Clasificación de sistemas dispersos según el tamaño de partícula
Valentina prepara un mate y, al lado, deja un vaso de agua con azúcar, otro con un poco de arena y otro con unas gotas de leche. Los tres son mezclas de agua con algo más, pero no se comportan igual: uno queda transparente, otro se ensucia y se deposita, y el tercero se ve blanco y no se separa. ¿Cómo podés saber de qué tipo es cada mezcla sin mirarla al microscopio? Lo vas a poder decidir al final de esta página.
Fase dispersa y fase dispersante
Un sistema disperso es una mezcla en la que una sustancia está repartida en forma de partículas dentro de otra.
Por ejemplo, en agua con sal, la sal (en forma de iones) es la fase dispersa y el agua es la dispersante. En el humo, las partículas sólidas son la dispersa y el aire es la dispersante.
Ambas fases pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas, y por eso hay muchísimos sistemas dispersos distintos.
En un sistema disperso se distinguen la fase dispersa y la fase dispersante. Definí cada una e identificalas en una solución de sal común en agua.
En un sistema disperso se distinguen la fase dispersa y la fase dispersante. Definí cada una e identificalas en una solución de sal común en agua.
Soluciones, coloides y suspensiones
El criterio principal es el tamaño de las partículas de la fase dispersa.
| Tipo | Tamaño aproximado | Aspecto | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Solución | menor que 1 nm (átomos, iones, moléculas) | transparente, homogénea | agua con azúcar, aire filtrado |
| Coloide | entre 1 nm y 1.000 nm | turbio o lechoso, parece homogéneo | leche, gelatina, niebla |
| Suspensión | mayor que 1.000 nm | turbia, se ve heterogénea | agua con arena, jugo con pulpa |
(1 nm = una milmillonésima de metro: $10^{-9}\ \mathrm{m}$.)
¿Por qué importa el tamaño? Porque determina cómo se comporta la mezcla: las partículas grandes pesan más y caen; las muy pequeñas se mantienen repartidas por el movimiento constante de las moléculas del medio.
Clasificá cada sistema como solución, coloide o suspensión: agua con azúcar disuelta, leche, agua con arena agitada, gelatina, aire filtrado.
Clasificá cada sistema como solución, coloide o suspensión: agua con azúcar disuelta, leche, agua con arena agitada, gelatina, aire filtrado.
Ordená de menor a mayor tamaño de partícula de la fase dispersa los tres tipos de sistemas dispersos: solución, suspensión y coloide. Indicá cuál de ellos sedimenta con…
Ordená de menor a mayor tamaño de partícula de la fase dispersa los tres tipos de sistemas dispersos: solución, suspensión y coloide. Indicá cuál de ellos sedimenta con el tiempo si se lo deja en reposo.
Cómo reconocerlos: reposo, filtro y linterna
Tres pruebas sencillas, que podés hacer en el laboratorio del liceo o con la linterna del celular, separan los tres tipos.
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Reposo: ¿sedimenta? Solo la suspensión deja un depósito con el tiempo.
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Filtro de papel común: ¿queda un residuo? La suspensión deja residuo; solución y coloide atraviesan el papel (sus partículas son más chicas que los poros).
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Linterna (efecto Tyndall): se hace pasar un haz de luz por la mezcla. En un coloide el haz se ve como un camino luminoso, porque sus partículas dispersan la luz. En una solución el haz no se ve, porque las partículas son demasiado pequeñas.
| Prueba | Solución | Coloide | Suspensión |
|---|---|---|---|
| Sedimenta en reposo | no | no | sí |
| Deja residuo en el papel de filtro | no | no | sí |
| Efecto Tyndall | no | sí | sí (turbia, dispersa la luz) |
Bruno prepara tres vasos: en el primero agrega sal al agua y revuelve; en el segundo, harina y revuelve; en el tercero, unas gotas de leche. Describí qué observaría en…
Bruno prepara tres vasos: en el primero agrega sal al agua y revuelve; en el segundo, harina y revuelve; en el tercero, unas gotas de leche. Describí qué observaría en cada vaso al dejarlos 10 minutos en reposo y al iluminarlos con la linterna del celular, y clasificá cada sistema.
