Universidad Tecnológica Tecnológica de Panamá
Sede Regional de Chiriquí
Facultad de Ingeniería Civil
Laboratorio de uímica !eneral I "#$erimento %o& '
Título( Clasi)icación * $ro$iedades de la materia
Integrantes( +ei,el %& Chambers P&
-./00.'1/2
3le#ander 4ontenegro
-. 5//.'116
4a*line 7& 4orales C&
-.582.'882 -.582 .'882
4elanni 4elann i 4& 9argas 9argas 3&
-.5/8./'5 -.5/8. /'5
Pro)esor( Ing& :il)redo Te;eira
Fecha de entrega( '6 de abril de 60'1
<=>"TI9
'& Clasi)icar muestras desconocidas en homog?neas * heterog?neas@ de acuerdo al nAmero de )ases observables& 6& Bistinguir entre me,cla me,cla * sustancia $ura mediante la t?cnica t?cnica de eva$oración& 2& Beterminar Beterminar la densidad de sólidos sólidos irregulares irregulares * líquidos@ líquidos@ cuanti)icando cuanti)icando su masa * su volumen& -& Com$arar la densidad de sustancias sustancias líquidas@ atendiendo a su estrati)icación& estrati)icación& & Usar el criterio criterio de miscibilidad $ara ilustrar ilustrar el conce$to de homogeneidad& 1& Utili,ar Utili,ar las t?cnicas t?cnicas de )iltración )iltración * eva$oración $ara se$arar se$arar los com$onentes com$onentes de una me,cla&
R"SU4"% Podemos describir la materia sim$lemente como la DsustanciaE de la que están hechas todas las cosas materiales del universo& sustancia ciass puras puras * de La materi materiaa la $odemos $odemos encontr encontrar ar en la naturale, naturale,aa en )orma de sustan mezclas.
Las sustancias $uras son aquellas cu*a naturale,a * com$osición no varían sea cual sea su estado& "stas se dividen en dos gru$os( elementos * compuestos& "lementos( son las sustancias más )undamentales con las cuales se constru*en todas las cosas materiales& ";em$lo( Todos los elementos que contiene la tabla $eriódica@ $ero tan solo unos '0 elementos com$onen el 88 de todo lo que ha* en la corte,a terrestre& Com$uestos( son sustancias $uras que están constituidas $or 6 o más elementos combinados unos con otros en $ro$orciones )i;as& "stos com$uestos se $ueden descom$oner mediante $rocedimientos químicos que más adelante se mencionarán& Las me,clas se encuentran )ormadas $or 6 o más sustancias $uras * su com$osición es mezclas homogéneas homogéneas * las mezclas mezclas varia variabl ble& e& "n esta esta se encu encuent entra ran n dos dos gru$o gru$os( s( las mezclas heterogéneas&
Una me,cla homog?nea homog?nea Guna solas solas )aseH es uni)orme uni)orme en toda su e#tensión& e#tensión& Una solución es una me,cla homog?nea su com$osición * su a$ariencia son uni)ormes& ";em$los( alcohol * agua@ la gasolina@ vino@ el bronce G$roducida $or dos metales Cu * SnH@ la $lata esterling G3g * otro metalH@ el agua del mar Gsal * otros minerales disueltosH@ aire@ tintura de *odo@ etc& Una me,cla heterog?nea no tiene $ro$iedades $ro$iedades uni)ormes uni)ormes en toda su e#tensión e#tensión la com$osición de una ,ona Go )aseH di)iere de la com$osición de otra ,ona Go )aseH& ";em$los( agua con aceite@ agua * di?sel@ agua * gasolina@ una $i,,a@ un taco@ una ensalada@ el ;ugo de naran;a GnaturalH@ so$a de verduras@ etc&
