Separación de los componentes de las mezclas. Decantación y filtración
Autora: MSc. Niurka Ramos Herrera
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La obtención de sustancias es una de las tareas fundamentales que se lleva a cabo en laboratorios y a escala industrial, aunque estas no sean totalmente puras. Sin embargo, en ocasiones no es necesario obtener una sustancia dada, sino separarla de la mezcla en que se encuentra.
Con anterioridad estudiamos las mezclas de sustancias y conocimos que las propiedades de estas dependen de las propiedades de las sustancias que las componen ¿Es posible separar los componentes de las mezclas?
A esta interrogante le daremos respuesta en el encuentro de hoy. Proponga entonces el tema.
Oriente los objetivos:
-Valorar la importancia de separar los componentes de una mezcla.
-Describir la separación por decantación y por filtración, de los componentes de una mezcla, atendiendo a sus propiedades.
- Describir los útiles de laboratorio que se emplean para realizar la decantación y la filtración.
-Ejemplificar mezclas cuyos componentes pueden ser separados por decantación y por filtración; así como procesos industriales y del hogar en los que se utiliza esta operación.

¿Es posible separar los componentes de las mezclas?
Primeramente les informo que los componentes de una mezcla se separan teniendo en cuenta algunas de sus propiedades, tales como el estado de agregación, la solubilidad en agua o en otro disolvente y la temperatura de ebullición.
Por este motivo, para separar las sustancias que componen una mezcla es necesario, primero conocer sus propiedades, y después llevar a cabo diferentes operaciones.
¿Cuáles son estas operaciones?
Entre las operaciones más frecuentes que se realizan para separar los componentes de una mezcla se encuentran las siguientes: decantar, filtrar, vaporizar y destilar.
Estas operaciones para separar los componentes de las mezclas se efectúan, tanto en el laboratorio, como en la industria y en el hogar. En ocasiones es necesario hacer solo una de las operaciones; pero en la mayoría de los casos hay que realizar dos o más operaciones e incluso hasta añadir otra sustancia, generalmente un líquido, para separar las sustancias que componen la mezcla en cuestión.
Conociendo los componentes de una mezcla dada y las propiedades que poseen, se puede formular una predicción (ver aclaración al profesor) sobre cómo separarlos y después comprobarla en la práctica.
Aclaración al profesor No debe confundir una predicción (afirmación científicamente fundamentada sobre un fenómeno aún desconocido, realmente posible y que puede o no existir) con una hipótesis, esta última es una afirmación científicamente fundamentada sobre un fenómeno conocido cuyas causas se desconocen, se emplea para explicar un fenómeno conocido. La veracidad o falsedad de una hipótesis o de una predicción debe comprobarse en la práctica.

Plantear además que, antes de separar los componentes de una mezcla, es conveniente describir con palabras o mediante un esquema los pasos que se darán o las operaciones que se llevarán a cabo, así como las sustancias que se separarán o recogerán en cada una de ellas.

Les propongo entonces conocer en qué consiste la operación de decantar. Para ello observen la siguiente actividad experimental.

(Separación de los componentes de una mezcla por decantación)(Se realiza en dos partes)

Primera parte: Decantar un líquido de un sólido. Propongo que proceda de la siguiente forma:

Ø Muestre un vaso de precipitados que contenga 20 mL de agua.

Ø Muestre un vidrio reloj donde se tengan 5 g de carbonato de calcio.

Ø Describa las propiedades físicas de las sustancias.

Ø Añada la sustancia sólida al agua que se encuentra en el vaso de precipitados.

Ø Agite con un agitador de vidrio. Nómbrelo. Descríbalo.

Ø Describa lo ocurrido. Recuerde que este sólido es prácticamente insoluble en agua. Además se deposita en el fondo del recipiente después de un tiempo breve.

Ø Pregunte: ¿Cómo usted procedería para separar los componentes de esta mezcla?

Ø Separe los componentes de la mezcla por decantación, como se representa en la figura 1.9 del libro de texto de Química. Parte 1. Describa la operación.

