOLUCIONES

INTRODUCCIÓN
Una solución es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y esta presente generalmente en pequeña cantidad en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. en cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.
La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente.
Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan :

1.Su composición química es variable.
2.Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran.
3.Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro : la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste.
  • PRINCIPALES CLASES DE SOLUCIONES

SOLUCIÓNDISOLVENTESOLUTOEJEMPLOS
GaseosaGasGasAire
LiquidaLiquidoLiquidoAlcohol en agua
LiquidaLiquidoGasO2 en H2O
LiquidaLiquidoSólidoNaCl en H2O
  • SOLUBILIDAD
La solubilidad es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una determinada temperatura.
        Factores que afectan la solubilidad:
Los factores que afectan la solubilidad son:
a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez ( pulverizando el soluto).
bAgitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución
c) Temperatura: Al aument6ar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.
d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional.


  • MODO DE EXPRESAR LAS CONCENTRACIONES
La concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente o solución. Los términos diluida o concentrada expresan concentraciones relativas. Para expresar con exactitud la concentración de las soluciones se usan sistemas como los siguientes:

a) Porcentaje peso a peso (% P/P):  indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.



 

b) Porcentaje volumen a volumen (% V/V):  se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.
 


 
c) Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.
 
d) Fracción molar (Xi): se define como la relación entre las moles de un componente y las moles totales presentes en la solución.


Xsto + Xste = 1
 
e) Molaridad ( M ): Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 3 molar ( 3 M ) es aquella que contiene tres moles de soluto por litro de solución.


EJEMPLO:

Cuántos gramos de AgNO, se necesitan para preparar 100 cm3  de solución 1M?
Previamente sabemos que:

El peso molecular de  AgNO3  es:170 g=masa de 1 mol AgNO3
y que
100 de H20 cm3equivalena100 ml. H20
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1M  hay 1 mol de  AgNO3 por cada Litro (1000 ml ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
 Se necesitan 17 g de AgNOpara preparar una solución M
f) Molalidad (m):  Es el número de moles de soluto contenidos en un kilogramo de solvente. Una solución formada por 36.5 g de ácido clorhídrico, HCl , y 1000 g de agua es una solución 1 molal (1 m)
EJEMPLO:

Cuántos gramos de AgNO, se necesitan para preparar 100 cm3  de solución 1m?
Previamente sabemos que:

El peso molecular de  AgNO3  es:170 g=masa de 1 mol AgNO3
y que
100 de H20 cm3equivalena100 gr. H20
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1m  hay 1 mol de  AgNO3 por cada kg (1000 g ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
Se necesitan 17 g de AgNOpara preparar una solución 1 mobserve que debido a que la densidad del agua es 1.0 g/ml la molaridad y la molalidad del AgNOes la misma
g) Normalidad (N):  Es el número de equivalentes gramo de soluto contenidos en un litro de solución.
 
EJEMPLO:

Cuántos gramos de AgNO, se necesitan para preparar 100 cm3  de solución 1N?
Previamente sabemos que:

El peso molecular de  AgNO3  es:170 g=masa de 1 mol AgNO3
y que
100 de H20 cm3equivalena100 gr. H20
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1N  hay 1 mol de  AgNO3 por cada kg (1000 g ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:


El peso equivalente de un compuesto se calcula dividiendo el peso molecular del compuesto por su carga total positiva o negativa.
 
h) Formalidad (F): Es el cociente entre el número de pesos fórmula gramo (pfg) de soluto que hay por cada litro de solución. Peso fórmula gramo es sinónimo de peso molecular. La molaridad (M) y la formalidad (F) de una solución son numéricamente iguales, pero la unidad formalidad suele preferirse cuando el soluto no tiene un peso molecular definido, ejemplo: en los sólidos iónicos.