Ampliación: composición y separación de una mezcla de varias sustancias

, por F_y_Q

En un recipiente hay 500 mL de agua, 300 mL de aceite, 20 g de sal disuelta y 30 g de limaduras de hierro.

a) Indica qué tipo de sistema es.

b) El número de fases y sus componentes.

c) Su composición centesimal.

d) Propón cómo separar los componentes, conservando todos ellos.

Datos: \rho_{ag} = 1\ \textstyle{g\over mL} ; \rho_{ac} = 0.78\ \textstyle{g\over mL}.


SOLUCIÓN:

a) Se trata de una mezcla heterogénea.
b) Tiene tres fases; dos líquidas y una sólida, y cuatro componentes.
c) Primero debes conocer la masa de los componentes líquidos de la mezcla, lo que calculas usando sus densidades:

500\ \cancel{mL}\ agua\cdot \frac{1\ g}{1\ \cancel{mL}} = \color{blue}{500\ g\ agua}
300\ \cancel{mL}\ aceite\cdot \frac{0.78\ g}{1\ \cancel{mL}} = \color{blue}{234\ g\ aceite}

La masa total de la mezcla es la suma de todas los componentes:

m_T = (500 + 234 + 20 + 30)\ g = \color{blue}{784\ g}

Ahora aplicas la definición de la composición centesimal a cada componente de la mezcla:

\text{Agua:}\ \frac{500\ g}{784}\cdot 100 = \fbox{\color{red}{\bm{63.8\%}}}


\text{Aceite:} \frac{234\ g}{784}\cdot 100 = \fbox{\color{red}{\bm{29.8\%}}}


\text{Sal:}\ \frac{20\ g}{784}\cdot 100 = \fbox{\color{red}{\bm{2.6\%}}}


La composición de hierro será lo que queda hasta el 100 \%:

\text{Hierro:} = (100 - 63.8 - 29.8 - 2.6) = \fbox{\color{red}{\bm{3.8\%}}}


d) Mediante separación magnética se puede extraer todo el hierro de la mezcla, quedando solo las dos fases líquidas. Se aplica la decantación y se separa el agua con la sal por un lado y el aceite por el otro. Por último, se hace la destilación de la fase líquida y se obtiene el agua por un lado y la sal, en estado sólido, por otro.