Las mezclas de sustancias. Las disoluciones
Autora: MSc. Niurka Ramos Herrera

En la naturaleza, generalmente, las sustancias no se encuentran totalmente puras, sino mezcladas con otras. El aire, por ejemplo, es una mezcla de gases, está compuesto por dinitrógeno, dioxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua y otras sustancias gaseosas. La arena de la playa, las rocas, la tierra y los minerales están formados por varias sustancias.

natuLas aguas naturales, o sea, los océanos, mares, ríos, lagos, lagunas, manantiales y aguas subterráneas, son también mezclas de varias sustancias. Contienen dioxígeno, dióxido de carbono y algunas sustancias sólidas disueltas; estas últimas como el cloruro de sodio y el cloruro de potasio se encuentran en las aguas de los mares y océanos, mientras que el carbonato de sodio y el carbonato de potasio en los ríos y manantiales.
Objetivos:
-Definir los conceptos: mezcla, disolución, soluto y disolvente.
-Ejemplificar las mezclas y las disoluciones.
-Clasificar las disoluciones según su estado de agregación y los componentes de las disoluciones líquidas.
-Argumentar la importancia de las disoluciones y el agua para la vida en la Tierra.

Para comenzar el desarrollo de este tema, proponga observar la siguiente actividad experimental (Comparación entre sustancias puras y mezclas)
Se sugiere proceder de la siguiente forma:
Ø Muestre cuatro frascos rotulados, uno con cinc, otro con agua, otro con tetracloruro de carbono y el último con etanol. Informe que estas sustancias son puras. Arguméntelo.
Ø Describa sus propiedades. Compárelas.
Ø Haga referencia además a los valores de densidad, temperatura de fusión y temperatura de ebullición. (apéndice 3)
Ø Rotule 5 tubos de ensayos y colóquelos en la gradilla, prepare las muestras siguientes:
- En el 1: 2 g de cinc y 4 mL de agua
- En el 2: 3 mL de agua y 3 mL de tetracloruro de carbono
- En el 3: 2 g de cinc, 3 mL de agua y 3 mL de tetracloruro de carbono
- En el 4: 4 mL de etanol y 1 mL de agua
- En el 5: 1 mL de etanol y 4 mL de agua
Ø Agite el contenido de cada tubo de ensayos. Describa lo ocurrido.
Ø Clasifique cada una de las sustancias atendiendo a su solubilidad en agua y diga cuál es la diferencia esencial entre ellas y las muestras contenidas en cada tubo de ensayos. Resalte que en los frascos las sustancias son puras pues no están mezcladas con otras y en los tubos de ensayos se han unido dos o más sustancias. Destaque que al unir estas sustancias no ha ocurrido la transformación de estas en otras sustancias. Estamos en presencia de mezclas de sustancias. ¿Qué son entonces las mezclas de sustancias? Una mezcla es el resultado de unir dos o más sustancias, sin que ocurra la transformación de estas en otras sustancias.
- Comenta la diferencia con las sustancias puras.
A continuación:
Ø Muestra los tubos de ensayos 4 y 5.
Ø Comenta que contienen mezclas formadas por las mismas sustancias; agua y etanol.
Ø Preguntar: ¿Las sustancias se encuentran en la misma proporción? ¿Tendrán estas mezclas las mismas propiedades?
A partir de las interrogantes anteriores puede introducir que aunque las mezclas contenidas en los tubos de ensayos 4 y 5 están formadas por las mismas sustancias, estas no se encuentran en las mezclas en la misma proporción (ver volumen de cada sustancia en cada muestra); Por otra parte las propiedades de las mezclas dependen de las sustancias que las componen y de la proporción en que se encuentran.
Puede comprobarlo experimentalmente:

