Cmo se separan los contaminantes del agua?

IntroduccinEn la naturaleza, las sustancias se encuentran formando mezclas y compuestos que es necesario separar y purificar, para estudiar sus propiedades tanto fsicas como qumicas. Clasificacin de la materia

Sustancias puras: elementos y compuestos Mezclas

En la vida cotidiana:Las fuentes naturales de agua dulce como son los ros, y lagos, contienen una gran variedad de sales disueltas e incluso materia suspendida, as como microorganismos que pueden ser perjudiciales para nuestra salud. En general para el abastecimiento de las grandes ciudades, el agua se toma de estas fuentes por lo que se requiere de un tratamiento previo a su uso, con el propsito de obtener agua potable. Por otro lado, cuando el agua se utiliza en procesos industriales, agrcolas o incluso en nuestro hogar, se contamina con microorganismos, materia orgnica e inorgnica por lo que eliminar los contaminantes del agua puede ser un proceso costoso que requiere de mtodos fsicos, qumicos y biolgicos. Los mtodos fsicos ms utilizados para separar los contaminantes del agua son:

decantacin, filtracin, evaporacin y destilacin entre otros.DECANTACIN: Es la separacin mecnica de un slido de grano grueso, insoluble, en un lquido; consiste en verter cuidadosamente el lquido, despus de que se ha sedimentado el slido. Por este proceso se separan dos lquidos no miscibles, de diferente densidad, por ejemplo, agua y aceite.DECANTACIN

Decantacin slido lquido Decantacin lquido - lquido

FILTRACIN: Es un tipo de separacin mecnica, que sirve para separar slidos insolubles de grano fino de un lquido en el cual se encuentran mezclados; este mtodo consiste en verter la mezcla a travs de un medio poroso como el papel filtro que deje pasar el lquido y retiene el slido. El ms comn es el de porcelana porosa, usado en los hogares para purificar el agua. Los medios porosos ms usados son: el papel filtro, la fibra de vidrio o asbesto, telas etc.

Embudo de papel filtro filtracin

Soporte Filtrado universal Vaso de precipitadosEVAPORACIN: Es la separacin de un slido disuelto en un lquido, por calentamiento, hasta que el lquido pasa al estado de vapor, quedando el slido como residuo en forma de polvo seco. El lquido puede o no recuperarse.

EvaporacinDESTILACIN: Es el proceso mediante el cual se efecta la separacin de dos o ms lquidos miscibles y consiste en una evaporacin y condensacin sucesivas, aprovechando los diferentes puntos de ebullicin de cada uno de los lquidos, tambin se emplea para purificar un liquido eliminando sus impurezas.

FUERZAS INTERMOLECULARES Enlace intermolecularHay cuatro tipos bsicos de enlaces que se pueden formar entre dos o ms molculas, iones o tomos que de otro modo no estaran asociados (inico, covalente, metlico y enlace de hidrgeno). Las fuerzas intermoleculares originan que las molculas se atraigan o repelan unas a otras. Frecuentemente, esto define algunas de las caractersticas fsicas como estado de agregacin, punto de fusin y de ebullicin de algunas sustancias.Segn las fuerzas que predominen, la materia se presenta en estado slido, lquido y gas.Los tres estados de la materia son: slido, lquido y gaseoso. Cada uno de ellos tiene distintas propiedades, relacionadas con el modo en el que las partculas estn dispuestas en ellos.

En el estado slido las partculas estn ordenadas y se mueven oscilando alrededor de sus posiciones. A medida que calentamos el agua, las partculas ganan energa y se mueven ms deprisa, pero conservan sus posiciones. Cuando la temperatura alcanza el punto de fusin (0C) como en el hielo, la velocidad de las partculas es lo suficientemente alta para que algunas de ellas puedan vencer las fuerzas de atraccin del estado slido y abandonan las posiciones fijas que ocupan. La estructura cristalina se va desmoronando poco a poco. Durante todo el proceso de fusin del hielo la temperatura se mantiene constante.