Se dispone de tres muestras incoloras: A (no se ve el camino de la luz y no se separa nada al filtrar), B (se ve el camino de la luz y no se separa nada con papel de…
Se dispone de tres muestras incoloras: A (no se ve el camino de la luz y no se separa nada al filtrar), B (se ve el camino de la luz y no se separa nada con papel de filtro común) y C (se ve turbia y deja un residuo en el papel de filtro). Clasificá cada muestra, justificá tu elección con el tamaño de partícula y proponé un ejemplo cotidiano para cada una.
Coloides y emulsiones de la vida diaria
Los coloides están por todos lados. Se nombran según el estado de las dos fases:
| Fase dispersa | Fase dispersante | Nombre | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Sólido | gas | aerosol sólido | humo |
| Líquido | gas | aerosol líquido | niebla, aerosoles en spray |
| Gas | líquido | espuma | espuma de afeitar, crema batida |
| Líquido | líquido | emulsión | leche, mayonesa, manteca |
| Sólido | líquido | sol | pintura, tinta |
| Líquido | sólido | gel | gelatina, queso |
El aceite y el agua se separan porque las moléculas de agua son polares y las del aceite no. Al batirlos se forman gotitas, pero con el tiempo se juntan y las dos fases se separan. Un emulsionante es una sustancia cuyas moléculas tienen una parte afín al agua y otra afín al aceite: se coloca alrededor de las gotitas y evita que se junten. En la mayonesa, la yema de huevo cumple ese papel.
La mayonesa y la manteca son emulsiones. Explicá qué es una emulsión, indicá qué dos líquidos (o fases) forman la mayonesa y por qué hace falta un emulsionante, como la…
La mayonesa y la manteca son emulsiones. Explicá qué es una emulsión, indicá qué dos líquidos (o fases) forman la mayonesa y por qué hace falta un emulsionante, como la yema de huevo, para que no se separen.
Martina completa una tabla de sistemas dispersos. Para cada caso indicá la fase dispersa, la fase dispersante y el tipo de sistema: (a) humo, (b) niebla, (c) espuma de…
Martina completa una tabla de sistemas dispersos. Para cada caso indicá la fase dispersa, la fase dispersante y el tipo de sistema: (a) humo, (b) niebla, (c) espuma de afeitar, (d) aleación de bronce (cobre y estaño).
Soluciones no acuosas
No todas las soluciones tienen agua. Una solución no acuosa es la que tiene como solvente otra sustancia: alcohol, nafta, aire o incluso un sólido.
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Tintura de yodo: yodo (soluto) en alcohol (solvente).
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Aire filtrado: gases (oxígeno, dióxido de carbono) disueltos en nitrógeno.
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Bronce: cobre y estaño; es una aleación, una solución sólida.
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Nafta: mezcla de hidrocarburos líquidos.
¿De qué depende que una sustancia se disuelva en un solvente? De la polaridad: semejante disuelve a semejante. El agua es polar y disuelve bien sustancias polares o iónicas, como la sal o el azúcar. El yodo es no polar: en agua casi no se disuelve, pero en alcohol, que tiene una parte menos polar, se disuelve mucho más. Por eso existen las soluciones no acuosas: hay sustancias que el agua no puede disolver.
Felipe prepara una mezcla de yodo en alcohol (tintura de yodo) y otra de yodo en agua. Observa que en alcohol se disuelve mucho más. Clasificá la tintura de yodo como…
Felipe prepara una mezcla de yodo en alcohol (tintura de yodo) y otra de yodo en agua. Observa que en alcohol se disuelve mucho más. Clasificá la tintura de yodo como sistema disperso, identificá soluto y solvente y argumentá por qué existen soluciones no acuosas. Relacioná tu respuesta con la polaridad de las sustancias.
Resumen
Volvé al principio: el agua con azúcar es una solución (transparente, sin residuo, sin camino de luz), la que tiene arena es una suspensión (sedimenta y deja residuo) y la que tiene leche es un coloide (no sedimenta, pasa el filtro y muestra el haz de luz).