Las $ro$iedades se clasi)ican en )ísicas * químicas@ * las $odemos de)inir como cualidades * atributos que $odemos $odemos utili,ar utili,ar $ara distinguir distinguir una muestra de materia materia de otra& Pueden establecerse visualmente en algunos casos& Lo que $odemos distinguir mediante el color@ el olor@ el $unto de )usión etc&@ $or e;em$lo@ el sólido de color marrón ro;i,o@ llamado cobre * el sólido amarillo llamado a,u)re& 3lgunas $ro$iedades )ísicas son( $unto de ebullición@ $unto de )usión@ brillo@ lubricidad@ color@ el olor conductividad el?ctrica@ viscosidad@ densidad@ ductilidad@ maleabilidad@ etc& 3lguna 3lgunass $ro$ie $ro$iedade dadess química químicass son( son( combus combustió tión@ n@ o#idaci o#idación@ ón@ $utre) $utre)acci acción@ ón@ corros corrosión ión@@ )ermentación@ etc& 3lgunos 3lgunos $rocesos de se$aración se$aración de me,clas me,clas son( destilación@ destilación@ eva$oración@ eva$oración@ cromatogra)ía cromatogra)ía cristali,ac cristali,ación@ ión@ decantación@ decantación@ electrólisi electrólisis@ s@ )loculación )loculación@@ )iltració )iltración@ n@ $reci$itaci $reci$itación@ ón@ se$aración se$aración magn?tica@ tami,ado@ sublimación@ entre otras&
43T"RI3L"S 7 R"3CTI9
43T"RI3L"S 43T"RI3L"S • • • • • • • • • • • • • •
R"3CTI9
Ca$sula de eva$orar 4echero de =unsen Cilindro graduado de 6 * '00 ml Pi$eta volum?trica de '0ml Tubos de ensa*oG'2 J '00mmH !oteros Policial
• • • •
3lcohol etílicoG"tanolH 3ceite de motor 4uestras desconocidas 4e,cla G Pro$orcionada $or el $ro)esorH
43RC< T"
)ase * cu*a com$osición es uni)orme@ mientras que un material heterog?neo $resentara mas de una )ase@ $or lo que su com$osición no será uni)orme& Cuando el material heterog?neo es )raccionado@ cada $orción tendrá $ro$iedades di)erentes@ a di)erencia de un material homog?neo que al ser )raccionado cada $orción $resentará $resentará $ro$iedades id?nticas& La materia homog?nea a su ve, $uede dividirse en me,clas homog?neas o soluciones * en sustancias $uras& Cuando la materia se $resenta en una sola )ase@ $ero su com$osición es variab variable le Gagua de mar@ mar@ vidrio vidrio * aleacio aleaciones nesHH se le denomina denominara ra me,cla me,cla
homog?n homog?nea ea o
solución& "ste ti$o de me,cla esta )ormada $or dos o mas constitu*entes@ uno o varios de los cuales se denominara soluto Gmaterial que se disuelveH * el otro solvente o disolvente Gmaterial que disuelveH& "n cambio@ cuando la materia $resenta una com$osición constante Gsal $ura@ a,Acar $ura@ hierro $uro o a,u)re $uroH se le llamará sustancia& Las sustancias $uras as u ve, $ueden clasi)icarse en elementos o com$uestos& Cuando est?n constituidas $or una sola clase de átomos se les conocerá como elementos * cuando cuan do est?n )ormadas $or un con;unto de átomos en $ro$orciones de)inidas de masa@ se les llamará com$uestos& Un material se considera heterog?neo@ cuando consta de dos o más )ases@ es decir@ su com$osición no es uni)orme& La madera@ el granito@ concreto@ la arena@ la leche@ etc&@ son e;em$los de esta clase de materia& "n un material heterog?neo las di)erentes )ases