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Tema 5.- La materia 3ª Sesión Mezclas y disoluciones 17-02-2025 - Contenido educativo

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Subido el 19 de febrero de 2025 por Angel Luis S.

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Buenas tardes, esta es la clase de ciencias del día 17 de febrero. 00:00:00
Vamos a recortar un poco los tipos de mezclas que teníamos y disoluciones de la materia 00:00:05
para luego ver cómo se calculan sus distintos tipos de concentración. 00:00:10
Entonces, recordamos que decíamos que materia era todo aquello que nos rodeaba, 00:00:17
que ocupase un espacio y tuviese una cierta masa. 00:00:23
pero esa materia podía ser pura o podía estar mezclada, ¿de acuerdo? 00:00:28
De ahí luego los tipos de disoluciones y mezclas que estuvimos viendo. 00:00:35
Entonces toda la materia como tiene unos átomos y moléculas va a tener una masa y un volumen 00:00:40
y veíamos en el cuadrito este la clasificación según pues esas mezclas o disoluciones 00:00:47
que podíamos clasificar la materia en sustancias puras, que podían ser elementos o compuestos, 00:00:54
y en mezclas, que podían ser homogéneas o heterogéneas. 00:01:02
En las homogéneas hablábamos de disoluciones y en las heterogéneas eran las que hablábamos como mezclas, así en general digamos. 00:01:07
Entonces vamos a ver y a recordar cuáles eran cada una de ellas antes de meterlas en las concentraciones. 00:01:16
Pues decíamos que una mezcla era heterogénea cuando a simple vista podíamos distinguir las sustancias que la componían. Entonces, es cuando decíamos que era una mezcla como tal. 00:01:21
¿Vale? Mezclas, asociamos directamente a heterogéneas. Veíamos aquí el dibujito de la ensalada, la foto en la que estamos viendo la lechuga, el tomate, el queso, el pan. O sea, heterogénea porque veo a simple vista cada uno de sus componentes. 00:01:34
Ahora, si nos vamos a sistemas homogéneos, lo que hablábamos era de disoluciones. ¿Qué ocurrían las disoluciones? Que el material que las componía no se podía distinguir sus elementos a simple vista. 00:01:54
¿Vale? Entonces teníamos que hablar de dos elementos principales que eran el soluto y el disolvente 00:02:14
donde el soluto la parte que se disolvía dentro del disolvente 00:02:23
o sea el disolvente es el componente que esté en mayor proporción y el soluto el que esté en menor proporción 00:02:29
Y según la concentración de ese soluto en ese disolvente, hablábamos de solubilidad de las sustancias. 00:02:35
Y teníamos tres tipos. Sustancias diluidas o disoluciones diluidas, en las que había muy poco soluto en relación al disolvente. 00:02:49
Disoluciones concentradas, en las que había bastante más soluto en relación al disolvente. 00:03:00
y luego las disoluciones saturadas que eran aquellas que ya no admitían más soluto, que decíamos que sí. 00:03:05
Continuábamos echando y pusimos el ejemplo del colacao en la leche, directamente precipitaba el polvo, ya no se disolvía más. 00:03:11
Entonces hemos dicho en este caso que hemos alcanzado el punto de saturación, por eso se llaman disoluciones saturadas. 00:03:20
y nos habíamos quedado aquí, entonces vamos a ver ahora como calculamos la concentración de esas disoluciones 00:03:26
y la densidad de esas disoluciones, bueno pues para ver como de concentrada está esta disolución 00:03:34
y como funciona la disolución no nos basta con ver el disolvente y el soluto que tenemos 00:03:43
puesto que si variásemos el volumen de alguno de ellos 00:03:50
pues la concentración cambiaría 00:03:57
entonces nos dice que podríamos intentar saber la cantidad que hay de cada uno 00:03:59
pero en cuanto derramemos algo de alguno de ellos 00:04:03
tendríamos que hacer las cuentas desde cero 00:04:07
entonces ¿qué vamos a hacer para que no nos ocurra eso? 00:04:09
pues vamos a trabajar con proporciones 00:04:13
vamos a ver la proporción que hay entre el soluto y el disolvente 00:04:15
en esa disolución. Y así, aunque derramemos o no derramemos, eso se tiene que mantener 00:04:19
siempre constante, la relación entre ellos. Acordaos que una proporción es, pues eso, 00:04:26
como una fracción. Es como si dijésemos que el numerador es el soluto, el denominador 00:04:32
es la disolución. No, en teoría de las concentraciones. Pues eso es lo que queremos ver. Entonces, 00:04:36
la concentración de una disolución siempre tiene que ser igual. Esa proporción siempre 00:04:42
va a ser igual. Me da igual la cantidad que tenga de disolución. Entonces, si quisiésemos 00:04:49
cambiar la concentración de la disolución, tendríamos que añadir uno de los dos elementos, 00:04:58
absoluto o disolvente, por separado. Nunca los dos. Pues venga, vamos a ver cómo son 00:05:03
las disoluciones en función de su concentración y qué tipo de concentraciones podemos calcular 00:05:12
para estudiar estas disoluciones? Pues la primera que tenemos es la concentración en masa. 00:05:18