En el estado slido, las partculas estn compactas y sometidas a fuertes fuerzas de atraccin que las mantienen juntas vibrando constantemente.En el estado lquido las partculas estn muy prximas, movindose con libertad y de forma desordenada. A medida que calentamos el lquido, las partculas se mueven ms rpido y la temperatura aumenta. En la superficie del lquido se da el proceso de vaporizacin, algunas partculas tienen la suficiente energa para escapar. Si la temperatura aumenta, el nmero de partculas que se escapan es mayor, es decir, el lquido se evapora ms rpidamente.

En el lquido por ejemplo, en el agua, las fuerzas de atraccin entre las partculas son dbiles, se pueden mover y deslizar entre ellas.

Cuando la temperatura del lquido (agua) alcanza el punto de ebullicin, la velocidad con que se mueven las partculas es tan alta que el proceso de vaporizacin, adems de darse en la superficie, se produce en cualquier punto del interior, formndose las tpicas burbujas de vapor de agua, que suben a la superficie. En este punto la energa comunicada por la llama se invierte en lanzar a las partculas al estado gaseoso, y la temperatura del lquido no cambia (100C). En el estado de vapor, las partculas de agua se mueven libremente, ocupando mucho ms espacio que en estado lquido. Si calentamos el vapor de agua, la energa la absorben las partculas y ganan velocidad, por lo tanto la temperatura sube.

En un gas las partculas estn muy separadas, predominan las fuerzas de repulsin sobre las de cohesin.

El enlace de hidrgeno.

El enlace de hidrgeno, tambin conocido como puente de hidrgeno es un enlace que se establece entre molculas capaces de generar cargas parciales. El agua, es la sustancia en donde los puentes de hidrgeno son ms efectivos, en su molcula, los electrones que intervienen en sus enlaces, estn ms cerca del oxgeno que de los hidrgenos y por esto se generan dos cargas parciales negativas en el extremo donde est el oxgeno y dos cargas parciales positivas en el extremo donde se encuentran los hidrgenos. La presencia de cargas parciales positivas y negativas hace que las molculas de agua se comporten como imanes en los que las partes con carga parcial positiva atraen a las partes con cargas parciales negativas. De tal suerte que una sola molcula de agua puede unirse a otras 4 molculas de agua a travs de 4 puentes de hidrgeno. Esta caracterstica es la que hace al agua un lquido muy especial.

Enlaces de hidrgeno en la molcula de agua:

Cada molcula de agua se puede unir a otras cuatro molculas de agua:

Enlaces intermoleculares por puente de hidrgeno.

Ejercita lo aprendidoSOPA DE LETRASEn la siguiente pgina encontrars una sopa de letras, busca en ella las palabras que faltan en los siguientes prrafos y antalos donde corresponda.1. Las fuerzas que unen a los tomos entre s al formar compuestos se llaman ______________2. Est formada por dos o ms sustancias diferentes que conservan su individualidad y se encuentran en proporcin variable, ________ se clasifican en _______ y . 3. Las mezclas ________ son las que contienen la misma cantidad de sus componentes en toda la muestra se les conoce tambin como y estn formadas de y mezclados en una sola fase, ejemplo agua potable. 4. Las mezclas estn constituidas de dos o ms fases sus componentes se distinguen a simple vista por ejemplo agua con aceite y se pueden separar por diferentes mtodos como el cual consiste en separar mezclas slido lquido y lquido lquido. Primero se deja reposar la mezcla para que las fases se separen; despus, se inclina el recipiente suavemente y se recibe en otro envase el lquido que se est separando. Otro mtodo es la se usa para separar mezclas slido lquido que consiste en hacer pasar la mezcla por un material poroso que detiene el slido, pero permite el paso del liquido, el cual se recoge en otro recipiente.

