Universidad Del Magdalena

Métodos De Separación De Mezclas 

Asignatura: Química General

Profesor: Rafael Gutiérrez 

Integrantes: 
Juan Pablo Rodríguez Jiménez
Jesus Alfonso Rodríguez Ropero
Fernando José Charris Avendaño
Esteban Andrés Vargas Linero
Eliecer José Daza Daza

Facultad de ingeniería 
Ingeniería agronómica 
4 de octubre de 2020
 INTRODUCCIÓN

Mezclas
La materia suele clasificarse para su estudio en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras se
caracterizan porque tienen composición fija, no pueden separarse por métodos físicos en otras sustancias
más simples y durante un cambio de estado la temperatura se mantiene constante. Una mezcla es una
combinación física de dos o más sustancias puras, la mezcla tiene composición variable y sus componentes
pueden separarse por métodos físicos, además la temperatura es variable durante el cambio de estado.

Las mezclas se clasifican en heterogéneas cuando constan de dos o más fases y sus componentes pueden
identificarse a simple vista o con ayuda de un microscopio. Por ejemplo, un pedazo de granito es una
mezcla de pequeños granos de diferentes compuestos como cuarzo, mica y feldespato. Las mezclas
homogéneas, usualmente llamadas soluciones, constan de una sola fase (región en la que todas las
propiedades químicas y físicas son idénticas). Los componentes de una solución están tan íntimamente
mezclados que son indistinguibles, tal es el caso de la solución que se forma entre agua y NaCl.

En el laboratorio generalmente se requiere separar los componentes de una mezcla, bien sea para determinar
su composición o para purificar los componentes y usarlas en reacciones posteriores. Las técnicas a utilizar
dependen del estado general de la mezcla (sólida, líquida o gaseosa) y de las propiedades físicas de los
componentes.

Técnicas de separación de mezclas

Para separar mezclas heterogéneas, por ejemplo sólido-líquido, sólido-sólido, o liquido-liquido se pueden
utilizar técnicas tales como la filtración, la centrifugación o la decantación, la destilación, la
cristalización y la magnética.

La filtración puede ser simple (por gravedad) y al vacío. La filtración por gravedad se realiza vaciando la
mezcla sobre un embudo que contiene un papel de filtro. El líquido pasa a través del papel y el sólido es
retenido. El embudo generalmente se soporta sobre un aro de hierro o sobre un trípode (figura 1).

Figura 1. Filtración por gravedad

La filtración al vacío se utiliza cuando se requiere un proceso más rápido. En estos casos se utiliza un
embudo Buchner, el cual posee una placa con huecos para soportar el papel de filtro (figura 2). Existen
embudos Buchner de porcelana, vidrio y plástico. Antes de colocarse, el papel de filtro se recorta de modo
tal que tape todos los huecos pero sin que quede levantado en las paredes. El papel se humedece con agua
destilada para fijarlo en su lugar. El embudo está provisto de un anillo de caucho que encaja perfectamente
en la boca de un erlenmeyer de tubuladura lateral. Cuando el líquido (filtrado) es importante, es conveniente
colocar una trampa entre el Erlenmeyer que recibe el filtrado y la trompa de succión, porque siempre existe
el peligro de que el agua se devuelva y contamine el filtrado.

Figura 2. Filtración al vacío

La decantación es una técnica de separación que aprovecha la diferencia de densidades. Generalmente el

sólido es más denso que el líquido por lo cual se deposita en el fondo del recipiente, mientras la parte
superior del líquido queda prácticamente sin partículas del sólido y se puede retirar con facilidad. En los
procedimientos donde el sólido requiere ser lavado para retirar algún producto soluble, es conveniente
combinar la filtración con la decantación.

La separación magnética es proceso industrial que es utilizado para concentrar minerales que poseen
diferencias en su susceptibilidad magnética, es decir, que responden en forma diferente ante la aplicación de
un campo magnético.