Aquí voy a ir despacito y si alguna os perdéis me preguntáis, porque como son todas proporciones muy parecidas 00:05:26
es muy fácil confundirlas, entonces me tengo que quedar muy bien con los nombres porque me van a indicar 00:05:33
en el nombre la relación que quiero estudiar. Entonces la concentración en masa lo que nos va a indicar 00:05:39
es la masa de soluto, ojo, de soluto que hay por una unidad de volumen de disolución, 00:05:46
o sea, que es masa de soluto por volumen de disolución. ¿Qué unidades vamos a utilizar? 00:05:56
Pues en la masa vamos a utilizar los gramos y el volumen lo vamos a medir en litros, ¿vale? 00:06:03
Porque vamos a utilizar concentraciones tan pequeñas que si utilizásemos metros cúbicos 00:06:08
y si hacemos kilogramos, pues nos quedaría una relación muy descompensada. 00:06:15
Entonces, lo podemos hacer con unidades más pequeñas porque al trabajar con proporciones 00:06:22
se puede hacer, digamos, una regla de tres directa entre volúmenes y masas más pequeñas 00:06:26
y volúmenes y masas más grandes. 00:06:34
Entonces, por ejemplo, para que entendamos bien esto, 00:06:36
Dice, quiero un alcohol de 96, que es el que tenemos nosotros en casa como desinfectante. 00:06:39
Pues, ¿qué ocurre en este alcohol de 96? 00:06:47
Pues que tengo 100 mililitros de disolución y dentro de esos 100 mililitros de disolución habrá 96 mililitros de alcohol y otros 4 mililitros de agua destilada. 00:06:51
Por eso me dice que es una concentración al 96%. 00:07:01
¿Vale? Si lo traspasásemos a concentración en masa, pues como el alcohol y el agua destilada, un litro es un kilo, pues tendríamos 96 miligramos por cada litro de, perdón, por cada 100 mililitros de disolución. 00:07:05
pero bueno, eso no nos importa, esos cambios de unidades los vamos a ver luego en los ejercicios muy rápido 00:07:25
si yo pienso en una infunción de melisa que me dicen a 60%, ¿qué significaría esto? 00:07:32
como ya estoy hablando aquí de un componente sólido en otro líquido 00:07:39
pues digo 60 gramos de melisa por cada 40 gramos de menta, que es la composición que lleva 00:07:42
Si hablamos, por ejemplo, del vino que tenga 12 grados de graduación, pues ¿qué quiere decir eso? Que tengo un 12% de etanol en ese vino. 00:07:51
Luego, si lo transformamos a esta concentración en masa, digo 12 mililitros de alcohol por cada 100 mililitros de vino. 00:08:03
otra vez igual, aquí tendríamos que ver el volumen 00:08:11
y el peso que tiene ese volumen 00:08:14
es casi también a kilo por litro 00:08:16
es un poquito más de kilo por litro en el vino que en el agua destinada 00:08:19
bueno, la idea es 00:08:22
relación de masa de soluto 00:08:25
contra volumen de disolución 00:08:30
que la disolución ya es soluto con disolvente 00:08:33
es lo que tenemos que perder de vista 00:08:36
que el denominador siempre me está hablando de la disolución completa, no de ninguno de los componentes por separado. 00:08:39
Entonces, aplicado directamente a esto, a lo que estamos habiendo de masa contra bola, 00:08:47
la concentración en masa que decíamos, pues la vamos a expresar normalmente en gramos por litro, 00:08:53
como estábamos diciendo, para tener unidades más pequeñas, y en tantos por ciento, 00:09:00
como acabamos de ver en estos primeros ejemplos. 00:09:04
¿Qué relación hay entre ellas? Pues es una relación muy sencilla. Si yo quiero pasar de una a otra, pues cuando estamos en tanto por ciento, lo que tengo que hacer para pasar a gramos por litro es multiplicar por 10. 00:09:07
Y si estoy en gramos por litro, para pasar a tanto por ciento, lo que tengo que hacer es dividir entre 10, ¿vale? 00:09:22
Entonces, por ejemplo, en la que estábamos antes del 96% del alcohol, si lo quisiese pasar a gramos por litro, hemos dicho que tendríamos que multiplicar por 10, pues sería 960 gramos de alcohol por cada litro de disolución, ¿vale? 00:09:31
En la de melisa, 60 gramos de melisa, perdón, 600 gramos de melisa por cada litro de la infusión, ¿vale? Esa sería la relación que haríamos. 00:09:50
Vamos a verlo concretamente en un ejemplo más claro. Si añado 5 gramos de sal a 2 litros de agua para preparar una sopa, en la que solo estoy salando de momento el caldo, 00:10:04
¿Qué concentración en masa tendrá ese agua? 00:10:16
Pues como hay 5 gramos en 2 litros y yo quiero la concentración en gramos por litro, por un litro solo 00:10:23
Lo primero que tendré que hacer es repartir esa sal entre los 2 litros de agua 00:10:30
O sea que dividiré los 5 gramos entre 2 y me quedará que la concentración de sal es de 2,5 gramos por cada litro de caldo de esa sopa 00:10:34
¿vale? si yo eso lo quiero pasar a tanto por ciento 00:10:46
que era la otra forma de medirlo, dijimos que si estábamos en gramos por litro 00:10:51
para ir a tanto por ciento, dividíamos entre 10 00:10:55
pues dividido entre 10 y la concentración de sal en masa sería 00:10:58
0,25 gramos de sal por cada litro 00:11:03
de ese caldo de la sopa, de esa agua salada que no deja de ser 00:11:07
