SISTEMAS MATERIALES: MEZCLAS Y SUSTANCIAS PURAS
Describe y analiza el siguiente esquema haciendo un resumen del mismo
1. MEZCLAS Y SUSTANCIAS PURAS
Recuerda que:
 Una mezcla es un sistema material
formado por dos o mas sustancias. Por
ejemplo la leche, el agua salada, etc.
Tienen composición variable. Su
separación se consigue por medio de
procesos físicos, es decir sin alterar la
naturaleza de dichas sustancias. Se
clasifican
en
heterogéneas
y
homogéneas.
 Una sustancia pura es un sistema
material formado por un único tipo de
sustancia. Tienen una composición
invariable y propiedades definidas. Por
ejemplo el azúcar (sacarosa) que
tomamos como alimento, el agua o la
sal común (cloruro de sodio). Se
clasifican en simples y compuestas.
Las sustancias puras son homogéneas
al cambio de estado. Una sustancia
pura es aquel tipo de materia que se
conserva en el transcurso de los
cambios físicos.
ACTIVIDADES
1.1 Clasifica razonadamente las siguientes
sustancias en mezclas o sustancias puras :
mayonesa, hierro, sal, gasolina, oro, leche pura de
vaca, agua de mar, aire, hielo, agua de un
manantial, agua destilada, agua del grifo, miel de
abeja, cobre, azúcar, coca-cola, vino, zumo de fruta,
hojalata, humo, gasolina, vino, oro, detergente en
polvo, un refresco.
1.2 Al obtener la gráfica de calefacción (temperatura
– tiempo) en la fusión o la ebullición de una
determinada sustancia, ¿cómo podrías distinguir si
se trata de una sustancia pura?
1.3 ¿Cómo se puede distinguir experimentalmente
si una muestra líquida e incolora es una disolución o
una sustancia pura?
1.4 Explicar que se debe hacer para comprobar que
una muestra determinada es una mezcla, un
compuesto o un elemento.
1.5 ¿Qué diferencia hay entre una sustancia simple
y una sustancia pura? Explícalo y pon un ejemplo.
1.6 Con frecuencia empleamos el adjetivo puro para
referirnos a las cosas naturales, saludables, etc...,
como el “aire puro” o la “pura leche de vaca”. Desde
el punto de vista químico, ¿son el aire y la leche
sustancias puras? ¿por qué?
2. MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS
Recuerda que:
 Una mezcla heterogénea es aquella mezcla en la que las
partículas de sus diferentes partes constituyentes se pueden
distinguir a simple vista o con la ayuda de una lupa o
microscopio óptico (Por ejemplo un mineral como el granito,
agua y aceite, harina y azúcar, la arena de la playa o el
cuerpo humano). Presentan distinta composición en sus
diferentes partes. (Es una mezcla heterogénea a la
subdivisión). Son materiales que pueden separase en otras
más sencillas mediante separaciones de tipo mecánico,
como la filtración, la sedimentación o la decantación.
 Una mezcla homogénea o disolución es aquella
mezcla en la que las partículas de sus diferentes
constituyentes no se pueden distinguir ni a simple vista, ni
siquiera con un microscopio, ordinario Por ejemplo el agua
salada (disolución de agua y sal común) o el bronce
(aleación de cobre y estaño). Presentan a misma
composición en todas sus partes. (Es una mezcla
homogénea a la subdivisión). Las disoluciones son
heterogéneas al cambio de estado. Por ello para separar
sus componentes se requiere técnicas basadas en cambios
de estado como la evaporación la destilación o la
cristalización.
ACTIVIDADES
2.1
Como
distinguirías
experimentalmente
una
mezcla heterogénea de una
disolución.
2.2 Señala cinco ejemplos de
a) mezclas heterogéneas;
b) disoluciones; c) sustancias
puras.
2.3 Clasificar los siguientes
materiales en heterogéneos,
disoluciones
o
sustancias
puras:
a) agua gaseosa; b) bronce;
c)aire ; d) estaño ; e) tierra de
labor; f) hierro; g) leche pura
de vaca ;
h) hierro; i) latón; j) miel pura
de abeja; k) dióxido de
carbono; l) vino; m) agua
salada; n) café con leche;
o) Un potaje; p) agua
azucarada; q) agua mineral;
r) un hilo de cobre; s) gas
butano; t) gasolina;
ACTIVIDADES DE SISTEMAS MATERIALES
A.1 Clasifica los siguientes sistemas
homogéneos en mezclas homogéneas o
sustancias puras: a) el aire puro; b) el agua del
grifo; c) petróleo; d) leche, e) vino; f) alcohol
etílico; g) amoniaco; h) plata.