De acuerdo con su susceptibilidad magnética los minerales pueden ser clasificados como:

Paramagnéticos: Son materiales que experimentan magnetización ante la aplicación de un campo

magnético, algunos de ellos son: ilmenita (FeTiO3), Hematita (Fe2O3), Pirrotita (Fe11S12).

Ferromagnéticos: Son materiales que experimentan alto paramagnetismo ante la aplicación de un campo
magnético, algunos de ellos son el Fe y la magnetita (Fe3O4).

Diamagnéticos: son materiales que repelen el campo magnético, algunos de ellos son el cuarzo (SiO2),
Feldespatos (K2O.Al2O3.6SiO2) y dolomitas (Mg,Ca(CO3)).

Probablemente la mejor técnica para la purificación de un líquido es la destilación que consiste en calentar
una sustancia líquida y dejar condensar sus vapores en un recipiente distinto del que se emplea en el
calentamiento. La cristalización es usualmente el mejor método para la purificación de un sólido. En la
destilación, las diferencias de volatilidad permiten la separación; en la cristalización, las diferencias de
solubilidad permiten separar las moléculas entre sí o de los contaminantes.
La destilación es un método especialmente valioso a efectos de purificación porque puede aplicarse con
relativa facilidad a gran cantidad de muestras líquidas; además, el único “reactivo” adicional que interviene
en la destilación es el calor, el cual puede retirarse de la mezcla de reacción de una manera mucho más
cómoda que un disolvente, de modo que la contaminación del producto es un problema mucho menor.
Desde luego, nada de lo dicho es aplicable a un producto que sea inestable en su punto de ebullición y se
descomponga; en este caso se aplica la destilación al vacío.

En el proceso de cristalización, las moléculas se depositan gradualmente de la disolución y se unen entre sí

según una disposición ordenada (la red). A medida que los agregados de moléculas van siendo lo
suficientemente grandes como para ser visibles, aparecen en forma de placas, agujas, etc. La gran simetría
de esos agregados macroscópicos sugiere lo ordenada que es la red cristalina. Dado que las moléculas se
depositan una tras otra de una manera ordenada, quedan excluidas las moléculas de forma o tamaño
diferente. Las fuerzas que mantienen juntas las moléculas son ciertamente sutiles. Las moléculas que no
tengan exactamente la misma clase y distribución de las fuerzas no entrarán en la red. Análogamente,
quedarán excluidas aquellas moléculas que aun siendo similares en la estructura, sean menores o mayores.

El punto de fusión de una sustancia pura dependerá de la fortaleza de las fuerzas intermoleculares. Cuando
hay una impureza, el punto de fusión, por lo general, descenderá. Las impurezas corrientes son, el
disolvente del que se ha recristalizado la sustancia, el agua del disolvente o de la atmósfera, los
subproductos de la reacción empleada para formar el producto, y el material de partida inalterado. Estas son
las sustancias que la recristalización ayuda a eliminar.

Una ventaja de la recristalización es que puede emplearse en un amplio intervalo de escalas. No es

infrecuente recristalizar de 5 a 10 mg de material con unas cuantas gotas de disolvente y obtener así una
forma pura. Análogamente, materiales tales como el azúcar (sacarosa) pueden recristalizarse a escala de
toneladas antes de comercializarse. En el proceso de cristalización se puede recuperar el disolvente y
reciclarlo. Existe una evidente ventaja económica en este proceso. En la industria de los fármacos, la
cristalización es la técnica más común para obtener los materiales ultrapuros que se requieren para el uso
clínico.
 OBJETIVOS

-Aplicar diferentes técnicas para la separación de mezclas homogéneas y heterogéneas 

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Parte A: Separación Magnética

En un vaso de precipitado de 250 mL mezcle arena y limadura de hierro (utilice un agitador de vidrio),
observe como es esta mezcla y clasifíquela según sus conocimientos previos, luego vierta la mezcla en una
hoja de papel blanco y acerque una lámina trasparente de acetato junto con un imán como se muestra en la
figura1.