Ø Muestre dos cápsulas de porcelana. Nómbrelas, descríbalas.
Ø Tome una alícuota de cada una de las mezclas contenidas en los tubos de ensayos 4 y 5. viértalas en cada una de las cápsulas de porcelana.
Ø Compruebe si son inflamables. ¿La intensidad de la llama es igual en las dos cápsulas? Explique lo ocurrido. Llegue a conclusiones. Es necesario aclarar además, que las propiedades de las sustancias que forman las mezclas, casi siempre, conservan sus propiedades. Para comprobarlo hay que destruir la mezcla y comprobar las propiedades físicas de las sustancias.
Puede preguntar: ¿Por su aspecto externo podemos diferenciar estas mezclas de una sustancia pura?
Demuéstrelo. Compare las mezclas contenidas en los tubos 4 y 5 con el agua contenida en uno de los frascos.
Llegue a conclusiones: Por su aspecto externo estas dos mezclas no pueden diferenciarse de una sustancia pura. Para saber cuál es la sustancia pura o la mezcla es necesario determinar, al menos, una de las propiedades siguientes: la temperatura de ebullición, la temperatura de fusión o la densidad, pues estas son constantes para cada sustancia pura en condiciones determinadas de presión y de temperatura, o de una de ellas, según el caso.
Preguntar entonces: ¿Y las mezclas contenidas en los tubos de ensayos 1, 2 y 3, pueden diferenciarse de una sustancia pura, por su aspecto externo?
Explique. Dirija la observación a las diferentes muestras.
Llegue a conclusiones. Por su aspecto externo si pueden diferenciarse.
A partir del análisis puede proponer la clasificación de las mezclas en heterogéneas (aquellas en que sus componentes pueden observarse a simple vista) y en homogéneas (aquellas que sus componentes no pueden observarse a simple vista).
En el caso de las mezclas homogéneas, como esta (puede mostrar tubo de ensayos con mezcla de agua y etanol), como pueden apreciar, una sustancia se ha dispersado en la otra, podemos decir que se ha formado una disolución.
Las disoluciones son un caso particular de las mezclas homogéneas y se originan cuando ocurre esa dispersión de una sustancia en otra. El componente o los componentes disueltos no se distinguen a simple vista, ni con la ayuda del microscopio. ¿Cómo podemos entonces definir qué es una disolución? Las disoluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias en proporciones variadas (estas proporciones se pueden variar continuamente).

Las disoluciones pueden ser sólidas, gaseosas o líquidas, atendiendo a su estado de agregación.
Ejemplifique: Entre las disoluciones sólidas se encuentran algunas aleaciones. Una disolución gaseosa puede ser cualquier mezcla de gases (ejemplo: el aire). Disoluciones líquidas son las aguas naturales, entre otras (puede hacer referencia a los diferentes ejemplos que aparecen en los párrafos 5, 6,7 y 8 de la página 12 del Lt de Química, parte 1, en dependencia del tiempo que dispone). Destaque que las disoluciones gaseosas y las líquidas son transparentes. Las disoluciones líquidas, es decir, las disoluciones de sólidos, líquidos o gases en líquidos, fundamentalmente agua, son las más importantes y las de uso más frecuente. Ellas desempeñan un papel esencial en la vida diaria, se emplean constantemente en el hogar, en el laboratorio y en la industria.
v Muestre las mezclas homogéneas que tiene en tubos de ensayos y concluya que: En las disoluciones líquidas el componente o los componentes disueltos o que se encuentran en menor proporción se denominan soluto y la sustancia que disuelve al soluto se nombra disolvente. Explique que en las disoluciones de sólidos o de gases en líquido, este último es el disolvente, mientras que los sólidos o gases disueltos son solutos. En las disoluciones de líquido en líquido el soluto es el que está en menor proporción.
v Presente una imagen de aguas naturales (recuerde ríos, lagos, mares, etc…) Comente que en las aguas naturales, el dioxígeno, el dióxido de carbono y las sustancias sólidas disueltas son solutos y el agua es el disolvente. Por esta razón, dichas disoluciones se llaman disoluciones acuosas.
Para concluir el encuentro, informe que en el agua se disuelven numerosas sustancias y por ello es un excelente disolvente. La amplia utilización del agua en la industria, el laboratorio, la medicina, la agricultura y el hogar se basa, fundamentalmente, en esa significativa propiedad que ella tiene de disolver muchas sustancias. Por su importancia para la economía y para la vida de todos los seres, es necesario utilizar racionalmente el agua y evitar su contaminación.

Como actividad independiente puede proponer la realización de un trabajo evaluativo donde se evidencie la importancia del agua como excelente disolvente y cómo utilizarla racionalmente, etc





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