e#istentes estarán se$aradas entre si $or límites de)inidos& Por e;em$lo@ si tomamos un tro,o de granito * lo trituramos hasta obtener $artículas mu* $equeKas@ encontraremos $or lo menos tres ti$os de minerales( cuar,o@ biotita * )eldes$ato& Todo Todo elemento elemento o com$uesto com$uesto $osee un con;unto Anico de $ro$iedades $ro$iedades que los identi)ica identi)ica * distingue de los demás& "stas $ro$iedades $ueden clasi)icarse en )ísicas o química& Una $ro$iedad será )ísica si se $uede medir * observar sin que cambie la com$osición o identidad de la sustancia& "l olor@ el color@ sabor@ com$ortamiento magn?tico@ densidad@ $unto de )usión@ dure,a@ etc&@ son e;em$los de $ro$iedades )ísicas& La densidad@ de)inida como la masa de un ob;eto dividida entre su volumen $uede ser e#$resada $ara el caso de sustancias sólidas * líquidas en gml o gcc * $ara los gases en
gL& Una $ro$iedad química será cualquier $ro$iedad de una sustancia que no $uede estudiarse si la conversión de dicha sustancia en otra& 3sí@ cuando el gas hidrogeno se quema en $resencia de o#igeno se )orma agua@ habremos observado un e;em$lo de combustibilidad& Los com$onentes de una me,cla $ueden ser se$arados en sus com$onentes originales tomando en cuenta sus $ro$iedades )ísicas& Si la me,cla es homog?nea@ homog?nea@ sus com$onentes com$onentes $ueden se$ararse haciendo uso de t?cnicas t?cnicas como eva$oración * la destilación@ entre )iltración@ decantación@ colado o tami,ado * se$aración magn?tica& Cuando dis$onemos de una me,cla )ormada $or varios sólidos es conveniente disolverla en agua antes de a$licar cualquier t?cnica de se$aración& 3sí una me,cla de sal * arena $rimeramente debemos agregarle agua $ara que la sal se disuelva en ella@ luego )iltrarla $ara se$arar la arena * $or ultimo eva$orarla $ara recu$erar la sal& La solubilidad Gcantidad má#ima de una sustancia que $uede disolverse en otraH es una $ro$iedad )ísica que se $uede utili,ar $ara se$arar muestras sólidas o líquidas& "n el caso de los líquidos@ dos sustancias serán miscibles entre si@ si * solo si@ $ueden me,clarse en cualquier $ro$orción&
PR
'&
'& Coloque dentro de un tubo de ensa*o@ ' ml G60 gotasH de agua& 3Kádale ' ml de aceite de motor@ Mu? ocurreN oc urreN 3note sus observaciones& 6& Coloque dentro de un tubo de ensa*o@ ' ml de agua& 3Kádele 'ml de suavitel& Mu? ocurreN 3note sus observaciones& I9 P3RT"& 4ISCI=ILIB3B "%TR" LIUIB
"va$ore "va$ore el contenid contenido o de la ca$sula ca$sula de $orcelana $orcelana hasta hasta la sequedad sequedad&& Mu?
observaN M3 qu? conclusión llegaN
3nálisis de resultados
Muestra nº
1 2 3 4 5 6 7
Análisis observable
8 9 10 I $arte& Clasi)icación de la materia&
A. Clasifcaci Clasifcacin n !e "uestras "uestras !esconoci!a !esconoci!ass en #o"o$%neas #o"o$%neas & #etero$%neas. C'A()*)CAC)+, M-(/A
M-(/A ,º
M,A M-(/A /,A
C'A()*)CAC)+, (-(/A,C)A -A
M-(/A ,º
('-C)+,
. Clasifcaci Clasifcacin n !e "uestras "uestras liui!as liui!as en sustancias sustancias uras o soluciones soluciones
II PARTE. PARTE. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE LÍQUIDOS Y SÓLIDOS.