A.2 ¿Qué pruebas deberías hacer para saber si
el líquido incoloro de una botella es un disolución
o una sustancia pura?.
A.3 ¿Cómo podríamos saber si un sistema
material homogéneo es una sustancia pura o
una disolución? Describe aquellas operaciones
que se deberían realizar para comprobarlo. Pon
un ejemplo.
A.4 Tres frascos A, B y C contienen sistemas
homogéneos. Averigua de que tipo de sistemas
homogéneos se tratan. El contenido del frasco A
funde sin permanecer constante la temperatura.
El contenido del frasco B, tiene propiedades
características, pero se descompone al calentar,
en un gas y deja un residuo sólido. El contenido
de frasco C no se descompone ni por el calor, ni
por la electricidad.
3 DISOLUCIONES. COMPOSICIÓN Y
CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN (%, g/l)
Recuerda que: Una disolución es un sistema
homogéneo formado por la mezcla de dos o mas
sustancias.El disolvente es el componente
mayoritario de la disolución.El soluto o solutos
son lo demás componentes de la disolución. Las
sustancias
que
se
disuelven.Se
llama
concentración de una disolución a la cantidad
de soluto que hay contenida en una determinada
cantidad de disolución. Se expresa en tanto por
ciento (%) y en gramos por litro (g/l).
g disolución = g de soluto + g de disolvente.;
% soluto 
g de soluto
g de disolución
·100 ;
g
l

g de soluto
litros de disolución
3.5 Indica como preparar 500 cm3 de disolución
de sal en agua, con una concentración de 20g/l.
Señala claramente las operaciones que es
necesario realizar.
ACTIVIDADES
3.1 ¿Qué tanto por ciento de cloruro
de sodio (sal común, NaCl) contiene el
agua de mar, si de 1 kg de agua de
mar, obtenemos 25 g sal común (Na
Cl).
3.2 En una disolución tenemos 200 g
de agua y 40 g de sal. Calcula la
concentración en % de la disolución.
3.2 ¿Cuál es la concentración en g/l
de una disolución de sal en agua que
contiene ½ Kg de sal en 4 litros de
disolución?
3.3 calcula la concentración en g/l
de
una
disolución
preparada
disolviendo 30 g e hidróxido de sodio
en 120 g de agua?
3.3
Se
desea
preparar
una
disolución al 4% de soluto y se
dispone de 32 g de esta sustancia,
¿qué cantidad de disolvente se
necesitará?
3.4 Se toman 25 g de una disolución
de sal en agua al 20% ; si se deja
evaporar el agua, ¿qué cantidad de sal
se obtendrá?
3.6 La glucosa es una sustancia sólida a temperatura ambiente (es
un tipo de azúcar). Se suelen preparar disoluciones de glucosa en
agua, a las que se llama suero glucosado, para alimentar a los
enfermos cuando no pueden ingerir alimentos.
a) En la etiqueta de una botella de suero de 500 cm3
se lee: “Disolución de glucosa en agua 55g/l”
a) ¿Cuál es el soluto?
b) ¿Cuál es el disolvente?
c) Explica el significado de 50 g/l
d) Un enfermo necesita tomar 40 g de glucosa cada
Disolución
hora, ¿qué volumen de suero de la botella anterior
de glucosa
en agua
se le debe inyectar en una hora?
50 g/l
e) Si le suministramos una botella de dicho suero
cada 20 minutos que volumen de suero y cuántos g
de glucosa se le habrán suministrado en una hora.
3.7 preparamos una disolución que contiene 3 g de cloruro de sodio( NaCl) y 7 g
de bromuro de potasio (KBr ) en 40 g de agua destilada. Halla la concentración
en tanto por ciento en masa de cada soluto en la disolución obtenida.
4. SOLUBILIDAD
Recuerda que:
La solubilidad es una propiedad
característica de las sustancias
que mide la máxima cantidad de
soluto que se puede disolver en
una cantidad determinada de
disolvente a una temperatura
determinada. Se suele medir en g
de soluto disueltos en cada 100
cm3 de agua (100 g de agua) o
por cada litro de disolución.
Depende de la Tª y se representa
mediante curvas de solubilidad.
El proceso inverso a la solubilidad
es
la
cristalización
o
la
precipitación del soluto.
ACTIVIDADES
4.1 Si te dicen que una disolución esta
saturada, ¿significa que tiene mucho soluto
disuelto? Explícalo.
