Sistemas Materiales: Soluciones

Los Sistemas materiales son porciones del universo que se aíslan para su estudio, por ejemplo un vaso con agua, una mesa con algo arriba, una jarra con jugo, etc. Estos sistemas se pueden diferenciar de acuerdo a las características que presenten en su composición  en dos grupos:

-HETEROGÉNEO: Partes solidas y liquidas, o de colores distintas, o de diferentes texturas, etc. Cada una de esas partes forma una fase diferente. Entonces, están constituidos por dos o más fases y se denominan.

-HOMOGÉNEOS: Algunos de los sistemas, tales como el agua salada, el agua potable, el aceite, la sal, el agua azucarada o la nafta, no muestran diferencias de color , de aspecto, de textura, etcétera, entre sus partes: Forman una fase sola y por eso es denominan SISTEMAS  

HOMOGÉNEOS.

Entre los sistemas homogéneos se pueden diferenciar aquellos que están formados por dos o más sustancias  (Agua Salada, Soda, Aleación de cobre en cinc), denominados  SOLUCIONES, de otros que están constituidos por una SUSTANCIA PURA.

 SOLUCIONES

La sustancia que se encuentra en mayor proporción se denomina SOLVENTE, y las otras sustancias que se hallan en menor cantidad y dejan de verse SOLUTOS.

TIPOS DE SOLUCIONES             EJEMPLOS

Gas en Gas                  CO₂, etc. en Aire.

Gas en Líquidos          Soda

Gas en Sólido    Dióxido de carbono en carbón.

Líquido en Gas           Niebla.

Líquido en Sólido       Alcohol  en agua.

Sólido en Gas              Mercurio en oro (Amalgama).

Sólido en Líquido       Sal en agua.

Sólido en sólido           Cobre en estaño (Bronce).

El fraccionamiento de las soluciones

Para separar las sustancias que componen una solución se emplean los denominados MÉTODOS DE FRACCIONAMIENTO, tales como la evaporación, la  destilación, la fusión, la disolución, la cromatografía, la cristalización fraccionada, etcétera.

  Por ejemplo, para separar una sustancia sólida de otra líquida, como agua salada, dejo esta en un recipiente plano (Plato) y dejo que se evapore el agua. Si quiero que el proceso sea mas rápido caliento suavemente la solución. De esta manera se pierde el agua pero la sal queda en el recipiente.

  Si quisiera no perder tampoco el agua utilizaría una destilación simple.

El aparato usado esta constituido por un balón con tubo de desprendimiento, un termómetro, un refrigerante y un recipiente colector. ( Ver dibujo adjunto ) El balón se coloca el agua salada y luego se calienta hasta la ebullición. Los vapores de agua que se forman ascienden y salen por el tubo de desprendimiento. Al chocar con las superficies frías del refrigerante se condensa, cayendo gota a gota como agua liquida en el recipiente colector. como la sal no se vaporiza queda retenida en el balón y de ese modo se separa el agua de la sal.

Ejemplo De Equipo De Laboratorio Para Destilación Simple

Filtración y evaporación: consiste en filtrar el componente liquido, recuperarlo y recolectar el componente solido en el filtro.Ej: arena y agua. Al filtrar, pasa el agua  a través del filtro y queda la arena retenida en éste. 

Delectación: permite separar dos líquidos inmiscibles de diferente densidad (por ejemplo, agua y aceite). El componente más denso se ubica en la parte inferior del recipiente. Como puede verse en la figura, se realiza por medio de una ampolla de decantación. Se abre la llave lateral, llamada robinete, y se recoge en un vaso el liquido mas denso, quedando el la ampolla el menos denso. 

Levigación: se emplea para separar dos sólidos por arrastre con corriente de agua. Por ejemplo, una mezcla de oro y arena puede separarse haciendo circular a través de el, una corriente de agua que arrastra el oro mientras la arena permanece en su lugar.

Tamización: se utiliza para separar dos sólidos de diferente tamaño de particular pasándolo a través de una tela denominada tamiz. Por ejemplo al tamizar sal fina y azúcar, como los cristales de sal son mas pequeños que los de azúcar, pasan a través del tamiz mientras que los cristales de azúcar quedan retenidos.

Tría: se utiliza para separar cuerpos sólidos grandes mediante pinzas. Por ejemplo, para separar trozos de corcho, cubos de hielo, clavos, etc.

Flotación: con este método se separan sistemas heterogéneos en reposo formados por sólidos de distinta densidad, tales como arena y partículas de corcho. si se sumerge el sistema en un líquido de densidad intermedia (agua, por ejemplo), la fase más liviana (corcho) flota y la pesada (arena) se deposita en el fondo del recipiente.

Imantación: se emplea para separar sólidos magnéticos de otros sólidos no magnéticos, como porejemplo, limadura de hierro y arena. Al acercar un imán al sistema, éste retiene las partículas de limadura de hierro y puede decantarse la arena.