La materia, el átomo y los enlaces
Al terminar podrás clasificar la materia en sustancias puras y mezclas, leer curvas de solubilidad y elegir un método para separar una mezcla..
Una sustancia pura tiene composición fija y propiedades constantes (hierve a temperatura constante). Puede ser un elemento (un solo tipo de átomo: Fe, O₂, O₃) o un compuesto (varios elementos combinados en proporción fija: H₂O, NaCl). Una mezcla reúne sustancias que conservan su identidad, en proporción variable: es homogénea si se ve una sola fase (agua de mar, aire, bronce) y heterogénea si se distinguen sus partes (arena con agua).
La solubilidad es la masa máxima de soluto que se disuelve en 100 g de agua a cierta temperatura; si la disolución la contiene, está saturada. La de casi todos los sólidos aumenta con la temperatura, y la de los gases, como el O₂, disminuye.
| Temperatura (°C) | Solubilidad (g de Y por 100 g de agua) |
|---|---|
| 20 | 34 |
| 40 | 46 |
| 60 | 60 |
| 80 | 76 |
Cada método de separación aprovecha una propiedad:
También te puede salir:
Según la tabla, una disolución de la sal Y saturada a 80 °C contiene 200 g de agua. Si se deja enfriar hasta 40 °C, ¿cuántos gramos de Y se depositan como cristales?
Lee la solubilidad a 80 °C: caben 76 g de Y en 100 g de agua.
Ajusta a la masa real de agua: 200 g es el doble, así que hay 2 × 76 g = 152 g de Y disueltos.
A 40 °C solo caben 46 g en 100 g de agua, es decir, 2 × 46 g = 92 g en 200 g de agua.
Lo que ya no cabe se separa como cristales: 152 g − 92 g = 60 g.
Interpreta: los 92 g restantes siguen disueltos, y la disolución que queda a 40 °C también está saturada.
Se depositan 60 g de la sal Y.
Ejercicio 1
Una estudiante calienta un líquido incoloro y observa que, una vez que empieza a hervir, su temperatura sigue subiendo poco a poco mientras hierve. ¿Qué puede concluir?
Ejercicio 2
Se tiene una mezcla de arena, sal y agua en la que toda la sal está disuelta. ¿Qué procedimiento permite recuperar por separado la arena y la sal?
Creer que un gas se disuelve mejor en agua caliente.
La solubilidad de los gases baja al subir la temperatura: una gaseosa caliente pierde el gas más rápido, y al calentar agua en una olla salen burbujas del aire disuelto mucho antes de que hierva.
Usar las solubilidades, que están dadas para 100 g de agua, sin ajustarlas a la masa real de agua, o dar como cristalizada la masa que sigue disuelta.
Calcula lo disuelto antes y después con la masa real de agua y resta. Con 300 g de agua y solubilidades de 50 g y 20 g en 100 g de agua, cristalizan 150 g − 60 g = 90 g.
Pensar que la sal disuelta se separa dejando la mezcla en reposo o filtrándola.
Disuelta, la sal está como iones repartidos en toda el agua: atraviesa el filtro y no se asienta. Se recupera evaporando el agua: es la costra blanca que deja el sudor seco en una gorra.
Sustancia pura: composición fija (elemento o compuesto); mezcla: componentes que conservan su identidad en proporción variable.
La solubilidad se da en gramos por 100 g de agua: la de los sólidos suele subir con la temperatura, y la de los gases, bajar.
Cada método de separación aprovecha una propiedad: tamaño, volatilidad, punto de ebullición o afinidad.
Con un pase, aquí practicas 5 preguntas del banco que usan lo que acabas de aprender. Ver planes