4.2 La gráfica adjunta representa la
solubilidad del cloruro de potasio (KCl) en
agua (en g/100g de agua) a diferentes
temperaturas. Indica como preparar 1 L de
una disolución saturada de KCl a 25 ºC
Determinar en
gramos por litro la
solubilidad del
cloruro de potasio
en agua a 45 ºC.
a) 30 g/l
b) 50 g/l
c) 300 g/l
d) 500 g/l
4.3 ¿Podemos decir que la temperatura también afecta a la rapidez con que se
disuelven las sustancias? Explícalo e indica de que factores crees que depende
la solubilidad de un caramelo en el agua
4.4 En el diagrama de la figura adjunta
aparece la variación de la solubilidad del
nitrato de potasio (KNO3) con la temperatura.
Tenemos una disolución saturada de dicha
sal en 500 g de agua a 20 ºC. Si calentamos
hasta 60 ºC, ¿ qué cantidad e nitrato de
potasio habremos de añadir para que la
disolución siga siendo saturada?
4.5 Observa las curvas de solubilidad de la figura
adjunta. a) ¿Qué sustancia ve menos afectada su
solubilidad con la temperatura?
4.6 Observa atentamente la curva de solubilidad del
nitrato de potasio y contesta las siguientes
preguntas:
a) Localiza el valor de la solubilidad del nitrato de
potasio a 25 ºC y a 45 ºC.
b) ¿Qué masa de cristales se formará si una
disolución saturada en 100 g de agua se enfría
de 45 ºC a 25 ºC? ¿Y de 50 ºC a 20 ºC?
c) ¿Qué masa de nitrato de potasio se disolverá en 1
kg de agua a 50 ºC?
d) ¿Qué masa de agua se necesita para disolver
100 g de nitrato de potasio a 45 ºC?
e) ¿A qué temperatura el nitrato de potasio tiene una
solubilidad de 20 g por 100 g de agua?
ACTIVIDADES
A.1 Tres frascos A, B y C contienen mezclas. Clasifícalas en
homogéneas y heterogéneas teniendo en cuenta que: a) Los
componentes de la mezcla del frasco A pueden separarse por
centrifugación. b) Las mezclas de los frascos B y C son líquidas. c) La
mezcla del frasco C, al ser observada a través de la luz tiene un aspecto
turbio, mientras que la del frasco B no y su aspecto es uniforme.
A.2 Señala si cada una de las siguientes afirmaciones es verdadera o falsa
(V o F): Escribe las falsas como verdaderas.
a) Un material heterogéneo no puede estar formado por sustancias simples.
b) Una disolución siempre tiene la misma temperatura de ebullición que el
disolvente puro.
c) Un sustancia compuesta sólo puede transformarse en otras más sencillas
mediante cambios químicos.
d) La filtración puede servir para separar los componentes de una disolución.
e) La combustión de los sólidos es siempre un cambio químico, pero la de
los líquidos es una evaporación, pues suelen arder sin dejar ningún residuo.
A.3 Define los siguientes términos: heterogéneo, homogéneo, mezcla,
sustancia pura, disolución, elemento y compuesto, solubilidad, destilación,
decantación, y pon un ejemplo aclaratorio de cada uno.
A.4 En el siguiente párrafo, debes poner en los paréntesis la palabra que
corresponda de las siguientes: elemento, compuesto, mezcla
homogénea, mezcla heterogénea, fenómeno físico y fenómeno químico.
“ El hierro (
) no protegido, al cabo de un tiempo adquiere un tono
rojizo y un aspecto quebradizo ; decimos que le ataca el aire (
),
es decir, se ha oxidado (
) al combinarse con el oxígeno (
).
Este oxido (
), llamado herrumbre, se rompe al ser golpeado (
)y
puede ser arrastrado (
) por el agua (
) en la que
no se disuelve (
) formando una mezcla (
)”.
A.5 De las siguientes afirmaciones referidas al café con leche, ¿cuál es
cierta? :
a) Es una sustancia compuesta
b) Es una sustancia pura
c) Es una mezcla de sustancias compuestas
d) Es una mezcla de dos elementos, café y leche.
ACTIVIDADES DE CONCENTRACIÓN DE DISOLUCIONES
A.1 Sabrías decir ¿qué disolución de azúcar en agua es más dulce: una formada por 40 g en 1 litro de
agua u otra formada por 54 g de azúcar en 150 cl de agua?