¿vale? entonces 00:11:11
Entonces, relación de masa contra volumen, gramos de soluto, pero luego volumen de disolución, ¿vale? 00:11:14
¿Nos ha quedado más o menos claro esto, Tatiana? 00:11:26
Porque las demás van a ir en este mismo, digamos, hilo. 00:11:30
Si nos perdemos en la primera, las demás ya van a perder total, ¿vale? 00:11:36
Entonces, gramos de disoluto por litros de disolución completa, o sea, soluto con disolvente incluidos. 00:11:41
Os pongo aquí el cuadrito este que es muy importante. 00:11:52
No tenemos que confundir la concentración en masa de una disolución con la densidad. 00:11:55
Si acordaos, la densidad de un elemento, un compuesto, era también masa partido de volumen. 00:12:01
Aunque las midamos en las mismas unidades, no representan lo mismo. 00:12:07
Entonces, vamos a recordar esa densidad de una disolución para ver que estamos midiendo lo mismo en cuanto se refiere a la fórmula estequiométrica, a las unidades, pero en realidad no estamos queriendo representar lo mismo. 00:12:11
me dice que la densidad de una disolución 00:12:26
o de una sustancia pura, porque aquí densidad 00:12:30
puedo hacerlo hasta de un elemento químico si quiero 00:12:34
representa la relación que hay entre su masa 00:12:36
y el volumen que ocupa 00:12:39
aquí, como estamos hablando de disoluciones 00:12:42
sería el volumen que ocupa la disolución 00:12:45
entonces parece que es lo mismo que la concentración 00:12:47
de masa de antes, o sea la fórmula viene a ser 00:12:51
exactamente la misma masa de soluto entre volumen de disolución. Pero ¿qué pasa? Que la densidad es una propiedad 00:12:54
que tienen todas las sustancias, tanto si son mezclas como si son sustancias puras. Mientras que antes cuando hablábamos 00:13:04
de concentración en masa, solo nos referíamos a disoluciones y a mezclas, ¿vale? No a sustancias puras. Es la diferencia 00:13:12
de una y otra. Entonces, la expresión de esta concentración en masa solo puede aplicarse 00:13:20
a disoluciones, ¿vale? No podríamos hablar de concentración en masa para sustancias 00:13:26
puras, no tendría sentido. Hablaríamos de densidad para esas sustancias puras. Es la 00:13:33
única diferencia. O sea, hablo de densidad para sustancias puras y para mezclas, pero 00:13:39
solo hablo de concentración en masa para esas mezclas de disolutines, nunca para sustancias 00:13:45
puras. Esto que os quede más o menos claro porque es alguna pregunta, es luego de verdadero 00:13:52
o falso de los exámenes que se nos olvida y nos parece que todas las respuestas son 00:13:58
buenas y terminamos metiendo la pata. Vamos a ver ahora porcentaje en masa, que es otra 00:14:06
medida de medir las concentraciones. Pues lo que nos va a hacer el porcentaje en masa 00:14:12
es medirnos la relación que hay entre la masa de soluto, pero ahora por cada 100 unidades 00:14:18
de masa de disolución, o sea, la que ahora es masa contra masa, no masa contra volumen 00:14:26
que teníamos antes en la concentración en volumen y en la densidad. Entonces, en este 00:14:31
caso, que estamos hablando de masa contra masa, tiene, digamos, un nombre propio, por 00:14:39
así decirlo, que es riqueza del soluto, se llama, cuando estoy hablando de soluto contra 00:14:47
soluto, pero también en masa. ¿Cómo la calculamos? Pues esta la vamos a calcular 00:14:53
en tanto por ciento siempre. Y será la masa del soluto dividido entre la masa de la disolución 00:15:00
multiplicado por 100, porque si no nos quedan unos valores muy pequeños. 00:15:07
Lo que haremos es utilizarla cuando nos estén dando las unidades del soluto 00:15:13
y de la disolución en gramos, kilogramos, o sea, que todo me lo den medido en masa. 00:15:22
Entonces, ya sin que me digan nada, yo ya asociaré que lo que quieren es preguntarme 00:15:28
la concentración en masa, porque no me están dando el volumen de la disolución, 00:15:32
sino que me están dando, entre comillas, su peso, su masa. 00:15:37
Entonces, la masa del soluto y la del disolvente tengo que tenerlas expresadas en las mismas unidades. 00:15:41
Esto es muy importante, porque esas unidades se tienen que simplificar unas con otras. 00:15:47
O sea, no puedo tener gramos contra kilos, tendría que tener gramos contra gramos o kilos contra kilos 00:15:53
para que las unidades se simplifiquen. 00:15:58
Si no es así, tengo que transformar las unidades. 00:16:00
Y lo más cómodo es, para que no nos salgan decimales, valores ahí muy pequeños y muy raros, 00:16:07
es siempre pasar la unidad más grande a la más pequeña. 00:16:12
O sea, si me necesito la relación entre gramos y kilos, pues yo pongo los kilos en gramos y ya está. 00:16:15
Porque me es más cómodo pasar de kilos a gramos multiplicando por mil, 00:16:21
que al revés y que me queden ahí un montón de decimales y luego me pierdan las cuentas, ¿vale? 00:16:26
