PIP 4º ESO IES SÉNECA TRABAJO EXPERIMENTAL EN FÍSICA Y QUÍMICA

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1 MEZCLAS Las mezclas son agrupaciones de dos o más sustancias puras en proporciones variables. Si presentan un aspecto uniforme son homogéneas y también se denominan disoluciones, como la de azúcar en agua. Si su aspecto no es uniforme, la mezcla es heterogénea, como el granito. Los dos métodos más utilizados para separar los componentes de una mezcla heterogénea son la filtración y la decantación. Para las homogéneas se emplean mucho la destilación y la cromatografía. DECANTACIÓN. Sirve para separar dos líquidos no miscibles, como agua y aceite. Se emplea el embudo de decantación, un recipiente que posee una llave en su parte inferior y que se abre para dejar pasar al líquido más denso. Una vez recogido, se cierra la llave quedando el líquido menos denso en el embudo. FILTRACIÓN. Sirve para separar sólidos insolubles de líquidos. Se utiliza un embudo provisto de un papel de filtro doblado y recortado en forma cónica. Al añadir la mezcla, el líquido pasa a través de los poros del papel y se recoge en un matraz, mientras que el sólido queda retenido en el filtro. DESTILACIÓN. Es un método muy utilizado para separar líquidos de una disolución aprovechando los diferentes puntos de ebullición de los componentes. CROMATOGRAFÍA. Es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que se mueve cada una de ellas a través de un medio poroso arrastradas por un disolvente en movimiento. OBJETIVO Separar los componentes sólidos de la mezcla de grafito (carbono) y cloruro sódico (sal común) por el procedimiento de filtración y los componentes de una mezcla de agua y aceite por el procedimiento de decantación. Separar también los componentes de una tinta comercial y una mezcla homogénea de agua y alcohol. MATERIALES Agua Aceite Sal Carbón Tinta Alcohol Papel de Filtro Embudo Erlenmeyer Embudo de decantación 2 Vasos de precipitados Soporte y pinzas Varilla de vidrio Equipo de destilación Probeta de 25 ml SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 1

2 PROCEDIMIENTO 1 Se mezclan unos 20 ml del fluido aceitoso y otros tantos de agua destilada, aproximadamente, medidos con la probeta, y luego agitamos vigorosamente en el embudo de decantación. Debemos tener la precaución de asegurar bien el tapón, sujetándolo durante el proceso. Se coloca el embudo en el soporte, se destapa y se deja decantar la mezcla durante una media hora. Con cuidado, abrimos la llave del embudo para separar el líquido situado en la capa inferior, despreciamos la interfase de ambos componentes y luego recogemos el componente de la capa superior. Medidas efectuadas (Mezcla líquida) Volumen de agua Volumen de aceite Volumen de aceite recuperado 25 ml 25 ml 20 ml Responde las cuestiones 1. Haz un esquema del montaje utilizado (o realiza fotografías de la práctica). a) Vertemos el aceite en la probeta con ayuda de un embudo. b) Vertemos el aceite en el embudo de decantación. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 2

3 c) Limpiamos la probeta para verter 25 ml de agua en ella. d) Vertemos el agua en el embudo de decantación con ayuda de un embudo. e) Agitamos el agua y el aceite en el embudo. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 3

4 f) Colocamos el embudo en el soporte y dejamos reposar hasta que los componentes se separen. g) Cuando estén separados, abrimos el embudo de decantación y recogemos el agua en una probeta para medir su volumen. h) Recogemos el aceite y medimos su volumen. 2. La mezcla líquida es homogénea o heterogénea? por qué? La mezcla es heterogénea porque se distinguen con claridad sus componentes. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 4