A.2 La concentración de una disolución de nitrato potásico es de 15 g/l. ¿Qué cantidad de nitrato
potásico hay en 25 cm3 de disolución?
A.3 Explica detalladamente los pasos que debes seguir para preparar 1,5 l de una disolución de
azúcar en agua cuya concentración sea 17,7 g/l.
A.4 El suero fisiológico, que se usa para lavar las heridas o los ojos, es una disolución de sal común
en agua cuya concentración es de 9 g de sal por litro de disolución. ¿Qué cantidad de sal hay que
utilizar para echar en un recipiente que contiene 250 cm 3 de agua y obtener una disolución que sirva
como suero fisiológico?
A.5 Una disolución está formada por 20 g de una sustancia en 150 cm 3 de agua. ¿Cuál es su
concentración en g/100 cm3?
A.6 Sabiendo que la densidad y la concentración se pueden expresar en la misma unidad,
(¿cuál?¿existe alguna diferencia entre ambos conceptos?
A.7 La concentración de una disolución de hidróxido sódico en agua, en tanto por ciento en masa, es
del 2 %. ¿Qué cantidad de hidróxido sódico hay en un cuarto de kilogramo de disolución?
A.8 La concentración de una disolución de alcohol en agua, en tanto por ciento en volumen, es del 96
%. Sabiendo que la densidad del alcohol es 0,8 g/cm 3 , halla la cantidad de alcohol en g que se
necesita para formar 500 ml de disolución con dicha concentración.
A.9 Tenemos dos disoluciones de cloruro sódico. Una con 8 g de sal en 500 ml de agua y otra con 10 g
de sal en 2 l de disolución. ¿Cuál será la concentración de la disolución resultante al mezclar las dos
disoluciones anteriores?
A.10 Un litro de leche contiene 43,5 g de lactosa (azúcar de la leche). Si la densidad de la leche es
1,015 g/ml, calcula el tanto por ciento en masa de la lactosa y su concentración en g/L.
ACTIVIDADES DE DERMINACIÓN DE LA SOLUBILIDAD
A.1 Dos sustancias A y B son muy poco solubles en agua. De la sustancia A se disuelven tan
sólo 9,2·10–4 g en 160 cm3 de agua. De la sustancia B solamente se disuelven 11,5 · 10-4 g en
200 cm3 de agua. ¿Qué sustancia es la más soluble en agua?
A.2 La solubilidad de una sustancia en agua frente a la temperatura está dada
en la tabla adjunta:
Solubilidad
(g de sustancia /100 cm3 )
Temperatura (°C)
18
10
22
40
60
85
120
160
240
20
30
40
50
60
70
80
a) Representa estos datos en un gráfica de solubilidad frente a la temperatura. b) Calcula la
cantidad de sustancia que se disuelve en 500 l de agua a 25 °C. c) Halla la cantidad de
sustancia que precipita cuando una disolución de concentración 1400 g/l está a la
temperatura de 70 °C y se enfría hasta la temperatura de 10 °C.
A.3 La gráfica adjunta representa la solubilidad
del nitrato y del sulfato de potasio en agua a
distintas temperaturas. Calcula: a) La solubilidad
de ambas sustancias a 40 °C y 70 °C. b) El
nitrato que se disuelve en 1 litro de agua a 40 °C.
c) La masa de nitrato que precipita al enfriarla
disolución anterior hasta 10 °C.
A.4 En una experiencia de laboratorio se olvidó
poner el nombre de la sustancia encima de la
gráfica correspondiente. Se quiere corregir la
omisión y averiguar que nombre reciben las
sustancias A, B, C y D para ello debes saber
que:
(g/L)
a) El nitrato de plata es una sustancia que se
disuelve muy bien en frío.
b)
La
solubilidad
del
cloruro
sódico
prácticamente no está afectada por un aumento
de la temperatura.
c) El nitrato potásico se disuelve muy mal en frío,
pero su solubilidad aumenta mucho al crecer la
temperatura.
0ºC
(ºC)
d) El sulfato sódico cambia bruscamente su
solubilidad a la temperatura de 30 °C.
e) Fijándote en las curvas de solubilidad anterior, indica razonadamente la sustancia
cuya solubilidad varia menos con la temperatura y la que varia más.
A.5 La solubilidad del sulfato de potasio en agua a 20 ºC es de 100 g/L. Calcula
cuantos g de sulfato de potasio se disolverán en 250 cm3 de agua. Indica como
preparar 200 cm3 de disolución saturada de sulfato de potasio a 20ºC.
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Diapositiva 1