Mezclas y Soluciones.
Mezclas.
Según la definición, una mezcla es la combinación de dos o más sustancias en la que cada una de ellas conserva sus propiedades distintivas. Algunas veces es muy fácil darse cuenta de que hay una mezcla porque se la ve a simple vista, como cuando el agua se mezcla con otros componentes como aceite o arena.
Las mezclas se encuentran en la naturaleza formando el agua de los mares, el aire que respiramos, los minerales y muchas sustancias presentes en los organismos de los seres vivos. Además, los procesos industriales se encargan de crearlas y manipularlas para llegar a los productos finales, que van a satisfacer las necesidades de los consumidores.
Todas las mezclas se distinguen por una serie de características:
- Tienen dos o más componentes
- Proporciones variables de sus componentes
- Sus componentes conservan sus propiedades
- Sus componentes se pueden separar por métodos físicos
- Disposición de las partículas de sus componentes
- Actúan como un material diferente a sus componentes.
- Todas las soluciones diluidas y saturadas, llamadas también soluciones verdaderas, en las que los componentes, que pueden ser sólidos o líquidos en un medio líquido, no se distinguen a simple vista y sólo se pueden separar por medio de métodos físicos como la filtración, la decantación, la destilación.
- Coloides: son soluciones acuosas sobresaturadas, que llevan partículas de un sólido con diámetros que oscilan entre 1 nm y 1 μm, tan pequeñas que no se pueden separar filtrando.
- Aleaciones: Son mezclas homogéneas formadas por metales. Ejemplos de aleaciones son el acero, hecho de hierro y carbono, el bronce, hecho de cobre y estaño, y el latón.
Mezclas heterogéneas
Las mezclas heterogéneas son aquellas en las que se aprecian dos o más fases. Por ejemplo, una piedra que contiene varios minerales, como los sulfuros de zinc (ZnS), de hierro (FeS) y de cadmio (CdS), muestra los destellos metálicos de cada uno. En este tipo de mezclas, se encuentran catalogadas
Mezcla simples o groseras, que son combinaciones de sólidos granulados, cuyas partículas se distinguen a simple vista. Es el caso de la arena de las playas, que lleva cristales de muchos minerales como el carbonato de calcio (CaCO3) y el dióxido de silicio (SiO2).
Suspensiones, que son mezclas que llevan las partículas de un sólido sostenidas en el medio líquido del disolvente. Si esta mezcla se deja en reposo por un tiempo, las partículas se van a sedimentar. Es fácil separar los componentes por decantación o filtración. Para que esta mezcla tenga propiedades uniformes, hay que agitarla; así, las partículas quedarán dispersas por completo.
Se denomina solución o disolución química a una mezcla homogénea de dos o más sustancias químicas puras. Una disolución puede ocurrir a nivel molecular o iónico y no constituye una reacción química.
Toda solución química presenta, como mínimo, dos componentes: un soluto (el que es disuelto en el otro) y un solvente o disolvente (que disuelve al soluto). En el caso del azúcar disuelto en agua, el azúcar es el soluto y el agua es el disolvente.
La formación de soluciones y mezcla de sustancias es fundamental para el desarrollo de nuevos materiales y para el entendimiento de las fuerzas químicas que permiten a la materia combinarse. Esto resulta de particular interés para los campos de la química, la biología y la geoquímica, entre otros.
Las soluciones químicas pueden clasificarse de acuerdo a dos criterios:
- Diluidas. Cuando la cantidad de soluto respecto al solvente es muy pequeña. Por ejemplo: 1 gramo de azúcar en 100 gramos de agua.
- Concentradas. Cuando la cantidad de soluto respecto al solvente es grande. Por ejemplo: 25 gramos de azúcar en 100 gramos de agua.
- Saturadas. Cuando el solvente no acepta ya más soluto a una determinada temperatura. Por ejemplo: 36 gramos de azúcar en 100 gramos de agua a 20 °C.
- Sobresaturadas. Como la saturación tiene que ver con la temperatura, si incrementamos la temperatura, se puede forzar al solvente a tomar más soluto del que ordinariamente puede, obteniendo una solución sobresaturada (saturada en exceso, digamos). Así, sometida a un calentamiento, la solución tomará mucho más soluto del que ordinariamente podría.
- Sólido en sólido. Tanto el soluto como el disolvente se encuentran en estado sólido. Por ejemplo: las aleaciones como el latón (cobre y zinc).
- Gas en sólido. El soluto es un gas y el disolvente es un sólido. Por ejemplo: hidrógeno en paladio, polvo volcánico, entre otros.
- Líquido en sólido. El soluto es un líquido y el disolvente es un sólido. Por ejemplo: las amalgamas (mercurio y plata).
- Sólido en líquido. Por lo general, se disuelven pequeñas cantidades de sólido (soluto) en un líquido (disolvente). Por ejemplo: azúcar disuelto en agua.
- Gas en líquido. Se disuelve un gas (soluto) en un líquido (disolvente). Por ejemplo: el oxígeno disuelto en el agua de mar que es responsable de la vida acuática en el planeta.
- Líquido en líquido. Tanto el soluto como el disolvente son líquidos. Por ejemplo: las amalgamas (mercurio y plata).
- Gas en gas. Tanto el soluto como el disolvente son gases. En muchas ocasiones estas disoluciones se asumen como mezclas debido a las débiles interacciones entre las partículas de los gases. Por ejemplo: oxígeno en aire.
- Gas en sólido. El soluto es un gas y el disolvente es un sólido. Por ejemplo: polvo disuelto en aire.
- Líquido en gas. El soluto es un líquido y el disolvente es un gas. Por ejemplo: vapor de agua en el aire.
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