O sea que es muy importante aquí que las unidades que he utilizado para el soluto y para la disolución sean las mismas, sean gramos, sean kilogramos, sean decilogramos, lo que sea, pero que sean las mismas en el numerador y en el denominador de esta fracción que nos queda para hacer el cálculo, ¿vale? 00:16:31
hacemos la división, multiplicamos por cien 00:16:52
para hacer que sería un poco el factor de corrección 00:16:54
de esa proporción directa y ya estaría 00:16:57
entonces, lo vemos en un ejemplo 00:17:01
preparo una disolución que contiene 00:17:03
2 gramos de cloruro sódico 00:17:07
y 3 gramos de cloruro de potasio 00:17:09
y los echo en 100 gramos de agua destilada 00:17:12
fijaos que el agua destilada, aunque es un líquido 00:17:15
me lo está diciendo en gramos 00:17:19
Porque yo quiero masas. Entonces, me dice que calcule el tanto por ciento en masa de cada uno de los dos solutos que yo he disuelto en esta disolución. 00:17:21
Uy, se me ha escapado, perdón. ¿Dónde es? Me he ido. Cada uno de estos dos solutos. Bueno, pues voy a ver el porcentaje de ese cloruro sódico. 00:17:34
¿Qué hago? Los dos gramos de cloruro sódico que me estaban diciendo, dividido, ojo, cuando piense la masa de la disolución, tengo que juntar el cloruro sódico con el cloruro potásico y con el agua destilada, ya que esos son los tres elementos que componen la disolución. 00:17:46
Entonces, la masa de toda la disolución completa son 105 gramos. 2 más 3 más 100. Pues ese 2 entre 105 me saldría 0,019. Lo corrijo con el mismo factor de corrección para pasarlo al porcentaje, que es multiplicar por 100. 00:18:07
y me queda que el porcentaje de cloruro sódico en esa disolución es del 1,9%. 00:18:27
Si hago la del cloruro potásico, pues la misma historia, 00:18:35
nada más que ahora el soluto son los 3 gramos de cloruro potásico. 00:18:41
Pues hago la misma cuenta, pero cambiando el 2 del cloruro sódico por el 3 del cloruro potásico 00:18:46
y tendré 3 entre 105 por 100. 00:18:51
Pues 2,8%. Fijaos en lo que os decía antes. En esta fracción, si nos acordamos en matemáticas de cómo se simplificaban, que era cargar los factores que teníamos comunes en el numerador y en el denominador, lo que estaríamos simplificando es los gramos de arriba con los gramos de abajo. 00:18:57
gramos de arriba con gramos de abajo 00:19:14
por eso los porcentajes en masa de las disoluciones no tienen unidades 00:19:18
porque las unidades han desaparecido, se han simplificado 00:19:25
y por eso necesito que las unidades que utilizo para medir el soluto 00:19:29
y las unidades que utilizo para medir la disolución sean iguales 00:19:35
Si yo hubiese medido en kilogramos la disolución y en gramos en soluto, no puedo tachar uno con otro, no puedo simplificar. 00:19:40
Tendría que pasar los gramos a kilogramos o los kilogramos a gramos. 00:19:50
Si paso los gramos a kilogramos me van a quedar muchos decimales, si paso los kilogramos a gramos, 00:19:55
pues me desaparecen esos decimales en la división, pero luego me hace la unidad mucho más grande, 00:20:02
con lo cual me harán salida en el resultado luego de la división. 00:20:07
De ahí que multiplicamos por el 100 para hacer la corrección de la proporción y me queden unos números un poco más aparentes, ¿vale? 00:20:10
Lo que estamos haciendo aquí realmente son reglas de tres directas. 00:20:21
Estas proporciones son todas proporciones directas todo el rato, ¿vale? 00:20:27
¿Cómo vamos, Tatiana? 00:20:34
Bien, bien, aquí pendiente. 00:20:40
Vamos a ver ahora el porcentaje en volumen 00:20:41
El porcentaje en volumen es lo mismo que hemos hecho 00:21:01
En el porcentaje en masa 00:21:05
Nada más que las unidades que me dan 00:21:06
Para medir el soluto 00:21:09
Y la disolución 00:21:11
Son unidades de volumen 00:21:13
Me van a dar mililitros, litros 00:21:15
o sea que cuando me den los datos del problema 00:21:18
yo ya voy a saber si es porcentaje, masa o volumen 00:21:22
dependiendo de en qué unidades me los estén midiendo 00:21:24
entonces es exactamente las mismas cuentas que antes 00:21:28
pero en vez de estar hablando con masas 00:21:32
con gramos o con kilogramos 00:21:35
ahora vamos a hablar con litros, mililitros, lo que me digan 00:21:37
lo utilizo para expresar concentraciones 00:21:40
cuando las unidades me estén dadas en unidades de volumen 00:21:44
Otra vez lo mismo que antes, pero lo vuelvo otra vez a poner aquí en mayúscula. Estos porcentajes no tienen unidades. Para que no tengan unidades, para que esas unidades desaparezcan, tengo que asegurarme que los datos que me dan están medidos en las mismas unidades del sistema internacional. 00:21:48
Si me dan litros en el soluto, tengo que tener litros en la disolución. Si me dan mililitros en el soluto, tengo que tener mililitros en la disolución. Y si no lo tuviese, antes de ponerme a aplicar la fórmula, tengo que transformar la unidad que yo quiera. 00:22:09
O la pequeña, la grande, o la grande, la pequeña, pero que al final acaben siendo la misma para poderlo simplificar, que si no, la fórmula no funciona. Estaría mal, ¿vale? 00:22:25
