Una aplicación práctica de la química es que puede usarse para ayudar a separar una sustancia de otra. Las razones por las cuales los materiales pueden estar separados unos de otros es porque hay alguna diferencia entre ellos, como el tamaño (separación de las rocas de la arena), el estado de la materia (separación del agua del hielo), solubilidad, carga eléctrica o punto de fusion.
Separando arena y sal
- A menudo se les pide a los estudiantes que separen la sal y la arena para aprender sobre las mezclas y explorar las diferencias entre las formas de materia que se pueden usar para separar los componentes de la mezcla.
- Tres métodos utilizados para separar la sal y la arena son la separación física (seleccionar piezas o usar la densidad para sacudir la arena hasta la parte superior), disolver la sal en agua o derretirla.
- Probablemente el método más fácil para separar las dos sustancias es disolver la sal en agua, verter el líquido lejos de la arena y luego evaporar el agua para recuperar la sal.
Separación física de sal y arena
Dado que tanto la sal como la arena son sólidos, puede obtener una lupa y pinzas y, finalmente, recoger partículas de sal y arena.
Otro método de separación física se basa en el diferentes densidades de sal y arena. La densidad de la sal es 2.16 g / cm³ mientras que la densidad de la arena es 2.65 g / cm³. En otras palabras, la arena es un poco más pesada que la sal. Si sacudes una sartén con sal y arena, la arena finalmente se elevará a la cima. Se utiliza un método similar para obtener oro, ya que el oro tiene una densidad más alta que la mayoría de las otras sustancias y se hunde en un mezcla.
Separar sal y arena usando solubilidad
Un método para separar sal y arena se basa en la solubilidad. Si una sustancia es soluble, significa que se disuelve en un solvente sal (cloruro de sodio o NaCl) es un compuesto iónico que es soluble en agua La arena (principalmente dióxido de silicio) no lo es.
- Vierte la mezcla de sal y arena en una sartén.
- Añadir agua No necesita agregar mucha agua. La solubilidad es una propiedad que se ve afectada por la temperatura, por lo que se disuelve más sal en agua caliente que en agua fría. Está bien si la sal no se disuelve en este punto.
- Calienta el agua hasta que la sal se disuelva. Si llega a donde el agua está hirviendo y todavía hay sal sólida, puede agregar un poco más de agua.
- Retire la sartén del fuego y deje que se enfríe hasta que sea segura de manejar.
- Vierte el agua salada en un recipiente separado.
- Ahora recoge la arena.
- Vierta el agua salada en la sartén vacía.
- Calienta el agua salada hasta que el agua hierva. Continúa hirviendo hasta que se acabe el agua y te quedes con la sal.
Otra forma de separar el agua salada y la arena es remover la arena / agua salada y verterla a través de un filtro de café para capturar la arena.
Separar los componentes de la mezcla usando el punto de fusión
Otro método para separar los componentes de una mezcla se basa en el punto de fusión. El punto de fusión de la sal es 1474 ° F (801 ° C), mientras que el de la arena es 3110 ° F (1710 ° C). La sal se funde a una temperatura más baja que la arena. Para separar los componentes, se calienta una mezcla de sal y arena por encima de 801 ° C, pero por debajo de 1710 ° C. La sal fundida se puede verter, dejando la arena. Por lo general, este no es el método más práctico de separación porque ambas temperaturas son muy altas. Mientras que la sal recolectada sería pura, algo de sal líquida contaminaría la arena, como tratar de separar la arena del agua al verter agua.
Notas y preguntas
Tenga en cuenta que podría haber dejado que el agua se evapore de la sartén hasta que quede sal. Si hubiera elegido evaporar el agua, una forma de acelerar el proceso habría sido vertiendo el agua salada en un recipiente grande y poco profundo. El aumento de la superficie habría cambiado la velocidad a la que el vapor de agua podría haber entrado en el aire.
La sal no se evaporaba con el agua. Esto se debe a que el punto de ebullición de la sal es mucho mayor que el del agua. La diferencia entre los puntos de ebullición se puede utilizar para purificar el agua. por destilación. En la destilación, el agua se hierve, pero luego se enfría para que se condense del vapor nuevamente en agua y pueda recogerse. El agua hirviendo lo separa de la sal y otros compuestos, como el azúcar, pero debe controlarse cuidadosamente para separarlo de los productos químicos que tienen puntos de ebullición más bajos o similares.
Si bien esta técnica se puede utilizar para separar la sal y el agua o el azúcar y el agua, no separaría la sal y el azúcar de una mezcla de sal, azúcar y agua. ¿Se te ocurre una manera de separar el azúcar y la sal?
¿Listo para algo más desafiante? Tratar sal purificante de sal de roca.