Las técnicas utilizadas para separar las sustancias que componen las mezclas homogéneas y heterogéneas tienen en cuenta el número de fases, la naturaleza de los componentes y sus propiedades.
Utilice las siguientes preguntas para poner a prueba sus conocimientos y complementar sus estudios con la resolución comentada.
Pregunta 1
Relacionar el método de separación de mezclas con la propiedad utilizada en el proceso de separación.
I. Decantación
II. Destilación
III. Extraccion solvente
LA. Solubilidad
B. Densidad
C. temperatura de ebullición
Respuesta correcta: I.B; II.C. y III.A.
I.B: A decantar es un proceso de separación de mezclas heterogéneas, donde la separación natural ocurre a través de la densidad de los componentes inmiscibles de una mezcla sólido-líquido o líquido-líquido.
Por ejemplo, en un tanque de tratamiento de agua, los materiales sólidos se asientan y se depositan en el fondo porque son más densos.
II.C: A destilación es un proceso de separación de mezclas, cuyos componentes tienen diferentes temperaturas de ebullición.
Por ejemplo, un componente de una mezcla que tiene un punto de ebullición bajo tiende a pasar primero al estado gaseoso y, por tanto, se separa de los demás. A continuación, el componente separado puede condensarse (devolverse a un líquido) y recogerse.
III.A: A extraccion solvente se realiza de acuerdo con la solubilidad de los compuestos en una mezcla.
Por ejemplo, cuando preparamos café, usamos agua caliente en el polvo, que arrastra los compuestos solubles con él. Esto se debe a que el café tiene sustancias solubles en agua caliente.
Pregunta 2
Revise las siguientes afirmaciones y juzgue como verdaderas (V) o falsas (F).
() En la filtración, el sólido y el líquido se separan por la diferencia de tamaño de partícula.
() La centrifugación es un proceso de decantación acelerado por la fuerza de la gravedad.
() La separación en cromatografía se realiza mediante la interacción de los componentes de la mezcla con la fase móvil y la fase estacionaria.
Respuesta correcta: V; F; V.
(V) En la filtración, el sólido y el líquido se separan por la diferencia de tamaño de partícula.
Las partículas sólidas se separan en una mezcla sólido-líquido a medida que quedan retenidas en el medio filtrante, ya que son de mayor tamaño y no pueden exceder los poros del filtro.
(F) La centrifugación es un proceso de decantación acelerado por la fuerza de la gravedad.
La centrifugación se realiza mediante la acción de la fuerza centrífuga, que acelera el proceso de decantación mediante un movimiento circular, provocando que el material más denso se asiente en el fondo del recipiente.
(V) La separación en cromatografía se realiza mediante la interacción de los componentes de la mezcla con la fase móvil y la fase estacionaria.
En el método de cromatografía, la mezcla de componentes se inserta en la fase estacionaria, un material capaz de retener las sustancias a separar. Cuando la fase móvil atraviesa los compuestos, puede arrastrarlos a través de la fase estacionaria al interactuar con ellos. Cuanto mayor sea la interacción de la fase móvil con un componente de la mezcla, mayor será su migración a través de la fase estacionaria.
Pregunta 3
(Vunesp) Al preparar el café, el agua caliente entra en contacto con el polvo y se separa en el colador. Las operaciones involucradas en esta separación son, respectivamente:
a) destilación y decantación.
b) filtración y destilación.
c) destilación y coacción.
d) extracción y filtración.
e) extracción y decantación.
Alternativa correcta: d) extracción y filtración.
un error. La destilación separa dos líquidos mezclados según su punto de ebullición. La decantación es la separación de una mezcla de sólido y líquido por gravedad.
b) INCORRECTO. La filtración utiliza un medio filtrante para retener los sólidos y la destilación separa los líquidos según el punto de ebullición.
c) INCORRECTO. La destilación se utiliza para separar una mezcla homogénea de líquidos. Colar es la forma popular de llamar filtración de café, que utiliza un colador.
d) CORRECTO. La extracción por solvente se realiza con agua que, al entrar en contacto con el café, solubiliza los componentes que estaban en el sólido y los arrastra. El polvo se retiene en el colador, que representa el medio filtrante para la filtración.
e) INCORRECTO. Aunque la extracción está representada por el uso de agua caliente como disolvente, la decantación no forma parte de este proceso.
conocer más sobre Separación de mezclas.
pregunta 4
(Unirio) Una mezcla formada por gasolina, agua, aserrín y sal de mesa se puede separar en sus diversos componentes siguiendo los pasos a continuación:
a) filtración, decantación y destilación.
b) recogida y decantación.
c) sublimación y destilación.
d) prensado y decantación.
e) destilación y decantación.
