PREGUNTA (Módulo Electivo) El siguiente equipo de laboratorio: Se utiliza para

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1 PREGUNTA (Módulo Electivo) El siguiente equipo de laboratorio: Se utiliza para A) separar los componentes de una solución. B) aumentar la solubilidad de una solución. C) demostrar que el agua es un compuesto. D) diluir una solución concentrada. E) aumentar el punto de ebullición de una solución.

2 COMENTARIO En el siguiente comentario se realizará un análisis más a fondo de cada una de las opciones planteadas en la pregunta, con el fin de clarificar algunos conceptos. Respecto de la opción B), es necesario recordar que la solubilidad corresponde a la máxima masa de soluto, en gramos, que se puede disolver en una determinada masa o volumen de solvente, a una temperatura dada, con el fin de formar una solución saturada. Para la mayoría de los sólidos, las solubilidades aumentan con el aumento de la temperatura, tal como se muestra en el siguiente gráfico: Solubilidad (g de soluto en 100 g de agua) Temperatura ( C) De acuerdo al análisis anterior, el montaje mostrado en el enunciado no es necesario para aumentar la solubilidad de un compuesto, por lo que la opción B) es incorrecta. En la opción C), se hace referencia a que el material de laboratorio mostrado en el enunciado sirve para demostrar que el agua es un compuesto. Para esto debes recordar que un compuesto es una sustancia pura formada por una combinación de dos o más átomos de diferentes elementos unidos siempre en una misma proporción, por ejemplo, en variadas muestras de agua existe la misma proporción de los átomos de hidrógeno y de oxígeno.

3 El agua al ser un compuesto puede ser separada en sus componentes principales a través de un proceso llamado electrólisis, en el cual se puede obtener el gas hidrógeno y el gas oxígeno cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de esta, tal como se muestra en el siguiente esquema: Oxígeno gaseoso, O 2 Agua, H 2O Hidrógeno gaseoso, H 2 Fuente: Química La Ciencia Central Brown 9ª Ed. El esquema presentado en el enunciado, no sirve para separar un compuesto en sus elementos constituyentes, por lo que la opción C) es incorrecta. En la opción D), se hace referencia a que el material de laboratorio mostrado en el enunciado sirve para diluir una solución concentrada. Para esto debes recordar que una solución es una mezcla homogénea en la que una sustancia llamada soluto se dispersa uniformemente en un solvente, y relacionarlo con el proceso de dilución, en el cual se agrega más solvente a la solución original con el fin de aumentar el volumen y disminuir la concentración de soluto original, tal como se representa en el siguiente esquema: Solvente Solución inicial Solución final Es necesario que consideres que cuando se agrega más solvente a una solución concentrada, no cambia el número de partículas de soluto, sino que se dispersan conforme aumenta el volumen de la solución. El esquema presentado en el enunciado, no corresponde al aparataje utilizado en una dilución, siendo la opción D) incorrecta.

4 En la opción E), se hace referencia a aumentar el punto de ebullición de una solución, para esto se tomará como ejemplo el agua. El agua tiene su punto de ebullición a los 100 C (Teb 1 ), a 1 atm de presión, si se disuelve un soluto no volátil como por ejemplo sal (NaCl) en ella, la presión de vapor disminuirá, por lo tanto, se deberá calentar la solución a una mayor temperatura para poder igualar la presión de vapor con la presión externa y así alcanzar un nuevo punto de ebullición (Teb 2 ). Tal como se presenta en el siguiente esquema: De acuerdo al análisis anterior, el montaje mostrado en el enunciado no es necesario para aumentar el punto de ebullición de una solución, pues para aumentar el punto de ebullición es necesario agregar un soluto al solvente. Por lo que la opción es incorrecta. Por último, la opción A) plantea la separación de los componentes de una solución, la cual recibe el nombre de destilación y se lleva a cabo con el siguiente equipo de laboratorio:

5 La destilación es una técnica que permite la separación de mezclas de líquidos: purificación de un líquido, la remoción de un solvente, entre otros. En la destilación el líquido se calienta en un recipiente adecuado (matraz, balón, etc.) hasta su punto de ebullición y luego se condensan los vapores producto de la ebullición en otro recipiente. Existen diferentes tipos de destilación: La destilación simple, se utiliza cuando se desea separar o eliminar un solvente o cuando hay mezclas de solventes con temperaturas de ebullición muy diferentes. La destilación fraccionada, se utiliza para separar solventes de una mezcla cuyas temperaturas de ebullición son muy similares. La destilación al vacío, se utiliza cuando se desea purificar o eliminar un solvente con una temperatura de ebullición muy elevada o cuando el solvente es muy termolábil (se descompone a altas temperaturas). La destilación por arrastre de vapor de agua, se utiliza para extraer sustancias orgánicas con una alta temperatura de ebullición y que forma mezclas inmiscibles con el agua. Se utiliza especialmente para extraer productos naturales como esencias de flores y hojas. La destilación en general, no involucra cambios químicos en las especies, por lo que se considera un cambio físico, siendo correcta la opción A). FICHA DE REFERENCIA CURRICULAR Eje Temático / Área Temática: Materia y sus transformaciones / Reacciones químicas y estequiometría Nivel: II Medio Objetivo Fundamental: Reconocer diversos tipos de soluciones en estado sólido, líquido y gaseoso, sus propiedades, aplicaciones tecnológicas y las etapas necesarias para la preparación de soluciones a concentraciones conocidas. Contenido Mínimo Obligatorio: Reconocimiento de material de laboratorio para desarrollar procedimientos en el trabajo experimental que permiten obtener diversos tipos de soluciones. Habilidad Cognitiva: Reconocimiento Clave: A