Bueno, pues vemos un ejemplo. Tengo una disolución de alcohol en el agua, que contiene 96 centímetros cúbicos de alcohol por cada 10 centímetros cúbicos de disolución. 00:22:36
¿Cuál será el porcentaje en volumen? 00:22:49
Pues no me hace falta pasar esos centímetros cúbicos a litros ni a mililitros ni nada, 00:22:52
porque están medidos los dos con las mismas unidades. 00:22:57
Entonces, lo único que tengo que hacer es la relación de la proporción, 00:23:00
que era soluto dividido entre disolución, 00:23:04
donde ahora el soluto y la disolución me lo están dando en volumen en vez de en masa. 00:23:08
Pues nada, mis 96 centímetros cúbicos de alcohol dividido entre mis 100 centímetros cúbicos de disolución, centímetros cúbicos con centímetros cúbicos desaparecerían y me quedaría solo 96 partido de 100. 00:23:12
que me quedaría 0,96 si hiciese la cuenta, pero como luego tengo que multiplicar por el 100 de la proporción 00:23:32
que quiero hacer para el porcentaje, pues al final ese alcohol es del 96%, como le hemos visto antes, 00:23:40
porque me están diciendo que tengo 96 centímetros cúbicos de alcohol puro por cada 100 centímetros cúbicos 00:23:48
de la disolución de mi práctico de alcohol, o sea, el alcohol que tenemos en casa. 00:23:56
Luego es una disolución al 96%. 00:24:00
¿Vale? Nada nuevo con respecto a la anterior, 00:24:03
solo que hemos cambiado de medir masas 00:24:08
a medir volúmenes, pero la proporción exactamente la misma. 00:24:12
Cada una con sus unidades, teniendo cuidado 00:24:16
de que esas unidades sean iguales en el numerador y en el denominador, 00:24:19
o sea, en absoluto de una disolución, para poder simplificarlas. 00:24:23
Esto lo repito tanto porque luego eso es lo único que me pueden intentar engañar en los ejercicios, 00:24:27
que me den unidades distintas y tenga que hacer ese paso previo de tener que transformarlas, 00:24:34
porque lo demás es siempre esa regla de tres, esa proporción. 00:24:41
No hay nada más de donde estirar aquí, ¿vale? 00:24:46
Entonces, ejercicios yo creo que muy sencillos, pero que hay que tener mucho ojito con cómo me dan los datos para no meter la pata ya antes de empezar a hacer las cuentas. ¿Vale? Que os soléis acordar muy bien de la fórmula, pero luego, pues eso, de puro fácil se vuelve difícil porque no me fijo en los detalles y si me ponen alguna trampa, caigo derecho en ella. 00:24:48
Bueno, vamos a ver ahora las principales mezclas de interés que nosotros tenemos en nuestro día a día y ya cerraríamos esta parte del tema. 00:25:14
Vamos a distinguir qué son disoluciones acuosas, de aleaciones y de coloides, que son las tres principales. Luego tienen sus variedades, pero no vamos a verlas, solo vamos a ver las generales. 00:25:35
¿Vale? Entonces, ¿qué sería una disolución acuosa? Pues como su propio nombre indica, es aquella en la que estoy disolviendo algo en agua. ¿Vale? 00:25:45
Como hemos dicho que las mezclas o disoluciones podían ser homogéneas o heterogéneas, esta será una homogénea, donde tengo que la sustancia que en menor proporción esté es la que yo considero como soluto y la que esté en mayor proporción es la que considero como disolvente. 00:26:00
Si me está hablando de disolución acuosa, pues resulta que la que va a estar en mayor proporción va a ser el agua, luego el agua va a ser el disolvente y en agua se pueden disolver muchos elementos. 00:26:21
Entonces, hablaremos de disolución acuosa siempre que el disolvente sea agua. 00:26:33
Estas disoluciones las ponemos como de especial interés 00:26:40
Porque son muy importantes tanto en biología 00:26:45
Como en la ciencia básica, en la química de la vida 00:26:48
Y hasta en la química industrial 00:26:52
Porque es el mayor disolvente que conocemos nosotros, el agua 00:26:54
Porque hay muchísimas sustancias que se pueden disolver en agua 00:26:58
De hecho, como os pongo aquí, se le considera el disolvente universal 00:27:03
bueno, de estas a estas hay soluciones a cosas 00:27:09
vamos a pasar ahora a las aleaciones 00:27:13
¿y qué son las aleaciones? que también las conocemos 00:27:15
y todos sabemos que un elemento es una aleación 00:27:18
pues estas son mezclas homogéneas de dos metales 00:27:20
homogéneas porque a simple vista no soy capaz de distinguirlos 00:27:25
o de un metal y otra sustancia 00:27:29
que esté dividida dentro de él al fundirle 00:27:32
¿cuáles conocemos más importantes? 00:27:34
Pues fijaos, el acero que le tenemos en todos nuestros edificios y en un montón de construcciones, puentes, tal. ¿Qué es el acero? Pues una mezcla de hierro con carbono. El disolvente es el hierro y el soluto es el carbono. 00:27:37
El bronce, que sería una mezcla homogénea de cobre con estaño. El latón, que es mezcla de cobre con zinc. Siempre el mayoritario disolvente, el minoritario el soluto. 00:27:53
¿Qué hacemos cuando generamos alguna de estas aleaciones? Pues cambiar las propiedades de los elementos por separado al mezclarlos. Por ejemplo, el acero, esa mezcla de carbono con hierro lo que hace es que el hierro se endurezca más y tenga mayor resistencia. 00:28:09
