Diapositivas elementos mezclas compuestos3

Maestría en Educación Universidad Autónoma del Caribe

Diapositivas del proyecto

Módulo: Estrategias Pedagógicas en Ambientes Virtuales de Aprendizaje Dirigido por: Mg. Ariel Padilla Isaza

Autores: Chrysthian Eduardo Molinares

Torregrosa y Victor Manuel Piñeros Caipa.

Mezclas, soluciones y separación de mezclas y soluciones

Objetivos• Identificar las características

de los elementos, los compuestos , las mezclas y las soluciones.

• Explicar la formación de las mezclas y las soluciones en función del tamaño de las partículas.

• Distinguir las características de una solución y una mezcla.

• Identificar los diversos procedimientos utilizados en la separación de mezclas y soluciones

• Explicar los diversos procedimientos e instrumentos utilizados para separar mezclas y soluciones.

ELEMENTOS, MEZCLAS Y COMPUESTOS.

Elementos

• No pueden descomponerse en sustancias más simples

• Constituidos por una sola clase de átomos

• Dos clases principales: metales y no metales.

Metales

• Propiedades físicas:• Conducen la electricidad.• Dúctiles y maleables (pueden

ser doblados y moldeados) hasta formar hilos y láminas

• Propiedades químicas:• Forman óxidos básicos, ej.

MgO; CuO.• Forman cationes, ej. Na+;

Ca+.


No metales

• Propiedades físicas:• Aislantes• Frágiles (se parten

repentinamente cuando se sobrecargan o someten a tensiones).

• Propiedades químicas:• Forman óxidos ácidos, ej. CO2;

SO2; NO2.

• Forman aniones, ej. O-2; Cl-1; Br-

1.

Cantidades relativas en la corteza terrestre

• Elemento % • Oxigeno 46,6 No metal

más abundante• Silicio 27,7 • Aluminio 8,1 Metal más

abundante• Hierro 5,0 • Calcio 3,6• Hidrógeno 0.22 • Carbono 0,1 Forma la

mayoría de los compuestos


MEZCLAS

• Generadas por cambios físicos• Las propiedades originales

permanecen.• Poseen composiciones

variables.• No existe cambio energético

en el proceso de la mezcla.• Se separan por cambios

físicos.• Constituidas por elementos y

compuestos.

Ejemplos importantes:

• Aire• Mezclas de gases.• Componentes principales:• Nitrógeno 78%• Oxígeno 21%• Gases nobles 0.9 %• Dióxido de carbono 0,04%• Separables por destilación

fraccionada.


MEZCLAS

• Agua de mar• Mezcla de sales iónicas en agua:• Sal Masa(g en 100 g de agua marina)• Cloruro de sodio 2,6• Cloruro de magnesio 0,3• Sulfato de magnesio 0,2• Sulfato de calcio 0,1• Cloruro de potasio 0,1• Separables por destilación para recoger el

agua y por evaporación para recolectar la sal.


• Petróleo• Mezcla de

hidrocarburos Saturados.

• La composición varía de una fuente a otra.

• Separables por destilación fraccionada.


COMPUESTO

• Producidos por un cambio químico.

• Presentan propiedades nuevas, distintas de las de los reactivos.

• Poseen una composición y una fórmula definida.

• Existe un cambio energético en el proceso de combinación.

• Solo pueden separase por descomposición (cambio químico).


• Agua H2O

• Amoniaco NH3

• Metano CH4

• Dióxido de carbono CO2

• Cloruro de sodio NaCl• Carbonato de calcio CaCO3

• Oxido de hierro III Fe2O3


MEZCLAS Ejemplos importantes:


compuestos


Elementos quimicos

SOLUCIONESSOLUCIONES

MezclasMezclas

• Constituidas por mas de una sustancia

• Poseen composición variable• Sus propiedades son las de

las sustancias que las componen

• No existe un cambio energético en el proceso de mezcla.

CARACTERÍSTICAS:

DISOLUCIONES

• Las partículas de

soluto y de solvente

son muy pequeñas y

casi del mismo

tamaño por lo que

están en el mismo

estado o fase

• Son mezclas homogéneas y uniformes de dos o mas sustancias . se reconocen porque son transparentes – se puede ver a través de ellas.

