Mezclas y disoluciones

Desde cero: composición y separación

Una sustancia pura tiene composición definida; puede ser elemento o compuesto. Una mezcla reúne sustancias en proporciones variables. En una mezcla homogénea la composición es uniforme a la escala considerada; una heterogénea presenta regiones distinguibles.

La disolución es una mezcla homogénea. El soluto se dispersa en el disolvente, sin que disolver implique necesariamente una reacción química. Filtrar separa un sólido insoluble de un fluido, pero no retiene normalmente los iones de una sal disuelta.

Aplicación: porcentajes y solubilidad

Ampliación para el área 2

El porcentaje en masa se calcula como masa de soluto dividida entre masa de disolución por cien. La masa de disolución incluye soluto y disolvente. El porcentaje masa/volumen indica gramos de soluto por cada 100 mL de disolución.

La solubilidad expresa cuánto soluto puede disolverse en condiciones dadas. Una disolución saturada está en el límite de equilibrio para esa temperatura. Agitar suele acelerar la disolución, pero no aumenta por sí solo su solubilidad de equilibrio.

Reto: diluir y separar con criterio

Ampliación para el área 2

Diluir significa agregar disolvente conservando la cantidad de soluto si no hay reacción ni pérdidas. Para concentraciones expresadas con la misma base volumen, C₁V₁ = C₂V₂ puede aplicarse bajo sus supuestos.

La destilación aprovecha diferencias de volatilidad, la decantación separa fases por densidad y la cromatografía aprovecha afinidades distintas por fases. Ningún método sirve igual para todos los sistemas. Antes de calcular, identifica qué se conserva y qué cambia.

Sigue el razonamiento

Agua con sal completamente disuelta es una mezcla homogénea; agua con arena forma una mezcla heterogénea.

La arena puede separarse por filtración. Para recuperar sal del agua, puede evaporarse el disolvente o cristalizar el soluto: una filtración ordinaria no basta.

Sigue el razonamiento

Ampliación para el área 2

Se disuelven 10 g de sal en 90 g de agua. La disolución pesa 100 g y contiene 10 % m/m.

Usar 10/90 produciría una razón respecto al disolvente, no el porcentaje en masa de la disolución.

1. ¿Cuál ejemplo es una mezcla homogénea en las condiciones descritas?

1. Agua y aceite separados en capas
2. Sal completamente disuelta en agua
3. Arena visible en agua
4. Limaduras de hierro mezcladas con piedras visibles

2. Se mezclan 20 g de soluto con 80 g de agua, sin pérdidas. ¿Cuál es el porcentaje m/m?

Ampliación para el área 2

1. 25 %
2. 20 %
3. 80 %
4. 100 %

3. Se diluyen 25 mL de una disolución al 12 % m/v hasta 100 mL. ¿Cuál es la concentración final?

Ampliación para el área 2

1. 3 % m/v
2. 48 % m/v
3. 12 % m/v
4. 0.3 % m/v