Curso 2013-2014, Práctica 1. 4º ESO - SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA DE SÓLIDOS - 21 octubre 2013

       
     1. Objetivo
        El objetivo de esta práctica es la separación de los componentes de una mezcla heterogénea de sólidos basándonos en las diferentes propiedades físicas de cada sustancia. En este caso, vamos a separar los componentes de una mezcla de sólidos formada por arena, limaduras de hierro, sulfato de cobre (II) y naftaleno.

     2. Fundamento teórico
        La separación de los componentes de una mezcla de sólidos se realiza en función de las diferencias que existen en las propiedades físicas de los mismos. Teniendo en cuenta este criterio, usaremos los siguientes procesos de separación:
          → Separación magnética:
          → Disolución selectiva:
          → Filtrado:
          → Sublimación:
          → Cristalización:
        Otras técnicas de separación de compuestos son la decantación, el cribado, la
centrifugación, la destilación,... Puesto que ninguno de estos procesos altera las propiedades de los
componentes separados, se consideran procesos físicos (y no químicos) de separación.

     3. Materiales
             Vaso de precipitados      
             Espátula
             Vidrio de reloj
             Embudo
             Mechero
             Filtro
             Imán
             Soporte, nuez, aro y rejilla
             Cristalizador
             Frasco lavador

      4. Productos
            Arena
            Limaduras de hierro
            Sulfato de cobre (II)
            Naftaleno

      5. Procedimiento experimental
         Se coloca la mezcla sobre un papel de filtro tarado en la balanza y se pesa la cantidad que se tiene. Posteriormente, se pasa varias veces un imán sobre la mezcla separando el hierro que queda adherido al mismo. Esta operación se repite tantas veces como sea necesario hasta que no quede
nada de hierro. Se pesa la cantidad de hierro obtenida.
        El resto de la mezcla se coloca en un vaso de precipitados sobre el que se pone un vidrio de reloj procurando que tape totalmente la boca del vaso y se calienta suavemente. Cuando dejen de salir vapores blancos, se apaga el mechero, se retira el vidrio de reloj con cuidado de no quemarse y con la espátula se raspa el naftaleno que se ha separado por sublimación. Se pesa el naftaleno sublimado.
        Sobre la mezcla restante que ha quedado en el vaso de precipitados, se añade agua y se agita para disolver el sulfato de cobre (II). Esta disolución se filtra mediante un filtro de pliegues en el que quedará retenida la arena, la cual se lavará con agua para, posteriormente, pesarla.
        El filtrado se recoge en un cristalizador donde, por evaporación, cristalizará el sulfato de cobre (II). Una vez obtenidos los cristales, se pesan.

      6. Cuestiones
         a) ¿Se ha perdido peso de la mezcla en el proceso de separación?
         b) ¿En qué operaciones cree que ha sucedido esta pérdida? ¿Por qué?
         c) Calcule el rendimiento de la operación.
         d) Teniendo en cuenta las cantidades recuperadas, calcule el % de cada componente en la mezcla.
         e) ¿Por qué se usa un filtro de pliegues y no un filtro plano?