Cuando se utiliza hierro solo, pues tiene más capacidad de deformación 00:28:31
Cuando hace calor, cuando hace frío, entonces dilata, contrae de una forma distinta 00:28:37
Que cuando le mezclo con carbono puro, que esa dilatación y contracción necesita temperaturas más extremas para que se realice 00:28:44
Esto fue un gran avance en la construcción 00:28:53
Imaginaos un puente que llegó a 60 grados y se empieza a doblar 00:28:55
a que cuando me mezcló ese hierro con carbono, en vez de a 60 grados, se empezaría a deformar a lo mejor a 200. 00:29:00
Voy a poner un ejemplo así por encima. 00:29:08
El cambio sustancial, o que el peso que aguante sea muchísimo mayor cuando es acero, 00:29:10
porque he mezclado hierro con carbono, que cuando era hierro solo. 00:29:16
Esto supuso un gran avance, sobre todo eso, en la construcción. 00:29:20
Vamos por último por los coloides, que es la que es un poco más rara 00:29:24
Y hacemos aquí una pequeña introducción 00:29:30
Cuando yo tengo el agua de mar o tengo el azúcar, pues son ejemplos típicos de disoluciones 00:29:34
Y ahora os propongo aquí como pregunta 00:29:41
¿Qué pasaría si os hablase de la mayonesa, el ketchup o la gelatina que compramos en el supermercado? 00:29:44
que yo miro ese producto y a simple vista me parece 00:29:50
una mezcla homogénea 00:29:55
pero resulta que no lo son 00:29:57
porque me parece homogéneo 00:30:00
porque lo he triturado y he muncionado mucho 00:30:04
pero los componentes originales yo los veía bien a simple vista 00:30:06
tenemos a maonesa, al huevo, al aceite 00:30:10
la sal que echaba, lo veía a simple vista 00:30:13
es cuando hago un proceso con ello cuando ya dejo de reconocerlos 00:30:15
y parece que se transforma en una mezcla homogénea. 00:30:19
Pues en estos casos, estas mezclas heterogéneas, que parecen homogéneas, es a lo que llamamos coloides. 00:30:23
Un coloide, os pongo ahí en negrita, es una mezcla heterogénea que lo que pasa es que dispersa la luz. 00:30:31
O sea, que sería una forma de ver sus componentes. 00:30:39
Si yo los analizo con un microscopio ahí, con una cierta luz, vería bien qué componentes tiene ese tomate, 00:30:42
ese tal que tiene el ketchup, o vería en la mano esas partículas de huevo bien separadas. 00:30:51
Eso es lo que se llama efecto Tindal, solo por un poco de conocimiento general. 00:30:56
Por ejemplo, pongo ahí que la salsa de tomate, el puré de verduras, el gel de baño, la selatina, 00:31:03
Pues las disoluciones son mezclas homogéneas y no dispersan la luz, ¿vale? 00:31:08
Entonces, ¿qué pasa? 00:31:18
Que esos coloides, que son mezclas heterogéneas en las que hay un componente en mayor proporción, 00:31:19
que sería el que es el disolvente, en el que disuelvo otros que están en menor proporción, 00:31:24
pues lo que me hace que parezca homogéneo es el tamaño de las partículas, ¿vale? 00:31:31
Vamos a ver sobre un ejemplo cómo sería esto de el colveo. Vamos a pensar en una mayonesa. A esto decimos que es una emulsión en cocina. ¿Y qué es una emulsión? 00:31:39
Es cuando las partículas que están en menor proporción se mantienen dispersas gracias a una tercera sustancia, que es la que llamamos emulsionante. 00:31:58
Por ejemplo, en la mayonesa quien hace de emulsionante es el huevo. 00:32:10
Tengo huevo, aceite y sal. 00:32:15
Hay quien le echa un poquito de limón para que la mayonesa no se corte. 00:32:18
Pues las partículas de agua que tengo ahí en ese huevo, aceite y sal, se mantendrían dispersas en el aceite, ¿vale? Gracias a lo que se llama la lecitina, que es una sustancia que está dentro de la yema del huevo y que actúa como emulsionante, lo que ocurre es que se mezclan de tal forma que no veo que se separen esas partículas de agua del aceite, ¿vale? 00:32:22
lo que hace es como que unir esas partículas en moléculas, o sea, unen la grasa, una molécula de grasa con otra molécula de agua, ¿vale? 00:32:49
Si no tuviésemos esa lecitina del huevo, el agua y el aceite se terminarían separando. 00:33:00
De hecho, seguro que os ha pasado, dejáis esa maonesa varios días ahí, si la dejo en el frigorífico pues tarda más días, 00:33:07
si la dejo al calor tarda menos, cuando ha pasado un tiempo, pues veo que tiene como agüilla encima en la superficie, 00:33:15
pues es por eso, porque la emulsión se ha deshecho y el agua pues sale hacia arriba, ¿vale? 00:33:25
¿Qué otras disoluciones podemos considerar coloides? Pues la sangre también, 00:33:34
Porque la sangre por un lado es una mezcla heterogénea de células y por otro es una mezcla homogénea de plasma. La mezcla homogénea sería esos glóbulos rojos, glóbulos blancos, perdón, la mezcla heterogénea. 00:33:42
Y por otro lado, tenemos disueltas sales, gases, oxígeno, dióxido de carbono y otras muchas sustancias. El azúcar mismo pongo ahí. Cuando a mí me hacen una arítmica, lo que quieren ver es esa composición de la sangre y la proporción que hay en sus componentes. 00:34:00
