Sustancias puras y mezclas
2.º de ESORuta de edumaterial
Qué vas a aprender
- Distinguir sustancias puras, mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas usando su composición.
- Elegir un método físico de separación a partir de una propiedad diferente de los componentes.
- Calcular concentración en masa de una disolución y expresar el resultado con unidad.
Antes de empezar
- Reconocer estados de la materia.
- Calcular cocientes.
- Distinguir masa y volumen.
La composición decide la clasificación
Una sustancia pura tiene composición fija y propiedades características bajo unas condiciones. Una mezcla reúne dos o más sustancias en proporciones variables y conserva componentes que pueden separarse por métodos físicos.
Homogénea significa que la mezcla presenta una sola fase a la escala de observación adecuada; heterogénea, que presenta más de una. No es correcto definir una mezcla homogénea como algo cuyos componentes son imposibles de detectar con cualquier instrumento.
Disolución y concentración
- Concentración en masa, c = m(soluto)/V(disolución)
- Masa de soluto contenida por unidad de volumen de disolución. Una unidad habitual es g/L. El disolvente es el medio en el que se disuelve el soluto; suele ser el componente mayoritario, pero esa proporción no es su definición universal.
Separar aprovechando una diferencia
La filtración separa un sólido insoluble de un fluido por tamaño de partícula. La decantación separa fases por diferencia de densidad, como dos líquidos inmiscibles. La evaporación permite recuperar un soluto sólido no volátil; la destilación permite recuperar componentes líquidos aprovechando volatilidades distintas.
El método no se elige por el nombre de la mezcla, sino por la propiedad que distingue sus componentes. A veces hacen falta varias etapas: tamizado, disolución selectiva, filtración y evaporación.
Cómo elegir un método
- Identifica cuántas fases se observan y el estado de cada componente.
- Pregunta qué propiedad los diferencia: tamaño, densidad, solubilidad, magnetismo o volatilidad.
- Elige una operación que aproveche esa diferencia sin producir sustancias nuevas.
- Decide qué componente quieres recuperar; evaporar recupera el sólido, pero no el disolvente.
- Comprueba riesgos: calentar o usar disolventes exige material y supervisión adecuados.
Concentración de una disolución
Se preparan 250 mL de disolución con 5 g de sal. Calcula la concentración en g/L.
- Convertimos el volumen: 250 mL = 0,250 L.
- Aplicamos c = m/V.
- Dividimos 5 g entre 0,250 L.
c = 20 g/L.
Disuelto no significa desaparecido
La sal deja de existir cuando el agua se vuelve transparente.
La sal sigue presente como soluto distribuido en la disolución.
La transparencia no demuestra ausencia. Podemos recuperar sal por evaporación del agua, lo que evidencia que la disolución era una mezcla.
Qué debes conservar
- Sustancia pura implica composición fija; mezcla, composición variable.
- Homogénea y heterogénea describen el número de fases observables.
- Cada separación física explota una diferencia de propiedades.
- La concentración en masa divide masa de soluto entre volumen de disolución.
Compruébalo ahora
Relaciona cada caso con filtración, decantación o evaporación: arena insoluble en agua; aceite y agua; sal disuelta si se quiere recuperar la sal.
Ver solución explicada
Respuesta: Arena y agua: filtración. Aceite y agua: decantación. Sal disuelta: evaporación.
Se aprovechan, respectivamente, tamaño de partícula, diferencia de densidad e inmiscibilidad, y volatilidad del agua frente a la sal.
Una disolución contiene 12 g de soluto en 0,40 L. Calcula su concentración en masa.
Ver solución explicada
Respuesta: 30 g/L.
c = m/V = 12 g / 0,40 L = 30 g/L.
¿Cuál afirmación clasifica correctamente una disolución de azúcar en agua?
- Es una sustancia pura porque es transparente.
- Es una mezcla homogénea de composición variable.
- Es una mezcla heterogénea porque contiene dos sustancias.
Ver solución explicada
Respuesta: Es una mezcla homogénea de composición variable.
Presenta una sola fase a la escala macroscópica, pero reúne sustancias en proporciones que pueden variar.
Alineación curricular y fuentes
- Física y Química, saberes básicos de primero a tercer curso, bloque B: sistemas materiales, mezclas, disoluciones, propiedades y aplicaciones. · Real Decreto 217/2022, currículo básico de ESO
Cuando lo tengas claro
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