Alternativa correcta: a) filtración, decantación y destilación.
La mezcla compuesta por componentes de gasolina, agua, aserrín y sal de mesa tiene 3 fases:
Fase 1 | Gasolina |
Nivel 2 | serrín |
Etapa 3 | agua y sal |
a) CORRECTO. La filtración separa la fase 2 de las otras fases, ya que el aserrín, las partículas sólidas, quedan retenidas en el medio filtrante.
La decantación separa la fase 1 de la fase 3, ya que los líquidos tienen diferentes densidades y por sus características químicas no se mezclan, ya que el agua es polar y la gasolina no polar.
La destilación promueve la evaporación del solvente, el agua y el sólido que se disolvió, la sal de mesa, cristaliza nuevamente.
b) INCORRECTO. El barrido corresponde a la separación de sólidos con diferentes tamaños de partículas, lo que no es el caso presentado en la pregunta. La decantación solo es capaz de separar el agua y los componentes de la gasolina.
c) INCORRECTO. La sublimación no es un proceso de separación de mezclas, sino un cambio de estado físico, que corresponde al paso de un estado sólido a un gaseoso, sin pasar por el estado líquido. La destilación solo es capaz de separar el agua y los componentes de la sal de mesa.
d) INCORRECTO. Presionar corresponde a la operación física de comprimir un objeto, lo que no se aplica al caso presentado en la pregunta. La decantación solo es capaz de separar el agua y los componentes de la gasolina.
e) INCORRECTO. La destilación separa la sal de mesa del agua, que se evapora en el proceso. La decantación elimina la gasolina debido a la diferencia de densidad con el agua. Sin embargo, las dos operaciones por sí solas no son suficientes para separar todos los componentes, ya que aún faltaría el aserrín.
pregunta 5
(Unicid) Numere la segunda columna de acuerdo con la primera, luego elija la opción correspondiente a la numeración correcta, de arriba a abajo
Mezclas | Principales métodos de separación |
---|---|
1) Oxígeno y nitrógeno | (///) Destilación |
2) Aceite y agua | (///) Filtración |
3) Alcohol y agua | (///) Separación magnética |
4) Hierro y azufre | (///) Decantación |
5) Aire y polvo | (///) Licuefacción |
a) 1 - 4 - 5 - 2 - 3
b) 1 - 5 - 4 - 3 - 2
c) 3 - 2 - 4 - 5 -1
d) 3 - 5 - 4 - 2 - 1
e) 5 - 1 - 3 - 4 - 2
Alternativa correcta: d) 3 - 5 - 4 - 2 - 1.
Destilación separa el alcohol y el agua (3), ya que los dos componentes tienen diferentes temperaturas de ebullición.
filtración separa el aire y el polvo (5), porque debido al tamaño de las partículas, el polvo queda retenido en un filtro.
Separación magnética separa el hierro y el azufre (4), ya que el hierro tiene propiedades magnéticas y es atraído por un imán.
Decantación separa el aceite y el agua (2), ya que los dos componentes de la mezcla tienen diferentes densidades y no son miscibles.
Licuefacción separa el oxígeno y el nitrógeno (1) ya que los dos gases crean una mezcla homogénea. En este proceso, el aire se enfría hasta que se vuelve líquido. Después de eso, la mezcla se calienta y los componentes se separan por punto de ebullición en una columna de destilación.
pregunta 6
(Cesgranrio) En una de las etapas del tratamiento del agua que abastece a una ciudad, el agua se mantiene por un tiempo determinado en tanques para que los sólidos en suspensión se asienten en el fondo. Esta operación se llama:
a) filtración.
b) sedimentación.
c) sifonación.
d) centrifugación.
e) cristalización.
