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Sustancias puras. Concepto y características. Elementos y compuestos

Experimentamos.

Científico hace ensayos y toma notas.
Pixabay / RichardsDrawing. Científico (Pixabay License)

¡Hola de nuevo! ¿Recordáis mi nombre? Si no me recuerdas te recomiendo que visites el recurso anterior sobre las sustancias puras y busques en internet información sobre mí.

Hoy vamos a hacer un experimento sobre las mezclas. Lo llamaremos... La torre de densidades ¿Estás preparado?.

Vamos a anotar en el cuaderno los materiales que necesitamos:

  • Aceite.
  • Miel.
  • Agua.
  • Jabón de lavavajillas.
  • Alcohol.

Además de lo anterior, también necesitamos:

  • Dos colorantes.
  • Un frasco transparente.
  • Cinco vasos de plástico.
niña enseña tubos de ensayo de colores apoyados sobre una mesa de madera.
Pixabay / Kidaha. Profesor experimentos (Pixabay License)

¿Ya tienes todo? ¡Comencemos!

Vierte en cada vaso un poco de aceite, miel, agua, jabón de lavavajillas y alcohol.
Anota en tu cuaderno que líquidos se han vertido más rápidamente, y cuales más lentamente.

En el vaso de agua y en el de alcohol echa unas gotas de colorante.
Así distinguiremos mejor estos líquidos y el experimento será más espectacular.

Vierte el contenido de cada vaso en el recipiente.
¿Crees que es importante el orden? ¿Qué ha sucedido? ¿Se distinguen a simple vista los líquidos? ¿Has probado agitarlo y esperar unos minutos?

Parece magia, pero tiene una explicación científica. Al juntar varias sustancias en un recipiente hemos hecho una mezcla. Da igual el orden en el que vertamos cada líquido porque al cabo de unos minutos van a ocupar la misma posición en el recipiente; y si lo agitamos... al cabo de unos minutos todo vuelve al mismo sitio. Esto se debe a la densidad de cada uno de los líquidos. Los líquidos más densos se colocan al fondo recipiente, por el contrario, los menos densos ocupan las capas superiores. 

En este experimento hemos hecho una mezcla heterogénea. ¿Qué es eso? Continua leyendo para aprender todo sobre las sustancias puras y las mezclas.

Si quieres comprobar si lo has hecho bien o no puedes realizar el experimento revisa el siguiente vídeo:

Torre de densidades
YouTube / ZasCandil. Experimento: MEZCLAS HETEROGÉNEAS (torre de densidades) para PRIMARIA (YouTube estándar)

Actividad sobre el experimento

Como hemos explicado, los componentes de la mezcla se sitúan siempre en el mismo lugar del recipiente: en el fondo los líquidos con mayor densidad y en la capa superior los de menor densidad. Cuando hayas terminado el experimento observa el siguiente dibujo del recipiente y elige la respuesta correcta:

Representación del experimento.
Dibujo que representa el recipiente del experimento
Jaime Toribio. Torre de densidades (CC BY-SA)

1.

2.

3.

4.

5.

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Sobre la densidad

Hemos visto que los líquidos con más densidad se sitúan al fondo del recipiente y los que tienen menos densidad se colocan en las capas superiores. ¿Será verdad?

Vamos a buscar en internet la densidad de los líquidos que hemos utilizado en el experimento, y comprobar si es cierto lo que hemos observado: la miel debería ser el líquido más denso y el alcohol etílico el menos denso. Revisa la actividad anterior para comprobar el orden de los líquidos. El valor del jabón de lavavajillas te lo doy yo.

¿Cómo busco la información en Internet? Escribe en el navegador "densidad de... en g/ml" y te dirá un valor en gramos por mililitros. Observa el ejemplo de la siguiente imagen.

Recorte del buscador Google.
Captura de una búsqueda de la densidad del vinagre en un navegador
Jaime Toribio. Densidad (CC BY-NC-SA)

(Tres decimales excepto el agua)

1. Miel: g/ml

2. Jabón de lavavajillas: 1,020 g/ml

3. Agua: g/ml

4. Aceite: g/ml

5: Alcohol: g/ml

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Desafío matemático

1

Te propongo el siguiente desafío matemático.

Seguro que te has fijado que las densidades de los líquidos son números decimales. ¿Sabes sumar números decimales?
El código de desbloqueo es la suma de las densidades de los cinco componentes. ¿A qué esperas para calcularlo? ¡Solo tienes 10 minutos!

El premio es un divertido vídeo.

¡Enhorabuena, lo has conseguido!

Aquí tienes tu premio:

YouTube / Smile and Learn - Español. Sustancias puras y mezclas | Ciencias para niños (YouTube Estándar)

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Concepto y características.

La mayonesa o una macedonia de frutas están formadas por varios ingredientes, a esto lo llamamos mezcla. En el caso de la mayonesa, los componentes (aceite, huevos, sal) no se distinguen a simple vista, sin embargo, en la macedonia de frutas (azúcar y distintas frutas) sí que distinguimos los ingredientes a simple vista.

En la naturaleza, la mayoría de las veces la materia está formada por mezclas. En ocasiones podemos distinguir a simple vista los componentes que la forman, como por ejemplo en el granito o el hormigón, y otras veces no, como por ejemplo el agua del mar o el acero.

