Geofísica
Sustancias puras, mezclas y cómo se separan
Al terminar vas a poder decidir si algo es una sustancia pura o una mezcla, distinguir una mezcla homogénea de una heterogénea, elegir el método de separación adecuado mirando en qué se diferencian los componentes, y explicar por qué separar una mezcla no cambia lo que hay dentro.
Pura o mezcla: cuántas sustancias hay adentro
Una sustancia pura está formada por un solo tipo de material y por eso tiene propiedades fijas: el agua destilada, la sal de cocina limpia, el azúcar, el hierro, el oxígeno del aire.
Una mezcla es la unión de dos o más sustancias que no se combinaron químicamente. Cada una conserva lo suyo, y justamente por eso se pueden volver a separar sin destruir nada.
En una mezcla no apareció ninguna sustancia nueva. Por eso separarla es un cambio físico: lo que sale al final es lo mismo que había al principio, solo que apartado.
Las mezclas se dividen en dos, y el criterio es si se distinguen los componentes:
- Homogéneas: no se ven las partes, ni siquiera de cerca. El aguadulce, el agua con sal, el café colado, el aire.
- Heterogéneas: se distinguen a simple vista. El gallo pinto, una ensalada, agua con arena, agua con aceite.
Un detalle que confunde: una mezcla homogénea se ve igual de limpia que una sustancia pura. El agua con sal parece agua sola. La diferencia no está en el aspecto sino en si adentro hay una sustancia o varias, y la prueba es que se puede separar.
Separar una mezcla: buscá en qué se diferencian
No hay que aprenderse cuatro métodos sueltos. Hay que hacerse una pregunta: ¿en qué se diferencian los componentes? El método sale de la respuesta.
| método | aprovecha que… | ejemplo |
|---|---|---|
| Filtración | un sólido no pasa por los poros y el líquido sí | el chorreador de café, colar el arroz |
| Tamizado | dos sólidos tienen distinto tamaño | el cedazo de la harina, zarandear arena y piedra |
| Evaporación | el líquido se va con el calor y el sólido queda | sacar sal del agua de mar |
| Atracción magnética | uno de los materiales responde al imán | apartar limaduras de hierro de la arena |
La filtración y el tamizado se confunden seguido, pero la diferencia es clara: filtrás cuando lo que separás es un sólido de un líquido; tamizás cuando separás dos sólidos de distinto tamaño entre sí.
La evaporación funciona porque el agua se va en forma de vapor y lo disuelto no puede seguirla. Es lo que ocurre en las salineras de la costa del Pacífico: se llenan pozas poco profundas con agua de mar y el sol se encarga del resto. La sal que queda es la misma que ya estaba disuelta.
La atracción magnética solo sirve si uno de los componentes es hierro, níquel o cobalto. Con arena y azúcar no funcionaría, porque ninguno responde al imán.
Ejemplos resueltos
1. Se quiere separar arena de limaduras de hierro. ¿Qué método sirve y por qué? Atracción magnética. El hierro responde al imán y la arena no: esa es la diferencia que se aprovecha. Pasando un imán por encima, las limaduras se van con él.
2. ¿Cómo se sacaría la sal de un vaso de agua salada? Por evaporación. Se calienta o se deja al sol hasta que el agua se vaya en vapor, y la sal queda en el fondo. Filtrar no serviría, porque la sal disuelta pasa por el filtro junto con el agua.
3. El aire, ¿es sustancia pura o mezcla? Mezcla, y homogénea. Está formado por varios gases —sobre todo nitrógeno y oxígeno— que no se distinguen entre sí. Que se vea uniforme no lo vuelve puro.
4. Una receta pide pasar la harina por un cedazo para quitarle los grumos. ¿Qué método es? Tamizado. Se separan dos porciones de sólido por su tamaño: lo fino pasa y el grumo queda arriba.
5. Al colar café, ¿el café que cae es una mezcla? Sí, homogénea: quedaron disueltas en el agua las sustancias del grano. Lo que el filtro apartó fue la borra, que era la parte sólida. La bebida sigue siendo una mezcla, aunque se vea pareja.
Los errores que más se cobran
- Llamar sustancia pura a todo lo que se ve transparente. El agua con sal se ve igual que el agua sola. La claridad no dice nada sobre cuántas sustancias hay adentro.
- Usar filtración para separar algo disuelto. Lo disuelto atraviesa el filtro. Para eso se usa evaporación.
- Confundir filtrar con tamizar. Filtrar separa sólido de líquido; tamizar separa dos sólidos por tamaño.
- Creer que separar una mezcla la transforma. Separar es un cambio físico: lo que sale es lo mismo que entró.
- Pensar que el imán sirve en cualquier mezcla con metal. Solo responden hierro, níquel y cobalto. El aluminio y el cobre no.
- Decir que una mezcla homogénea no se puede separar. Sí se puede, solo que no a mano: hay que aprovechar una propiedad como la evaporación.
Cómo acompañar en casa
Esta parte es para la persona que acompaña. No hace falta saber la materia: las respuestas van al lado.
Al terminar, el estudiante tiene que poder: decidir si algo es sustancia pura o mezcla y elegir el método de separación.
Tres preguntas para hacerle
- ¿Lo transparente es sustancia pura? → No: el agua con sal se ve igual que el agua
- ¿Cómo se separa arena de limaduras de hierro? → Con un imán
- ¿Cómo se saca la sal del agua salada? → Evaporando el agua
Si se traba. Si clasifica por lo que ve, pregúntele cuántas sustancias hay adentro, no cómo se ve por fuera.
Cinco minutos en la casa. Separen arroz y frijoles con un colador y expliquen qué propiedad usaron para elegir el método.
Clave de análisis
Para decidir si algo es puro o mezcla, preguntate cuántas sustancias hay adentro, no cómo se ve. Y si es mezcla, la subdivisión sale de si se distinguen las partes: si se ven, heterogénea; si no, homogénea.
Para el método de separación no hace falta cargar con cuatro nombres sueltos, porque los cuatro contestan la misma pregunta: ¿en qué se diferencian los componentes? Si se diferencian en que uno es sólido y el otro líquido, filtración. Si los dos son sólidos y difieren en tamaño, tamizado. Si uno está disuelto y el otro se puede ir en forma de vapor, evaporación. Y si uno responde al imán y el otro no, atracción magnética.
Con esa pregunta en la mano se puede resolver hasta una mezcla que nunca hayas visto, porque lo que se busca no es el método aprendido de antemano sino la diferencia que ya está ahí esperando que la uses.