Alternativa correcta: b) sedimentación.
un error. Esta operación separa los sólidos en suspensión del líquido con un papel de filtro, que retiene las partículas mientras la mezcla pasa a través de él.
b) CORRECTO. Esta operación, por la acción de la gravedad, hace que las partículas más densas lleguen al fondo del tanque y se asienten cuando el agua está en reposo.
c) INCORRECTO. Esta operación corresponde al transporte de un líquido de un nivel superior a un nivel inferior, es decir, el líquido fluye hacia el recipiente inferior.
d) INCORRECTO. Esta operación provoca la separación de una mezcla aplicando la fuerza centrífuga adquirida por las rotaciones del dispositivo.
e) INCORRECTO. Esta operación realiza la separación de sólidos y líquidos evaporando el solvente. El sólido que se disolvió se recristaliza.
Para complementar la lectura, sugerimos el textoTratamiento de agua.
pregunta 7
(Unifor) Un sólido A está completamente disuelto en un líquido B. Es posible separar el disolvente B de la mezcla mediante:
a) centrifugación.
b) sifonación.
c) decantación.
d) filtración.
e) destilación.
Alternativa correcta: e) destilación.
un error. La centrifugación separa los sólidos suspendidos en un líquido.
b) INCORRECTO. El sifón transporta el líquido de un punto más alto a uno más bajo.
c) INCORRECTO. La decantación separa componentes con diferentes densidades por la fuerza de la gravedad.
d) INCORRECTO. La filtración retiene las partículas sólidas suspendidas en un líquido utilizando un medio filtrante.
e) CORRECTO. La destilación puede evaporar el disolvente B y el sólido A se cristaliza.
pregunta 8
(UnB) Juzgue los siguientes elementos, marcando C como correcto y E como incorrecto.
1) La evaporación permite la separación de dos líquidos altamente volátiles.
2) Es posible separar un material líquido-líquido homogéneo mediante destilación fraccionada.
3) La separación de los componentes del petróleo se basa en la diferencia entre sus respectivas temperaturas de ebullición.
4) El principio de destilación fraccionada se basa en la diferencia de solubilidad de los sólidos en un material.
1) INCORRECTO. La evaporación es un cambio en el estado físico, que corresponde al paso de un estado líquido a un estado gaseoso. Si los dos líquidos son muy volátiles, entonces tienen puntos de ebullición muy cercanos, lo que dificulta la separación.
2) CORRECTO. Los líquidos están separados por diferentes puntos de ebullición. El líquido con el punto de ebullición más bajo se elimina primero del sistema.
3) CORRECTO. El petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos que tienen diferentes propiedades físicas y químicas. Las torres de destilación separan los componentes de la mezcla según su volatilidad, ya que los puntos de ebullición varían con el tamaño de la cadena de carbono.
4) INCORRECTO. Se basa en los diferentes puntos de ebullición de los componentes de la mezcla.
pregunta 9
(UFRGS) Un sistema heterogéneo bifásico está formado por tres líquidos diferentes A, B y C. Se sabe que:
- A y B son miscibles entre sí;
- C es inmiscible con A y con B;
- A es más volátil que B.
Con base en esta información, los métodos más adecuados para separar los tres líquidos son:
a) centrifugado y decantación.
b) decantación y fusión fraccionada.
c) filtración y centrifugación.
d) filtración y destilación fraccionada.
e) decantación y destilación fraccionada.
Alternativa correcta: e) decantación y destilación fraccionada.
Según los datos del comunicado, el sistema presenta dos fases:
Fase 1 | Líquidos A y B |
Nivel 2 | Neto C |
un error. La centrifugación no se puede utilizar ya que es adecuada para separar partículas suspendidas en un líquido.
b) INCORRECTO. La fusión fraccionada no se puede utilizar ya que es adecuada para separar sólidos con diferentes puntos de fusión.
c) INCORRECTO. La filtración no se puede utilizar ya que es adecuada para separar sólidos en líquidos. Asimismo, la centrifugación no es útil ya que es un proceso de separación sólido-líquido acelerado.
d) INCORRECTO. La filtración no se puede utilizar ya que es útil para separar sistemas heterogéneos sólido-líquido.
e) CORRECTO. La decantación promueve la separación de la fase 1 con los componentes A y B de la fase 2, que corresponde al componente C por la diferencia de densidad.