Decimos que es una mezcla si:

  • Está formada por dos o más tipos de materia o sustancias.
  • La composición puede variar en función de la proporción de sustancias puras.
  • Muestran propiedades de las sustancias puras que la forman.
  • Los componentes pueden ser separados por medios físicos o mecánicos.
Una mezcla es un conjunto de dos o más sustancias puras a los que llamamos componentes. En las mezclas podemos distinguir los componentes simple vista o no, como por ejemplo el granito y el agua del mar.
El granito es una roca formada por cuarzo, feldespato y mica. Los componentes se distinguen a simple vista.
Un grupo de rocas de granito.
Pixabay / Hans. Piedras de granito
(Pixabay License)
El agua del mar es una mezcla de agua y sal. Los componentes no se distinguen a simple vista.
Agua del mar cristalina con distintas tonalidades de azul.
Pixabay / PublicDomainPictures.
Mar (Pixabay License)

Tipos de mezclas.

Como hemos visto anteriormente, en una mezcla podemos distinguir los componentes o no.

  • En las mezclas homogéneas no distinguimos los componentes a simple vista. Pueden estar formadas por dos líquidos, un líquido y un sólido, o por un líquido y un gas.
    A las mezclas homogéneas también las llamamos disoluciones y sus componentes se llaman disolvente y soluto. El disolvente es la sustancia que más abunda y el soluto es la sustancia que se disuelve. En los metales lo llamamos aleación.
    Por ejemplo, en el agua del mar, el agua es el disolvente y la sal el soluto. El acero es una aleación de hierro y carbono al que se añade otros elementos como el aluminio, plomo, etcétera.

  • En las mezclas heterogéneas distinguimos los componentes a simple vista debido a diferencias de color, de densidad...
    Por ejemplo, si mezclamos agua con aceite y dejamos reposar la mezcla, el aceite se situará encima del agua por la diferencia de densidad y podremos distinguir a simple vista los dos componentes.
La compota de manzana es una mezcla homogénea. La macedonia de frutas es una mezcla heterogénea.
Plato típico de Alemania y Austria llamado kaiserschmarrn acompañado de una compota.
Pixabay / RitaE. kaiserschmarrn (Pixabay License)

Resume lo aprendido.

Rellena el siguiente resumen de las sustancias puras con las palabras que faltan.

Una mezcla es un conjunto de o más sustancias puras a los que llamamos .

Distinguimos dos tipos de mezclas:

  • En las mezclas homogéneas, también llamadas , no distinguimos los componentes a simple vista. Sus componentes se llaman disolvente y soluto. El es la sustancia que más abunda y el es la sustancia que se disuelve. En los metales, a esta mezcla la  llamamos .

  • En las mezclas distinguimos los componentes a simple vista debido a diferencias de color, de ...

El agua del mar es un ejemplo de mezcla .
El granito es un ejemplo de mezcla .

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¿Verdadero o falso?

Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

Pregunta 1

El agua del mar es una mezcla heterogénea.

Sugerencia

¿Se pueden distinguir los componentes?

Pregunta 2

El humo es una mezcla.

Sugerencia

¿Crees que el humo lo forman varios componentes?

Pregunta 3

El granito es una mezcla homogénea.

Sugerencia

¿Se ven los componentes a simple vista?

Pregunta 4

En las disoluciones, el componente que más abunda es el soluto.

Sugerencia

Una disolución está formado por el disolvente y el soluto.

Pregunta 5

Una aleación es una mezcla homogénea de dos o más metales.

Sugerencia

Repasa el concepto de "aleación".

Pregunta 6

Una ensalada es una mezcla heterogénea.

Sugerencia

¿Puedes distinguir los ingredientes a simple vista?

¿Mezcla homogénea o heterogénea?

Selecciona el tipo de mezcla.

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Compuestos VS Mezclas homogéneas

Seguro que ya te has preguntado por la diferencia entre un compuesto y una mezcla homogénea. Ciertamente son conceptos tan parecidos, que en algunas disciplinas se consideran lo mismo. En la química no.

Vamos a ver las diferencias con un ejemplo:

El agua es un compuesto formado por dos moléculas de hidrógeno y una de oxígeno (H20).
El agua del mar es una mezcla homogénea formada por dos componentes: agua y sal.

Agua Agua de mar
  • Está formada por dos elementos químicos: hidrógeno y oxígeno.
  • No varía al ser sometida a cambios físicos: hielo - agua - gas.
  • No se puede separar por medios físicos o mecánicos; para separar el hidrógeno del oxígeno se realiza mediante la electricidad (electrolisis).
  • Está formada por dos sustancias puras: agua y sal.
  • Varía al ser sometida a cambios físicos, incluse se separa.
  • Se puede separar por medios físicos o mecánicos; la sal se separa del agua por el método de evaporación.

 Sigue este método para distinguir los compuestos de las mezclas homogéneas.

En ocasiones no es fácil distinguirlos: ¿Qué crees que es el bronce? ¿Un compuesto o una mezcla homogénea?

Investiga si el bronce es una sustancia pura o una aleación.
Monedas antiguas de bronce.
Pixabay / papazachariasa. Monedas antiguo (Pixabay License)

Exposición

Duración:
3 minutos

Es el momento de demostrar todo lo que has aprendido.

Elabora delante de tus compañeros una mezcla homogénea y otra heterogénea. Explícales los componentes que has usado y el resultado final. El profesor te facilitará los dos recipientes para elaborar tus mezclas y tú traerás de casa el material necesario: sal, garbanzos, azúcar... 

Anota en el cuaderno las mezclas que han realizado tus compañeros. Puedes realizar una tabla como esta:

Alumn@ Homogénea Heterogénea
Julia Leche y cacao  Arroz y garbanzos
Daniel Agua y sal Agua y aceite
Confía en ti mismo
Profesora mira un tablero en el que se lee: confía en ti mismo.
Pixabay / geralt. Tablero escuela (Pixabay License)