COMPONENTES DE UNA SOLUCIÓN

• SOLUTO: Es el componente

menos abundante en una solución, a menudo es un sólido.

• SOLVENTE: Es el componente mas

abundante de una solución, normalmente es líquido.

Ejemplos de disoluciones importantes• EL AIRE: es una mezcla importante de

gases. El nitrógeno (78%) es el disolvente .El oxígeno (21%), los gases nobles y el dióxido de carbono, son algunos de los solutos. Los puntos de ebullición de estas sustancias están muy próximos por o cal el aire se separa por destilación fraccionada:

El nitrógeno hierve a -196°CEl oxígeno hierve a -183°C.

El nitrógeno hierve primero y sale por la columna el oxígeno se queda en el fondo.

Ejemplos de disoluciones importantes

Es una Mezcla de hidrocarburos aturados. Su composición varía y todos los puntos de ebullición están muy próximos entre sí, por lo tanto se separa en fracciones, que son grupos de hidrocarburos con puntos de ebullición similares.

El Petróleo:

Agua de Mar

El agua de mar se evapora para obtener sal común (cloruro de sodio, NaCl) y otros solutos que

contienen.

En las partes secas del mundo se utiliza para obtener agua potable y de riego

El agua de mar se destila, o separa por un proceso llamado Ósmosis.

Ejemplos de disoluciones importantes

SUSPENSIONES

Se reconocen porque son opacas – no se puede ver a través de ellas .

Suspensiones

Aquí las partículas en suspensión son mucho más grandes que las partículas en que están suspendidas. Las partículas en suspensión son en realidad grumos de líquido o de un sólido puro. Son lo suficientemente grandes para reflejar la luz por lo que la mezcla es opaca.

Debido a que estas partículas grandes están en un estado o en una fase distintos al de la partículas más pequeñas las suspensiones se denominan Mezclas heterogéneas o No uniformes.

Suspensiones

Ejemplos de soluciones Importantes

Leche:Las partículas de la grasa están suspendidas en agua, estas son menos densas que el agua y con el tiempo seguirán desplazando hacia la superficie.

Pinturas: Las partículas del pigmento coloreado están suspendidas en agua o aceites. Si la pintura no se ha agitado durante un tiempo largo, las partículas se depositan en el fondo.


• Mezcla de agua y barro:Las partículas de barro están suspendidas si el agua se agita. Pero el barro se deposita si no se perturba el agua.

• Aliño para ensalada: Las partículas de aceite están suspendidas en el vinagre cuando se agita el aliño. El aceite y el vinagre se separan en dos fases cuando se dejan reposar.


Separación de mezclas (I) DISOLUCIONES

Como todas las partículas están el la misma fase, las disoluciones solo pueden separarse haciendo que una de las partes cambie de estado.

• EVAPORACIÓN• DESTILACIÓN• DESTILACION FRACCIONADA• CROMATOGRAFIA

EVAPORACIÓN

• La evaporación se utiliza para recoger el soluto. El disolvente cambia a gas y abandona la mezcla. La evaporación se efectúa en una vasija con una gran superficie para evitar el sobrecalentamiento y la descomposición del soluto.

La destilación se utiliza para recoger el disolvente . Este se colecta y condensa a medida que abandona la mezcla. Es importante el uso del termómetro para revisar el punto de ebullición de los líquidos.

DESTILACIÓN

Se utiliza cuando los puntos de ebullición están muy próximos entre sí. En una columna de fraccionamiento en vapor se condensa y hierve varias veces. Cada vez el liquido con menor punto de ebullición vence sobre otro y alcanza la parte superior en primer lugar

Destilación fraccionada

CROMATOGRAFÍA

Se utiliza cuando hay muchos solutos o cantidades muy pequeñas de estos. Cada soluto variará en solubilidad y en intensidad con que se une al papel o al material en el interior de la columna. El soluto que sea más soluble y que se enlace con menor efectividad viajará más rápido. Así cada soluto se separará del resto en el proceso. Los solutos pueden identificarse mirando la distancia que viajan.