A. Densidad Densidad de un líquido. Datos. Liquido: Agua
Análisis de la densidad D=densidad, V=volumen; m=masa
asa:10g Volumen:10ml Dato visual D=m/V
D=9.8g/10ml
Volumen
asa
D=0.98g/ml Densidad Densidad
( de e##o#
te"#i'a 10ml
9.8g
0.98g/ml
1
)(
!.Densidad de un s"lido i##egula#. Datos. $olido: %lomo
Análisis de la densidad D=densidad, V=volumen; m=masa
asa: Volumen: 1.&
dato visual D=m/V
D=
Volumen
l
asa
1&.)&
D= Densidad
Densidad
te"#i'a 11.*g/ml
( de e##o#
(
+++ A-. A-A+23 D LA D3$+DAD D L456+D$. A.Densidad del agua en 'om%a#a'i"n a la del a'eite. Datos:
Análisis de los líquidos
Líqui Líquido dos: s: agu agua a 7 a'e a'eite ite Densi Densida dad d del del agua agua = 1g/ 1g/ml ml Dato visual el a'eite ota en el agua a'eite
Densidad del a'eite 1g/ml
agua Líquido
volumen
Agua A'eite
1ml 1ml
Densidad
1g/ml D. A'eite
Densidad te"#i'a 1g/ml 0.89g/ml
agua1g/ml<
!.Densidad del agua en 'om%a#a'i"n a la del suavitel Datos:
Análisis de los líquidos
Líquidos: agua 7
Densidad del agua = 1g/ml
suavitel dato visual el agua ota en el suavitel, %e#o al 'a>o de unos 'uantos agua segundos las dos sustan'ias se 'om>inan.
Densidad del suavitel ? 1g/ml suavitel líquido
Agua suavitel
volumen
1ml 1ml
Densidad
1g/ml D. suavitel ? agua1g/ml<
Densidad te"#i'a 1g/ml 1.&g/ml
+V %a#te. is'i>ilidad ent#e líquidos Datos:
Análisis de los líquidos
Líquidos: agua 7 suavitel Dato visual:
l agua ota en el suavitel, %e#o al 'a>o de unos 'uantos e@'la: segundos las dos sustan'ias se agua 'om>inan. suavitel
A.is'i>ilidad ent#e el agua 7 el suavitel.
!.is'i>ilidad ent#e el agua 7 el a'eite. Datos:
Análisis de los líquidos
Líquidos: agua 7 a'eite Dato visual: e@'la: agua a'eite
l a'eite ota en el agua, aun 'uando estos son #evueltos al
'a>o de unos segundos te#minan %o# se%a#a#se.
V %a#te. $e%a#a'i"n de una me@'la de s"lidos. Datos: uest#a
Datos visuales
Análisis $e anali@a que
#otulada de la
en esta me@'la
me@'la
eBisten dos 'om%uestos CA 7 C!
uest#a
l agua disolvi"
des%uEs de
a uno de los
se%a#a'i"n %o#
'om%uestos
Flt#ado
se%a#ando así al 'om%uesto CA de la me@'la.
uest#a
l 'alo# eva%o#o
des%uEs de
el agua deGando
se%a#a'i"n %o#
solo al
eva%o#a'i"n
'om%uesto CA en la 'á%sula de %o#'elana.
Cuestionario 1. De acuerdo a su experiencia, clasifique cada una de las siguientes muestras en homogéneas y heterogéneas. Agua, sal de mesa, arena, sal y arena, alcohol y agua, alcohol y aceite, aceite y arena. R/. 3gua( +omog?nea
Sal de mesa( +omog?nea 3rena( +eterog?nea Sal * 3rena( +eterog?nea 3lcohol * agua( +omog?nea 3lcohol * 3ceite( +eterog?nea 3ceite * 3rena( +eterog?nea
. !scri"e # e$emplos de sustancias puras, de soluciones y de mezclas heterogéneas. R/. %Sustancias $uras
'& 3gua 6& Ca 2& 4n -& C & +e
JSoluciones '& 3,Acar disuelta en leche 6& Sal disuelta en agua 2& Ca)? disuelto en agua -& <#ígeno en nitrógeno & 3leaciones J4e,clas +eterog?neas '& 3rena * $iedra 6& "nsaladas de )rutas 2& 3rro, con )ri;oles -& Tierra * aserrín & 3gua * 3rena
&. '(ué principio aplico para determinar la densidad de un s)lido irregular* !xplique c)mo determinar+a la densidad de un s)lido regular esfera y cu"o-.