Entonces si esa proporción cambia es cuando se detecta que hay una enfermedad, porque como hemos visto antes, pues esas proporciones se tienen que mantener. No me tienen que sacar 3 litros de sangre para hacer una analítica, aunque me saquen un tubito basta y sobra, porque hemos dicho que las concentraciones se mantienen, no dependen del volumen de la disolución. Con un poquito de disolución me basta y me sobra. 00:34:20
Bueno, pues ya hemos visto los tres tipos. Vamos a terminar ahora rematando, pues viendo qué sustancias son puras y qué son compuestos, ¿vale? 00:34:43
Y por último, ¿cómo puedo separar esas disoluciones o esas mezclas? Pues sustancia pura, volvemos a recordar, es aquella materia cuya composición no cambia, cualquiera que sea las condiciones físicas en las que yo la tenga. 00:34:58
ejemplo, vimos ya en su momento el agua 00:35:15
y volvemos a recordar, el agua mantenido en sus propiedades 00:35:19
tanto si está en estado sólido, como en líquido 00:35:22
como en gas, entonces digo que es una sustancia pura 00:35:25
no lo puedo descomponer de las sustancias 00:35:28
sencillas por métodos físicos 00:35:30
pero eso no es así, porque yo sé 00:35:33
que al agua le puedo descomponer el hidrógeno y oxígeno 00:35:37
claro, lo puedo descomponer, pero no de forma física 00:35:40
Lo puedo descomponer utilizando otros métodos más avanzados que son procedimientos químicos. 00:35:43
En el caso del agua, para descomponerlo en hidrógeno y oxígeno, se utiliza lo que se llama electrolisis, 00:35:51
que es aplicar una corriente eléctrica. Entonces ya consigo separarlos. 00:35:57
Pero por métodos físicos no sería capaz de hacerlo. 00:36:01
Entonces, dentro de las sustancias puras podemos considerar dos tipos. 00:36:07
Los compuestos, que son sustancias puras que podríamos descomponer en otras más simples por estos métodos químicos, como ha sido el del agua, o los elementos, que son sustancias puras que no podemos descomponer de ninguna manera. Es lo que hay, ya no se puede separar en elementos más pequeños. 00:36:12
Entonces, compuesto, sustancia pura, que puedo descomponer en otras más simples, pero para poder hacerlo necesito procedimientos químicos. 00:36:33
Y elemento, sustancia pura, que no voy a poder descomponer por ningún procedimiento. 00:36:46
Ahora, esas que sí que podemos descomponer, vamos a ver cómo podemos hacer esa descomposición. 00:36:53
O sea, ¿cómo puedo yo separar sus elementos en las mezclas y en algunas de las disoluciones? 00:36:59
En aquellas que no sean puras. 00:37:07
Pues las mezclas dijimos que eran heterogéneas, podía distinguir sus elementos a simple vista. 00:37:12
Y las homogéneas no podía. 00:37:19
Bueno, quiero separar a sus componentes. 00:37:21
Pues separar una mezcla de sus componentes, hay veces que es más fácil y otras que es más difícil dependiendo de qué componentes sean y cómo estén mezclados. 00:37:24
Nosotros vamos a ver los métodos más empleados. Por una parte tenemos métodos mecánicos, por ejemplo el trigado tamizado, que es simplemente separar sólidos que sean de distinto calibre. 00:37:35
Yo quiero separar arena gruesa de arena fina. Pues cojo una criba, cribo esa arena y se me van a caer la arena fina por los agujeritos de la criba 00:37:49
y se me van a quedar las piedrecitas más gruesas dentro de la criba. 00:37:59
La decantación, pues esa se utiliza para separar dos sólidos que no se mezclan, por ejemplo, o de dos líquidos. 00:38:05
Por ejemplo, pues el agua y el aceite. Si yo los dejo reposar, pues el aceite va a flotar sobre el agua. 00:38:12
Pues cojo, saco el agua que hay debajo del aceite, lo he metido en una pipeta y ya está. 00:38:19
Y cuando llega el aceite cierro el grifo y ya se quedan separados uno de otro. 00:38:26
Hay veces, por ejemplo, que lo que necesito es eliminar el agua dejándolo secar. 00:38:35
Imaginad que tenemos agua con sal en la salina, pues yo lo pongo ya al sol, el agua se evapora y me termina quedando la sal. 00:38:41
Sería otra forma de separación. 00:38:47
La filtración, la empleo es para separar un sólido que esté disuelto en un líquido o suspendido en un líquido, principalmente el agua. 00:38:49
Pues imaginaos, por ejemplo, pues el café. Yo le he cocido el café en una cafetera mezclando directamente el café en el agua. Claro, no me lo voy a tomar así, que tiene un montón de pozos. Pongo un filtro y resulta que me queda el agua con ese sabor a café, pero los pozos del café se me han quedado en el filtro. Pues eso sería lo que se llama filtración. 00:39:00
La separación magnética, pues cuando tengo mezclado, por ejemplo, bilutas de algún elemento que tenga magnetismo, por ejemplo, hierro con arena, pues paso un imán y las partículas de hierro se van a quedar pegadas y la arena se va a quedar en el suelo. 00:39:27
La centrifugación, pues es un método en el que se pueden separar sólidos de líquidos 00:39:45