Normalmente las suspensiones se pueden separar con mayor facilidad que las disoluciones porque las partículas suspendidas están en estado distinto. Las suspensiones se pueden separar atrapando las partículas de mayor tamaño.

• CENTRIFUGACIÓN• FILTRADO• EMBUDO DE DECANTACIÓN• DECANTACIÓN

Separación de mezclas (II)SUSPENSIONES

CENTRIFUGACIÓN

Si se hace girar una suspensión a gran velocidad, las partículas de mayor tamaño se desplazan hacia el exterior. Así las suspensiones pueden separarse introduciendo unos tubos en una centrífuga y haciéndolos girar. EL residuo se deposita en el fondo del tubo y el filtrado (liquido) puede ser vertido.

Filtrado Las partículas suspendidas quedan atrapadas en el papel filtro formando el residuo. Las mas pequeñas pasan a través del papel formando el filtrado

Proceso de filtración

Embudo de decantación

• Dos líquidos

insolubles

(Inmiscibles)

pueden separarse

si dejamos salir la

capa inferior

DECANTACION

• Si la suspensión se ha separado, la parte superior puede traspasarse con cuidado

ACTIVIDADES DEAUTOAPRENDIZAJE

MAPA MENTAL • De acuerdo con las características de

los elementos, compuestos , mezclas y soluciones construye un mapa mental donde relaciones y jerarquices coherentemente los conceptos propios de estas sustancias.

Has clic enlace que aparece a continuación y elabora tu mapa mental. www.mindomo.com

Se creativo en tu presentación

http://www.mindomo.com/

• Responde por una sola vez los cuestionamientos formulados en el foro de debate “SEPARACIÓN DE MEZCLAS”, redactando un párrafo corto, coherente y con sentido para dar respuesta a cada pregunta, la participación en el foro debe ser individual y presentarse por escrito a lo máximo, en una cuartilla tamaño carta, en letra arial 12 a 1 espacio, la cual incluirá el total de respuestas dadas los cuestionamientos formulados.

Recomendaciones para la participación en los foros:

• En relación a lo expuesto por tus compañeros, puedes participar máximo dos veces en el foro, asumiendo una posición crítica y argumentada sobre las participaciones de ellos, inclusive sobre las respuestas de tu autoría, en la cual puedes reconocer errores cometidos, o mostrarte a favor, en contra o neutral sobre lo expuesto por algunos miembros del foro.

• El foro estará habilitado por un tiempo de 10 días a partir de la fecha de su publicación en la Web.


• Cuando recibas comentarios, posiciones contrarias o contra argumentaciones, de tu profesor virtual o colectivo adscrito al foro, se prudente, modesto e incluso agradecido, en ciencia los dogmas son fuertemente cuestionados.

• No se aceptan monólogos.• Una vez cerrado el foro recibirás la valoración de tu

participación acorde a una rúbrica diseñada para ello.• El foro tendrá una calificación equivalente al 25% de

la calificación total de la unidad de aprendizaje.


• Preámbulo: Las soluciones son mezclas homogéneas, en Las cuales las sustancias constituyentes no pueden diferenciarse entre sí. Dichos sustancias en solución, se caracterizan por conservar las propiedades que le son inherentes, es decir, sus propiedades físicas y químicas.

• El agua de mar es una mezcla que incluye una diversidad de sales disueltas en el solvente universal “agua”, estas sales se encuentran en la solución a diversas concentraciones, variando la concentración de cada una de ellas según los factores ambientales que influyen sobre el mar.

FORO DE DEBATE 1.

Problema del Foro 1• En un naufragio sobreviven un

número considerable de personas las cuales quedan aisladas en una isla desprovista de agua dulce, pero con ellas son arrastradas hasta la orilla utensilios de cocinas, como ollas, vasos, fósforos y demás objetos de interés para su subsistencia, más no agua potable.

• ¿Cómo podrían los náufragos obtener agua dulce a partir del agua de mar?

• A. DESTILACIÓN FRACCIONADA

• B. EVAPORACIÓN• C. DESTILACIÓN SIMPLE O

SENCILLA.• D. CROMATOGRAFÍA

Describa con un gráfico o un mapa de flujo, el proceso de separación de mezcla seleccionado.