R/.
Para Para determ determina inarr la densida densidad d de un sólido sólido irregul irregular ar utili, utili,amo amoss el Princi Princi$io $io de
3rquímedes el cual a)irma que ¨ Un cuerpo total o parcialme parcialmente nte sumergido sumergido en un fluido en reposo, reposo, recibe recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja¨. Por otro lado@ $ara determinar la densidad de un sólido regular@ en este caso@ una es)era o un cubo es necesario saber ciertos datos como la medida de los lados GCuboH@ el radio G"s)eraH@ entre otros $ara así sacar el volumen * $ara determinar la masa@ se $uede $esar en una balan,a& 7 )inalmente@ utili,ar la )órmula de densidad $ara encontrar esta& . '(ué propiedad de los componentes componen tes de la mezcla permiti) su separaci)n* R/. La $ro$iedad de los com$onentes que $ermitió su se$aración )ue la solubilidad de la sal
en el agua@ *a que al $oder disolverse@ esta $udo $asar a )ormar $arte del )iltrado@ lo cual no )ue el caso de los demás com$onentes de la me,cla heterog?nea@ * a la hora de eva$orar esta solución@ obtuvimos el sólido $uesto que la sal tiene un $unto de ebullición más alto que el agua& #. !xplique c)mo separar+a usted una mezcla de azcar y sal. R/. Para Para se$ar se$arar ar una me,cl me,claa de a,Aca a,Acarr * sal@ sal@ $odr $odría íamo moss util utili, i,ar ar el $rin $rinci ci$i $io o de la
solubilidad& La sal se disuelve más rá$ido en agua que el a,Acar& Por lo tanto el a,Acar $odríamos )iltrarla * el )iltrado sería una solución de agua * sal& Luego mediante med iante el m?todo de eva$oración $odríamos obtener la sal GsolidaH& 0. '(ué puede decir con respecto a la densidad de los tres l+quidos* rdénelos en forma creciente a su densidad. R/. Se $uede decir que los tres líquidos tenían densidades distintas@ debido a que durante la
e#$erim e#$eriment entació ación n se $udo observ observar ar claram clarament entee que los com$one com$onente ntess aKadid aKadidos os al agua Gsuavitel * aceiteH quedaban en la $arte su$erior de la misma@ )ormando así dos ca$as& Sin embargo@ se $udo visuali,ar que el suavitel tenía una densidad similar a la del agua $uesto que no )ormaba ca$as tan )i;as cuando se encontraba en contacto con el agua& rden creciente segn densidad de los l+quidos utilizados2
J3ceite G0&/8 gmlH JSuavitel G0@8/g mlH J3gua G'g mlH 3. 'C)mo 'C)mo compa compara ra uste usted, d, en cuant cuanto o a prop propie ieda dades des el sist sistem ema a misc misci" i"le le con con el inmisci"le* R/. Las $ro$iedades de los sistemas inmiscibles es que se $ueden observar que e#isten
ca$as es decir@ son me,clas heterog?neas $uesto que e#iste una notable di)erencia de densidades entre los líquidos dentro del sistema anali,ado& Por otro lado@ los sistemas miscibles )orman una disolución *a que sus com$onentes $ueden me,clarse en cualquier $ro$orción&
4. '(ué criterio utiliz) para clasificar una muestra homogénea como sustancia pura o como soluci)n* R/. "l criterio utili,ado $ara determinar si una sustancia homog?nea era $ura o solución
)uer )ueron on los los cono conocim cimie iento ntoss $rev $revio ios@ s@ *a que que solo solo se $odía $odían n obse observ rvar ar las las mues muestr tras as&& Se observaron los nombres rotulados en las muestras& Si era un com$uesto@ era una sustancia $ura@ si la me,cla contenía agua@ era una solución& Las sustancias $uras no $odían ser elementos $uesto que estos son di)íciles de encontrar libremente en la naturale,a& 5. '6or qué el hecho de que una muestra liquida homogénea no de$e residuo al e7aporarse no es garant+a de que se trata de una sustancia pura* R/. Si una su$uesta sustancia $ura se eva$ora eva$o ra sin de;ar residuo no es garantía de que se trata
de una sustancia sustancia $ura $ues aAn $uede ser un com$uesto com$uesto@@ el cual no se se$ara $or medios medios )ísicos sim$les& ";em$lo claro@ el agua& 18. !xplique qué técnica alterna a la e7aporaci)n utilizar+a en el caso de que la mezcla homogénea estu7iera formada por dos l+quidos misci"les.