La destilación promueve la separación de A y B según el punto de ebullición de las sustancias. La mezcla se calienta y el componente de punto de ebullición más bajo se evapora primero y se recoge en otro recipiente.
pregunta 10
(Ufba) Basado en el diagrama a continuación, es correcto afirmar:
a) El proceso X es la filtración.
b) El sólido A es carbonato de calcio, CaCO3.
c) El proceso Y está decantando.
d) El sistema C es un material homogéneo.
e) El sistema D tiene una sustancia.
f) El proceso Z es una destilación simple.
g) El agua destilada es un material.
Alternativas correctas: a, b, c, f.
a) CORRECTO. El sólido A se separó del sistema B porque no se disolvió en el mismo. La filtración retiene las partículas sólidas, que quedan en el papel de filtro, mientras que el líquido que ha pasado por el embudo se recoge en otro recipiente.
b) CORRECTO. El calentamiento provocó una reacción química. En él, se formaron nuevas sustancias por la descomposición del carbonato cálcico (CaCO3).
CaCO3 CO2(gramo) + CaO(s)
c) CORRECTO. Como la mezcla está compuesta de líquidos inmiscibles, la separación se produjo debido a la diferencia de densidad. Durante la decantación, utilizando un embudo de bromo, los componentes se separan espontáneamente.
d) INCORRECTO. Si el sistema es monofásico, tiene una sola fase y puede ser una mezcla homogénea o una sustancia pura.
e) INCORRECTO. El sistema D es una mezcla homogénea de componentes de agua y carbonato de calcio (CaCO)3).
f) CORRECTO. Como el sistema D es homogéneo, compuesto de líquido y sólido, mediante destilación el líquido se puede evaporar y posteriormente condensar para ser recogido en otro recipiente.
g) INCORRECTO. El agua destilada es una sustancia, ya que tiene propiedades fijas e invariables en su totalidad.
pregunta 11
(PUC-MG) Al colocar hexano (d = 0,66 g / cm3), agua (d = 1 g / cm3) y sal (NaCl) en un material de vidrio de laboratorio conocido como embudo de separación (imagen inferior), marque el aspecto apropiado observado después de un tiempo de reposo.
a) A
b) B
c) C
d) D
Alternativa correcta: c) C.
El hexano tiene una densidad más baja que el agua, por lo que es el componente en la parte superior del embudo de decantación.
Cuando ponemos sal en el agua, los iones se disocian, como lo muestra la ecuación química:
Como es un compuesto iónico y soluble en agua, el cloruro de sodio sufre una alteración, descomponiéndose en sus iones, por lo que el agua y la sal representan una fase en el sistema.
El resultado es un producto con una densidad intermedia entre la del agua y la sal, que es de 2,16 g / cm³. Esto se debe a que el agua ya no es una sustancia pura y se ha convertido en una mezcla.
Obtenga más conocimiento leyendo sobre Transformaciones físicas y químicas.
pregunta 12
(Cairu) Sobre los procesos de separación de materiales, indicar la alternativa correcta.
a) El colado del café, un proceso de separación de materiales, es un fenómeno físico.
b) La fase de un sistema son los componentes que componen ese sistema.
c) Uno de los procesos que se utilizan a menudo para separar el agua de mar de la sal es la filtración.
d) Cuando las sustancias cambian de sólidas a líquidas, existe evidencia de que ha ocurrido una reacción química.
e) La destilación fraccionada es un proceso que se utiliza a menudo para separar dos sólidos.
Alternativa correcta: a) El colado del café, un proceso de separación de materiales, es un fenómeno físico.
a) CORRECTO. Colar el café es lo mismo que filtrarlo. Entonces es un fenómeno físico.
b) INCORRECTO. La fase corresponde a la región del sistema que presenta los mismos aspectos a lo largo de su extensión.
c) INCORRECTO. El proceso que se utiliza a menudo es la evaporación. El agua, que tiene un punto de ebullición más bajo que la sal, se separa primero.
d) INCORRECTO. El cambio de estado físico representa una transformación física. Se produce una reacción química cuando se forman nuevas sustancias.
e) INCORRECTO. La destilación fraccionada se usa a menudo para separar componentes líquidos de una mezcla homogénea, es decir, las sustancias son miscibles. Por tanto, la destilación se separa según los diferentes puntos de ebullición.
Vea también: Ejercicios sobre mezclas homogéneas y heterogéneas..