Problema del Foro 2

• En un laboratorio un docente de química mezcló intencionalmente agua destilada, sal de cocina, arena lavada y limaduras de hierro. Luego pidió a sus estudiantes separar los componentes de la mezcla usando los procesos físicos necesarios. Al final, ellos deberían mostrar al docente y por separado: la arena, las limaduras de hierro, la sal de cocina y el agua en estado líquido, tal como se encontraban al inicio, es decir, antes de realizar la mezcla. Para evitar la improvisación durante la práctica, el docente solicita a sus estudiantes el diseño gráfico del procedimiento y montajes a implementar para la separación de la mezcla, en el que se enuncien los materiales requeridos para ello y por último la socialización y defensa de los mismos ante el colectivo de estudio, esto como mecanismo de garantizaría el éxito de los grupos de trabajo.

Problema del Foro 2

• ¿Cuál crees que es el problema a resolver, formúlalo a través de una pregunta?

• ¿Cuál crees que es el mejor camino investigativo para resolver el problema?

• ¿Qué intentará el docente enseñar o formar en sus estudiantes con esta metodología de enseñanza?

• ¿Crees que con esta metodología los estudiantes aprenderán significativamente el tema objeto de estudio? Justifica tu respuesta.

• ¿Qué título le darías a la clase y qué conceptos se aprenderían fundamentalmente en ella?

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN PRUEBA DE QUIMICA

ESTE MATERIAL HA SIDO TOMADO DE ALGUNAS PRUEBAS APLICADAS DEL EXAMEN DE ESTADO ICFES DE COLOMBIA Y

RECONOCE LAS RESPUESTAS OFICIALES DEL ICFES. ESTE MATERIAL ES USADO SOLO CON FINES DIDÁCTICOS Y SE

HAN ESCOGIDO SOLO AQUELLOS INTERROGANTES PERTINENTES A LOS CONTENIDOS OBJETO DE ESTUDIO.

PREGUNTAS DE SELECCIÓN MÚLTIPLE CON ÚNICA RESPUESTA - (TIPO I)

C2H6 De la fórmula del etano es válido afirmar que por cada molécula de etano hay:

A. 2 moléculas de C

B. 1 mol de H

C. 2 átomos de C

D. 2 moles de C

RESPONDA LAS PREGUNTAS 2 Y 3 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓNSe aumenta la temperatura a una muestra de n-decanol. La gráfica describe el proceso en función del tiempo a una atmósfera de presión

Sustancia Punto de fusión ºC Punto de ebullición ºC

n - decanol 7 229

2. De acuerdo con lo anterior, cambia el estado del n-decanol de:A. sólido a líquido entre t1 y t2B. líquido a gaseoso entre t3 y t4C. líquido a sólido entre t0 y t1D. sólido a líquido entre t3 y t4

3. De acuerdo con la gráfica, es correcto afirmar que la muestra de n-decanol se encuentra completamente líquida entreA. t0 y t1

B. t1 y t2

C. t2 y t3

D. t4 y t5

4. La tabla muestra el porcentaje en peso de los iones presentes en los lagos de dos lugares distintos.

Al evaporar toda el agua de una muestra tomada en el lugar 1 se obtiene un sólido conformado por una mezcla de sales. Es muy probable que las sales que contiene la mezcla sean: A. NaK, CaCl2, NaKCl

B. CaNa2, CaK2 , CaCl2

C. NaCl, KCl , CaCl2

D. NaCl, KCa, KCl

RESPONDA LAS PREGUNTAS 5 A 7 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

En la tabla se describen algunas propiedades de dos compuestos químicos a una atmósfera de presión.

% de ácido butanoíco

% de agua

Tres mezclas preparadas con ácido butanoíco y agua, se representan en una recta donde los puntos intermedios indican el valor en porcentaje peso a peso (% P/P) de cada componente en la mezcla. Mezclas de ácido butanoíco en agua.

Tres mezclas preparadas con ácido butanoíco y agua, se representan en una recta donde los puntos intermedios indican el valor en porcentaje peso a peso (% P/P) de cada componente en la mezcla. Mezclas de ácido butanoíco en agua.