Represente mediante un esquema, lo ocurrido. Explique. Refiérase a las propiedades de los componentes de la mezcla que permiten separarlos por decantación.

Realice ahora la segunda parte de la actividad experimental.

Segunda parte: Decantar un líquido de otro líquido. Propongo que proceda de la siguiente forma:

Ø Muestre dos vasos de precipitados, uno que contenga 10 mL de agua y otro que contenga 10 mL de tetracloruro de carbono.

Ø Describa las propiedades físicas de las sustancias.

Ø Una las dos sustancias en uno de los vasos de precipitados.

Ø Agite con un agitador de vidrio.

Ø Describa lo ocurrido. Recuerde que el tetracloruro de carbono es un líquido prácticamente insoluble en agua.

Ø Pregunte: ¿Cómo usted procedería para separar los componentes de esta mezcla?

Ø Muestre el embudo de separación, el soporte universal, el aro o anilla y la nuez o mordaza. Nómbrelos, descríbalos e informe sus usos. (apéndice 2)

Ø Vierta la mezcla en el embudo de separación y monte el aparato como se representa en la figura 1.10 del libro de texto de Química parte 1.

Ø Proceda a realizar la operación. Describa la operación.

Ø Represente mediante un esquema, lo ocurrido. Explique. Refiérase a las propiedades de los componentes de la mezcla que permiten separarlos por decantación, utilizando el embudo de separación.

Ø Pregunte: ¿Cuándo se realiza entonces la decantación?

La decantación se realiza para separar el componente líquido de una mezcla, de otro (sólido o líquido) prácticamente insoluble en aquel y que transcurrido un tiempo relativamente breve se deposita en el fondo del recipiente.
propongo que observen ahora otra actividad experimental

Ø Muestre un vaso de precipitados que contenga 15 mL de agua.

Ø Muestre un vidrio reloj donde se tengan 3 g de carbón en polvo.

Ø Describa las propiedades físicas de las sustancias.

Ø Añada la sustancia sólida al agua que se encuentra en el vaso de precipitados.

Ø Agite con un agitador de vidrio.

Ø Describa lo ocurrido. Recuerde que este sólido es prácticamente insoluble en agua. Además flota en la superficie del líquido o se mantiene en suspensión durante un tiempo relativamente prolongado

Ø Pregunte: ¿Cómo usted procedería para separar los componentes de esta mezcla?

Ø Muestre el embudo liso y el papel de filtro. Nómbrelos. Descríbalos e informe sus usos. (apéndice 2)

Ø Realice los pasos del procedimiento del experimento de clase 1.4 “ Separación de los componentes de una mezcla por filtración” que aparece en el libro de texto de Química parte 1.

Ø Separe los componentes de la mezcla por filtración, como se representa en la figura 1.11 del libro de texto de Química. Parte 1. Describa la operación. Haga énfasis en que para realizar esta operación son necesarios un sistema de filtración, un sistema de sostén y un sistema colector. Señale estos sistemas después de montado el aparato para filtrar. Puede comentar además que durante la filtración el líquido que atraviesa el filtro se denomina filtrado y el sólido que queda retenido en dicho filtro se nombra residuo.

Ø Represente mediante un esquema, lo ocurrido. Explique. Refiérase a las propiedades de los componentes de la mezcla que permiten separarlos por filtración.
Ø Pregunte: ¿Cuándo se realiza entonces la filtración?

La filtración se realiza para separar el componente líquido de una mezcla, de otro sólido prácticamente insoluble en aquel y cuyas partículas flotan en su superficie o se mantienen en suspensión durante un tiempo relativamente prolongado.
puede referirse a que en los procesos industriales se emplean como filtros tejidos de paño, lana de vidrio, algodón, grava o arena, tela metálica o lona, etc.

En los acueductos para potabilizar el agua, se llevan a cabo las operaciones de decantación y de filtración. Para despedir puede referirse a los párrafos 2, 3 y 4 de la página 18 del libro de texto de Química parte 1.




















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