5 3. Cómo se produce la separación? Mediante decantación por su diferente densidad, ya que sirve para separar dos líquidos no miscibles, como agua y aceite. PROCEDIMIENTO 2 Se pesan, empleando un vaso de precipitados de 50 ml, unos 2,5 gramos de la mezcla de sal y carbón y se añaden 25 ml de agua destilada, agitando con una varilla de vidrio. Se recorta un cuadrado de papel de filtro y se hace un filtro de pliegues que sobrepase un centímetro del embudo, aproximadamente. Añadimos la mezcla sobre el filtro y recogemos la disolución filtrada, transparente e incolora, en un matraz Erlenmeyer. Así, tendremos retenido el grafito sobre el papel de filtro y toda la sal habrá pasado a la disolución acuosa. Si dejamos evaporar el agua, recuperaremos posteriormente la sal. Medidas efectuadas (Mezcla sólida) Masa de la mezcla 3g Responde las cuestiones 1. Haz un esquema del montaje utilizado (o realiza fotografías de la práctica). a) Pesamos el grafito en un vaso de precipitados. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 5

6 b) Vertemos el agua en el vaso de precipitados junto con el grafito. c) Agitamos la mezcla con la varilla. d) Colocamos el papel de filtro en el matraz aforado en el que previamente hemos colocado un embudo. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 6

7 e) Vertemos la mezcla en el matraz. f) El agua (con la sal disuelta) se filtra y el grafito se queda en el papel de filtro separándose la mezcla. 2. La mezcla de sal y carbón es homogénea o heterogénea? por qué? Es una mezcla homogénea, porque no se diferencian sus componentes. 3. Cómo se produce la separación? Mediante filtración porque sirve para separar sólidos insolubles de líquidos. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 7

8 PROCEDIMIENTO 3 Se vierten 25 ml de alcohol en un vaso de precipitados y se corta una tira de papel de filtro en la cual se pintan con rotuladores puntos de tinta de diversos colores para saber cómo actúa el alcohol sobre cada uno de ellos, descomponiéndolos. Responde las cuestiones 1. Haz un esquema del montaje utilizado (o realiza fotografías de la práctica). a) Vertimos 25 ml de alcohol en un vaso de precipitados. b) Cortamos una tira de papel de filtro y pintamos los puntos de los colores que queramos separar. c) Doblamos el extremo opuesto del papel y lo metemos en el vaso de precipitados sin que el alcohol entre en contacto con los colores. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 8

9 d) Dejamos que el alcohol actúe sobre los colores y que separe sus componentes. 2. La mezcla de los colores es homogénea o heterogénea? por qué? La mezcla es heterogénea ya que se puede ver cómo se descomponen los colores en otros. 3. Cómo se produce la separación? Mediante la cromatografía, la cual separa por la diferente adsorción de cada componente de la mezcla. PROCEDIMIENTO 4 Se vierten 25mL de agua y 25mL de alcohol en un matraz de fondo redondo para separarlos mediante destilación, es decir, calentando la mezcla para que sus componentes hiervan y separar de esta manera la mezcla. Responde las cuestiones 1. Haz un esquema del montaje utilizado (o realiza fotografías de la práctica). a) vertimos 25 ml de agua junto con 25 ml de alcohol en un matraz de fondo redondo. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 9

10 b) Colocamos un termómetro dentro del matraz de fondo redondo y montamos el refrigerante. c) Calentamos la mezcla hasta que el alcohol hierva primero ya que su punto de ebullición es más bajo que el del agua. d) El alcohol se condensa al pasar por el refrigerante, el cual lo enfría, lo que provoca que se vuelva líquido. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 10

11 e) Recogemos el alcohol con un matraz erlenmeyer. Y ya tenemos la mezcla separada. Podemos sacar tres muestras diferentes: una en la que sólo hayamos destilado alcohol; otra en la que el alcohol contenga agua y deba ser destilada otra vez y la última en la que sólo hay agua. 2. La mezcla del alcohol y del agua es homogénea o heterogénea? por qué? La mezcla es homogénea por que no se diferencian ambos componentes en la misma mezcla. 3. Cómo se produce la separación? Mediante destilación, lo cual hace aumentar la temperatura de la mezcla y, al tener sus componentes diferentes puntos de ebullición, la mezcla se separa. SEPARACIÓN DE MEZCLAS PÁGINA 11

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