A. decantar B. adicionar agua

C. filtrar D. evaporar

5. Para cambiar la concentración de la solución de ácido butanoíco indicada en el punto 1, al 2, lo más adecuado es

6. Al cambiar la concentración de la solución de ácido butanoíco del punto 1, al 2 es válido afirmar que:

A. Permanece constante el porcentaje de agua en la solución.

B. Disminuye la concentración de la solución.

C. Disminuye la masa de agua en la solución.

D. Permanece constante la concentración de la solución

7. A una atmósfera de presión, para cambiar la concentración de la solución de ácido butanoíco, indicada en el punto 2, al 3, el procedimiento más adecuado es:

A. evaporar a 100ºC

B. filtrar

C. calentar al punto de ebullición del ácido.

D. decantar

8. En la tabla se indica la presión de vapor (Ps) de tres soluciones de tetracloruro de carbono (CCl4) y benceno (C6H6) de diferentes fracciones molares a 50ºC.

SoluciónXCCl4

. Ps (mm Hg)

1 0.1 2742 0.5 2903 0.9 306

La gráfica que representa la variación de la fracción molar del CCl4 (XCCl4),y la

presión de vapor de las soluciones (Ps), es:

9. Un vaso de precipitados contiene agua a una temperatura de 70ºC, si se le agrega una gota de tinta negra, el agua al poco tiempo adquirirá una coloración oscura. Esto probablemente se debe a que las:

A. Moléculas de tinta colorean a cada una de las moléculas de agua. B. Partículas de tinta se distribuyen entre las de agua.C. Moléculas de agua se transforman en tinta. D. Partículas de tinta se introducen dentro de las moléculas de agua

10. A un tubo de ensayo que contiene agua, se le agregan 20g de NaCl; posteriormente, se agita la mezcla y se observa que una parte del NaCl agregado no se disuelve permaneciendo en el fondo del tubo. Es válido afirmar que en el tubo de ensayo el agua y el NaCl conforman:

A. Una mezcla heterogénea

B. Un compuesto

C. Una mezcla homogénea

D. Un coloide

11. La concentración es una medida de la cantidad relativa de un soluto que se disuelve en un solvente. A una solución de sal en agua se adiciona gradualmente sal y posteriormente se adiciona agua. La gráfica que representa la concentración durante el transcurso del ensayo es:

A.

RESPONDA LAS PREGUNTAS 12 Y 13 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN:

A 1L de agua se adiciona continuamente una sal obteniendo la gráfica que se presenta a continuación

12. De acuerdo con la gráfica es correcto afirmar que bajo estas condiciones en 1L de agua la cantidad de sal disuelta en el punto:

A. Y es mayor de 20g

B. X es igual a 20g

C. Y es menor de 20g

D. X es menor de 20g

13. Si se realiza el experimento utilizando 2L de agua y las mismas cantidades de sal, la gráfica que representa correctamente la variación de la concentración de sal disuelta en función de la cantidad de sal adicionada es:

14. Dos recipientes contienen dos mezclas distintas. El recipiente 1 contiene agua y aceite y el recipiente 2 contiene metanol y gasolina. Al combinar los contenidos de los dos recipientes, el número de fases que se obtiene de acuerdo con los datos de la tabla es:A. 1B. 2C. 3D. 4

15. La siguiente gráfica ilustra la solubilidad de una sustancia X en 100g de agua, con respecto a la temperatura. Si una solución al 10% (p/p) de la sustancia X se prepara a 30ºC y después se enfría hasta alcanzar una temperatura de 0ºC es válido afirmar que:

A. se precipitarán 10g de X, porque el solvente está sobresaturado a 0ºC

B. no se presentará ningún precipitado, porque la solución está saturada a 0ºC

C. no se presentará ningún precipitado, porque la solución está sobresaturada a 0ºC

D. se precipitarán 5g de X, porque el solvente solo puede disolver 5g a 0ºC

Buen Razonamiento!Calificación: _____ 15 interrogantes.

Diapositivas elementos mezclas compuestos3

Travel

Transcript of Diapositivas elementos mezclas compuestos3