R/. Una t?cnica alternativa $ara se$arar una me,cla homog?nea )ormada $or líquidos
miscibles es la destilación& Los líquidos que )orman la disolución tienen $unto de ebullición di)erente@ *a que es una $ro$iedad intensiva de cada sustancia& "ntonces mediante la destilación $odremos obtener los líquidos en orden de su $unto de ebullición& Primero obtendremos el líquido con menor $unto $u nto de ebullición * así sucesivamente&
C<%CLUSI<%"S
'& Las susta sustanci ncias as se $ueden $ueden clasi) clasi)ica icarr en homog?ne homog?neas as * heterog?n heterog?neas eas media mediante nte la observación de las )ases que la com$onen& Siendo así homog?nea aquellas que solo se le observa una )ase * las heterog?neas que se le $ueden observar dos o más& 6& La densid densidad ad de un líqui líquido do se $ued $uedee dete determ rmin inar ar $or medio medio de la medi medici ción ón de su masa@ utili,ando una balan,a@ * volumen que la muestra ocu$a@ *a sea colocándola en un material $ara medir el mismo& Por otro lado@ la determinación de la densidad de un sólido irregular@ $uede hacerse de manera indirecta utili,ando el $rinci$io de 3rquímedes&
2& Los líquidos líquidos al tener distintas distintas densidades@ densidades@ se observará observará si se )orman )ases entre entre ellos o no& Si se )orman )ases@ el líquido de menor densidad se de$ositará en la $arte su$erior del que tenga una densidad ma*or&
-& La miscibilidad es la $ro$iedad de que tienen los líquidos de $oder me,clarse en cualquier $ro$orción@ la cual se $uede ver a)ectada $or la di)erencia de densidades entre los líquidos e#$erimentados&
& Las t?cnicas de se$aración se$aración de me,clas $ermiten $ermiten determinar los di)erentes di)erentes com$onentes de una me,cla@ a trav?s de $rocesos )ísicos& Por lo tanto@ sus $ro$iedades químicas no se verán a)ectadas&
=I=LI
fq- experimentos . 14 !e 10 !e 2008:. bteni!o !e #tt;<<=>
e?eri"entos.blo$sot.co"<2008<10!el>a@car>en>a$ua.#t"l "B1 Yahoo! 2009:. bteni!o !e #tt;<<"?.anser.&a#oo.co"<uestion
i!B20081229202918AAA'"& 2003:. Materia & ener$Da. n . urnsE Fundamentos de Química á$s. 12>22:. M%?ico; A(,. s.=.:. Clasifcacin & roie!a!es !e la "ateria. n Folleto de laboratorio de química para estudiantes de la facultad de Ingeniería civil.
Wiipedia. s.=.:. bteni!o !e rinciios !e Arui!e"es;
#tt;<!e>AruGC3GAH"e!es Wiipedia. s.=.:. bteni!o !e Hestilacin;
#tt;<