Simplemente pues con la velocidad esa de la fuerza centrífuga que generaría esa centrifugación 00:39:51
Las partículas sólidas se van a pegar a las paredes y el líquido sigue girando 00:39:58
Pues es una forma de separación 00:40:03
Otros métodos, aquí vemos por ejemplo ese método de decantación que decíamos antes 00:40:06
El aceite se ha quedado arriba, el agua se ha quedado abajo 00:40:12
Abro la llave, se sale todo el agua y se me queda el aceite. 00:40:15
Otros métodos. 00:40:19
El de secar o secar los componentes de la mezcla. 00:40:21
Por ejemplo, uno agua y otro, lo que decíamos antes, la sal. 00:40:25
Pues para eliminar la que hago. 00:40:31
Pues calentarlo para que se evapore el agua o ponerlo al sol para que se evapore el agua. 00:40:33
La flotación. 00:40:38
Pues si hay un elemento que sea menos denso que el agua, 00:40:39
pues al echarle en agua va a flotar 00:40:42
y le puedo recoger con una red 00:40:45
por ejemplo, un elemento que no sé si lo sabréis 00:40:47
que tiene menor densidad que el agua es el mercurio 00:40:50
si yo quiero separar el mercurio de otros metales más pesados 00:40:53
pues lo echo en agua y el mercurio va a flotar 00:40:57
y los otros metales se van a hundir, pues recojo el mercurio 00:40:59
esto no es muy conveniente hacerlo 00:41:02
porque el mercurio es muy contaminante 00:41:05
y una gotita solo de mercurio de un termómetro sería capaz de contaminar 00:41:07
miles y miles y miles de litros de agua 00:41:11
pero me valdría para hacer esa separación 00:41:14
bueno, la separación de las sustancias 00:41:18
que sean disoluciones van a ser mucho más 00:41:24
difíciles que las de las mezclas heterogéneas 00:41:27
si no veo los componentes pues es más 00:41:30
difícil poderlos separar, entonces se utilizan 00:41:33
otras técnicas que ya son de laboratorio 00:41:37
un poco más sofisticadas, por ejemplo 00:41:39
Pues cuento aquí la cromatografía, que lo que hago es coger un papel similar a los de las pruebas estas, por ejemplo, ahora he visto una de las tiras de orina, 00:41:42
que tiene, cuando yo las mojo, pues se ponen como de distintos colores. 00:41:55
Pues esos colores lo que me están haciendo es que el papel está absorbiendo cada componente a una zona del papel, ¿vale? 00:42:00
Entonces lo que se suele hacer es echar esa mezcla en el papel, lo cojo y lo conecto con una acetona y esa acetona es la que hace que se separen los distintos componentes, ¿vale? 00:42:07
van a subir al mojarse por la tira de papel 00:42:22
y se va a ir colocando cada uno en un nivel distinto 00:42:27
se va a quedar como una tira de colorines 00:42:30
si alguna vez habéis visto, habéis tenido que hacer esas tiras de las analíticas de orina 00:42:32
pues es el mismo efecto 00:42:37
luego la destilación 00:42:39
es un método en el que nos permite separar sustancias 00:42:42
de una disolución calentándolas 00:42:47
por ejemplo, para que os hagáis la idea 00:42:49
la forma de estirar el alcohol 00:42:52
lo que hago es calentar la disolución 00:42:54
hasta que ese alcohol se evapora 00:42:57
empieza a hervir y se va a evaporar más rápido 00:42:59
que el resto del agua en el que está contenido 00:43:02
que el resto del disolvente 00:43:05
lo enfrío y al enfriarlo lo hago volver a precipitar 00:43:06
tengo ahí más abajo un dibujito de esto 00:43:10
he calentado la disolución 00:43:14
el alcohol se evapora 00:43:17
entra por este cubito, se enfría, que caiga este otro y dos más, 00:43:18
tardaría más en evaporarse, con lo cual lo tengo conflado. 00:43:22
Y por último, la cristalización, que es para separar un sólido que está disuelto en un líquido. 00:43:26
Pues otra vez, esa sal marina de las salinas, 00:43:32
esa cristalización que se produce cuando se evapora el agua en el que están disueltas. 00:43:36
¿Vale? Bueno, pues aquí terminaría esta segunda parte del tema. 00:43:42
Tenéis aquí las actividades ya para que las hagáis que el otro día no se había colgado. Nos quedaría solo una parte más que no sé si la veremos entera porque nos queda solo un día de clase. Yo no me había dado cuenta que el día 3 de marzo no tenemos clase de fiesta. Entonces, pues a ver cómo lo organizo para que veamos lo que nos queda. ¿Vale? ¿De acuerdo? 00:43:48
Bien, buenas tardes. 00:44:15
Pero todo el rato es regla de tres, o sea, todo el rato es proporción directa entre lo que me están diciendo el soluto y la disolución, perdón. 00:44:45
Viene en volumen, viene en masa, viene en masa contra volumen, pero todo el rato es la misma operación, ¿vale? 00:44:55
O sea, creo que no tendréis mucho problema. 00:45:01
Si no, pues me contáis el próximo día, ¿vale? 00:45:03
Muy bien. 00:45:06
Bueno, pues que tengáis buena tarde. 00:45:07
Hasta luego. 00:45:09
Gracias, hasta mañana. 00:45:09
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Angel Luis Sanchez Sanchez
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19 de febrero de 2025 - 14:09
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