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SOQWETYNTUETOSOLVR

OOMPTOMETNEVLOSSUEE

LOMOGOEVCLAUTSZOBLP

UETMEZSAEAANQFEUROR

TDYHETEROGENEASBIFI

OFLOCBLLHMULWQLUII

GMVOUJEEPRAPELPLB

SENOICULOSIDNOTLNTD

OAIGCBEKLCMYIRLIODS

TLEEIDRARIOOACETIET

SUZNNCWLABCCRAUECCW

EBUEEIACIOIINLACATS

UOPANGEZOOSNOEDIRUE

PRIRLLOENRNSPNTUORD

MEZTATLMIEEYPEOEPOR

ORTYCXYOOTDENPZAATL

CALCETUJCHTNCOYOVOL

SOLSEDADEIPORPTEEB

ELEMERDECANTACIONRE

SOPA DE LETRAS

COMPUESTOS FILTRACIN CONDENSACIN HETEROGENEADECANTACIN HOMOGENEADISOLUCIONES MEZCLAEBULLICIN PROPIEDADESELEMENTOS SOLUTOENLACES DISOLVENTESOLUCIN

SETNEVLOS

OT

LN

UHETEROGENEASF

TOBMI

OMUEL

SENOICULOSIDTN

OAGELRO

TEEIAIATI

SNCLCCUC

EEEACIILA

UANGZOOR

PLOENSNO

MAMEP

OCODA

CEHNV

SEDADEIPORPE

DECANTACION

Ejercicio:Ilustra la manera mediante la cual se une una molcula del agua a otras cuatro por medio de las fuerzas intermoleculares llamadas puentes de hidrgeno.

Ejercicios de autoevaluacin

Instruccin: escribe dentro del parntesis la letra de la opcin correcta.1. ( ) Un mtodo para separar una mezcla homognea de lquidos sera:a) Decantacinb) Sublimacinc) Filtracind) Destilacin

2. ( ) Mtodo que emplearas para separar una mezcla formada por un lquido con un slido insoluble:a) Filtracin b) Sublimacinc) Cristalizacind) Destilacin

3. ( ) Para separar una mezcla de agua y aceite utilizaras el mtodo de:a) Filtracin b) Decantacinc) Sublimacind) Cristalizacin

4. ( ) Cul de los siguientes pares de mtodos utilizaras para separar los componentes de una mezcla de sal, azufre y agua (la sal se disuelve en agua, el azufre no):a) Imantacin y filtracin b) Evaporacin y centrifugacinc) Decantacin e imantacin d) Filtracin y evaporacin

5. ( ) Elige la opcin que contenga la caracterstica de un cambio fsico:a) No cambia la naturaleza intima de la materia. b) La cantidad de materia no se conserva.c) La naturaleza ntima de las sustancias sufren transformacin.d) Las sustancias no conservan sus propiedades.

6. ( ) Los estados fsicos que encontramos durante la ebullicin del agua son: a) Lquidob) Lquido y gaseosoc) Slido, lquido y gaseosod) Slido y lquido 7. ( ) De las siguientes figuras, cul representa a un slido, a un lquido y a un gas?

a) A: slido, B: gas, C: lquidob) A: slido, B: lquido, C: gasc) B: lquido, C: slido, A: gas d) A: lquido, B: slido, C: gas8. ( ) Elige el inciso que responda correctamente la secuencia de las siguientes figuras: cul representa un slido, un lquido, un gas, una mezcla homognea y una mezcla heterognea?

1 2 3 4 5a) 1: mezcla homognea, 2: gas, 3: lquido, 4: mezcla heterognea, 5: slidob) 1: mezcla heterognea, 2: lquido, 3: gas, 4: mezcla homognea, 5: slidoc) 1: gas, 2: slido, 3: lquido, 4: mezcla homognea, 5: mezcla heterognead) 1: slido, 2: lquido, 3: gas, 4: mezcla heterognea, 5: mezcla homognea

Respuestas1D, 2A, 3B, 4D, 5A, 6B, 7B, 8C