Figura 1. Procedimiento para la separación por medio magnético

De una mezcla de arena y limadura de hierro

Parte B: Separación cuantitativa de una mezcla de NaCl y arena

En un vidrio de reloj pese aproximadamente 3,0 g. de la mezcla y llévelos a un vaso de precipitados de 250
mL. Adicione 50 mL de agua destilada y caliente suavemente durante 10 minutos a 50 °C. Transcurrido este
tiempo, filtre utilizando un papel filtro previamente pesado. Reciba el filtrado en un vaso de precipitado
limpio y seco de 250 mL (antes ha debido pesar el vaso de precipitado). De esta manera obtiene el filtrado I.

Lave varias veces el residuo sobre el papel filtro con porciones de 2-3 ml de agua destilada, hasta que unas
gotas de filtrado den prueba negativa con AgNO 3 0,1%. Reciba estas aguas de lavado en el filtrado I.
Agregue sobre el papel filtro tres porciones de 5 ml de etanol, recibiendo en un recipiente diferente al que
tiene el filtrado I, para obtener el filtrado II.
Retire el papel filtro del embudo y extiéndalo sobre una cápsula de porcelana limpia y seca. Una vez seco el
papel filtro y su contenido, llévelo a una estufa y caliéntelo hasta peso constante. Pese el papel filtro con el
residuo y determine el peso de éste último.

El filtrado I se calienta hasta que todo el disolvente se haya evaporado. Una vez hecho esto, pese el vaso de
precipitados con el residuo y determine el peso de éste último.

Parte C: Destilación simple:

Arme el aparato de destilación ilustrado en la figura 2., empleando un balón de destilación de 250 mL.
Antes de tapar el balón coloque en él unos 100 mL de un refresco (gaseosa) oscuro y agregue 2 ó 3 perlas
para ebullición o trozos de porcelana. Tape el balón y asegúrese de que todas las uniones estén herméticas.
Abra la llave del agua que entra al condensador, e inicie el calentamiento en forma suave. Observe el
ascenso de la temperatura en el termómetro.

Continúe la destilación hasta que hayan recibido unos 20 mL de destilado; suspenda entonces el
calentamiento. ¿Se mantuvo la temperatura en ascenso durante todo el tiempo? Observe las características
del destilado y pruébelo. ¿Qué sabor tiene? ¿Qué sustancia es? ¿Que quedó en el balón de destilación?
¿Hubo entonces separación? Explique.

Fig. 2. Equipo de destilación simple

RESULTADOS

8. PREGUNTAS

1.      Mencione por lo menos dos casos de industria en donde utilicen la separación por magnetismo.
R/:
*Extraer limaduras de hierro diseminadas por la arena.
*Eliminar las partículas de hierro que puedan haberse mezclado con cereales.

 
2 Cuáles son las propiedades que poseen el cloruro de sodio y el polvo de tiza que hacen posible su
separación por filtración luego de mezclarlos con agua
      las propiedades que poseen el cloruro de sodio y el polvo de tiza son que estas sin importar que sean
agregadas en agua no son solubles en el agua y por lo tanto aunque se dispersan en ella al dejarlas en
estado de reposo podemos observar como el cloruro de sodio y el polvo de tiza reposara en el fondo de la
mezcla, por lo tanto ya que estas al estar en un estado sólido permiten que se forme una estructura
 cristalina cúbica que es la que al realizar el método de filtración permite que la parte sólida de estos
compuestos se separe de la parte líquida que sería el agua. 
    
3.      ¿Podría recuperar cristales de azúcar de una solución empleando el proceso de filtración? 
Explique su respuesta.
R/: No se puede por filtración ya que la solución que se forma es homogénea para recuperar los cristales de
azúcar deberías dejar evaporar el agua algunos días deberías separarlos en pequeñas cantidades para
facilitar la evaporación. Ojo con el término evaporar me refiero a dejarlo a temperatura ambiente para
que el agua desaparezca mas no calentar el agua hasta que llegue a su punto de ebullición.

