resistencia de materiales

3 Mezclas, disoluciones y sustancias puras

E J E R C I C I O S

P R O P U E S T O S

3.1 Según la definición de sistemas materiales homogéneos y heterogéneos, ¿cómo se debe considerar un
sistema formado por hielo picado en agua?
Un sistema material homogéneo es aquel que tiene la misma composición y propiedades en cualquier porción del mismo. En este
caso, la composición es la misma,pero las propiedades no (por ejemplo, la densidad es distinta en cada uno). Es, por tanto, un sistema
heterogéneo.

3.2 Al mezclar dos sistemas materiales homogéneos, ¿se produce siempre un sistema heterogéneo?
No necesariamente. La mezcla de ciertos gases (sistemas materiales homogéneos) da como resultado el aire (sistema material igualmente homogéneo). La mezcla de agua (sistema materialhomogéneo) con aceite (sistema material también homogéneo) da lugar a
un sistema material heterogéneo.

3.3 Explica cómo separar una mezcla de arena, sal común y serrín. Haz un esquema del procedimiento.
Añadiendo la mezcla a un vaso con agua conseguimos que el serrín flote y podemos separarlo por
arrastre. A continuación, removiendo, se disuelve
la sal y podemos separar la arena por decantacióno filtración. En el papel de filtro se queda la arena, y en el filtrado pasa la disolución salina. Seguidamente, por evaporación, podemos recuperar
la sal.
Sedimentación, decantación y flotación son técnicas muy usadas en minería o en la depuración
de aguas residuales.

3.4 Indica cómo se podrían separar los componentes de una mezcla formada por agua, aceite y tetracloruro
de carbono,sabiendo que son líquidos inmiscibles.
Las densidades de cada uno son: agua ϭ 1 g / cm3; aceite ϭ 0,92 g / cm3; tetracloruro de carbono ϭ 1,59 g / cm3. Si se colocan en un
embudo de decantación saldrá primero el tetracloruro de carbono, luego el agua y, por último, el aceite.

3.5 Un sólido formado por partículas de 3 ؒ 10 ؊ 4 mm de tamaño está disperso en un líquido. Indica de qué
tipo es lamezcla y cómo podrían separarse sus componentes.
Se trata de una mezcla heterogénea y puede separarse mediante filtración, sedimentación o centrifugación.

3.6 Los coches llevan un “filtro de aire” dispuesto antes de que el aire se junte con la gasolina. ¿Por qué
crees que es necesario?
En el aire hay partículas en suspensión que, al mezclarse con la gasolina para ir al carburador, pueden obturaro estropear algún dispositivo. Por eso se limpia el aire de aquellas partículas que lleva en suspensión.

3.7 Razona según el modelo cinético por qué cuanto más finamente dividido está un sólido, más rápidamente se disuelve.
Para desmoronar una red cristalina sólida, las partículas de disolvente entran en interacción con las partículas del sólido estableciendo fuerzas atractivas que lasarrancan de la red. Cuanto más dividido esté el sólido, más superficie de contacto habrá con el disolvente, más partículas susceptibles de disolverse y mayor rapidez de disolución.

3 Mezclas, disoluciones y sustancias puras
3.8 Una mezcla de 22 mL de etanol y 22 mL de agua, ocupa un volumen final de 42,6 mL. ¿Cuál crees que
es la razón?
Según la teoría cinética, las partículas que forman lassustancias dejan huecos entre sí. Al disolverse una sustancia en otra, las partículas de la primera se recolocan en los huecos dejados por la segunda, con lo que puede haber reajustes de volumen. Es decir, que el
volumen de dos sustancias que se disuelven no es la suma de los volúmenes de ambas (no es aditivo). Esto sucede, por ejemplo, en
la mezcla de etanol y agua, donde se da una disminución devolumen.
3.9 Explica el comportamiento de una disolución de etanol y agua al calentarla, si hierve a 90 ؇C.
La ebullición se inicia a 90 ЊC, pero esta temperatura no permanece constante, sino que sigue subiendo progresivamente hasta 100 ЊC,
a medida que va desapareciendo el alcohol y la mezcla se concentra más en el otro componente, el agua. Es un comportamiento característico de las mezclas y...