4.      ¿Cuál es la función de las perlas o trozos de vidrio durante la destilación?

R/: Las perlas de ebullición sirven para que se mantenga en movimiento el líquido se pueda destilar y que se
pueda controlar la ebullición disminuyendo las burbujas.
     Las perlas de vidrio que se colocan en el balón de destilación y sirven para que la ebullición sea menos
violenta, distribuyendo de una forma más pareja el calor suministrado, entonces si expones el balón a la
llama de un mechero gracias a las perlas la temperatura será uniforme en todos los puntos de la solución.

5.  Mencione por lo menos dos casos de industria en donde la destilación, constituya unas de las
operaciones básicas.
R/: *En la industria de los combustibles fósiles, la estabilización del petróleo es una forma de destilación
parcial que reduce la presión de vapor del petróleo crudo, lo que lo hace seguro para el almacenamiento
y el transporte, además de reducir las emisiones a la atmósfera de hidrocarburos volátiles. En las
operaciones intermedias en las refinerías de petróleo, la destilación es una clase importante de
operaciones para transformar petróleo crudo en combustibles y materias primas químicas.
*En el campo de la química industrial, se destilan grandes cantidades de productos líquidos crudos de
síntesis química para separarlos, ya sea de otros productos, de impurezas o de materiales de partida sin
reaccionar.

6.      ¿Cuál es la finalidad del hielo en el vidrio de reloj que se colocó encima del vaso de precipitado
cuando se realizó la parte experimental de sublimación?
R/: * La función es que el vidrio que se colocó en la parte superior del vaso precipitado es garantizar que
después de la sublimación el elemento que pase de estado sólido a gaseoso y de gaseoso pase a la
cristalización de ese elemento que fue evaporado para que asi quede condensado en el cristal para poder
diferenciar un elemento del otro.
7.      Completa un listado de 20 compuestos orgánicos, como mínimo, que puedan purificarse
mediante sublimación y da las condiciones de temperatura, vacío o no, etc.) en las cuales se realice
el proceso.

compuesto sublimación 
orgánico 
hielo seco -78°c

yodo 113.7°c
 nieve -78°c

mentol 42°c

zinc 129°c

arsénico  613°c

fullerenos +1000°c

cafeína 236°c

teobromina 295°c 

Ácido benzoico 114,60°c

morfina 110°c

1,4-diclorobenceno 53°c

purina +150°c

azufre +200°c

aluminio 205°c

metalurgia 185°c

aromatizante 615°c

etanol 78.1°c

oro 185°c

cadmio 321°c

CONCLUSION
Luego de terminar los siguientes experimentos nos podemos dar cuenta de los diferentes
procedimientos de separación de mezclas que utilizamos para separar una mezcla de otra todos
tienen el mismo objetivo que es separar, pero cada uno de los procesos se hace de forma
diferente porque existen sustancias homogéneas y heterogéneas, una suele ser más rápida que la
otra a la hora de separarse por su punto de densidad y gracias a este punto de densidad podemos
identificar cual puede separarse de una manera más rápida, en cambio en las mezclas
homogéneas su proceso de separación es distinto y más complicado. En general, por medio de
todos los procesos de separación de mezclas (líquidos, sólidos y gaseosos) podemos obtener
individualmente todos los componentes de una mezcla.
 BIBLIOGRAFIA

 Slowinsky, E.J., Wolsey, W.C., Masterton, W.L. Chemical Principles in the Laboratory. 8th ed.
Brooks/Cole. Stamford. 2005.

 Taborda, M.E. Curso Práctico de Química General. Universidad del Magdalena. 2013. pp 59-63.

 Holum, J. Prácticas de química general, química orgánica y bioquímica. Limusa-Wiley. México. 1972.
 https://www.youtube.com/watch?v=QwqF1dc6Sjg

 https://concepto.de/metodos-de-separacion-de-mezclas/#Cristalizacion