Concentraciones y métodos de separación de mezclas: decantación, filtración, evaporación y ósmosis
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La mayonesa, el concreto, el gel con flúor, una infusión de toronjil o la tinta corrida de un cuaderno mojado: todos son mezclas. En este proyecto vas a separar una mezcla de cinco componentes con distintos métodos, a comprobar con papas qué le pasa a una célula en agua con mucha o poca sal (ósmosis) y a hacer un tríptico para tu comunidad.
En tu libro: este proyecto está en las páginas 112 a 121 de Nuestro libro de proyectos. Tercer grado (SEP), en el campo formativo Saberes y pensamiento científico.
Sustancias y mezclas
| Sustancia pura | Mezcla | |
|---|---|---|
| Qué es | Materia con composición fija: un elemento o un compuesto | Combinación de dos o más sustancias que conservan sus propiedades |
| ¿Se separa por métodos físicos? | No | Sí |
| Ejemplos | Oxígeno, hierro, agua pura, sal | Agua de mar, aire, ensalada, concreto |
| Tipo de mezcla | Característica | Ejemplos del libro |
|---|---|---|
| Homogénea (disolución) | Se ve una sola fase; los componentes no se distinguen | Infusión de toronjil, agua con sal, gel con flúor |
| Heterogénea | Se distinguen sus componentes o fases | Concreto (cemento, arena y grava), suspensión de albendazol |
| Coloide | Partículas muy pequeñas dispersas que no se asientan | Mayonesa (aceite en agua, gracias a la yema), gelatina |
¿Qué tipo de mezcla es?
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Concreto: cemento, arena y grava. → Heterogénea
Té de toronjil. → Homogénea
Suspensión de albendazol (el polvo se asienta si no se agita). → Heterogénea
Agua con sal disuelta. → Homogénea
Separar una mezcla paso a paso
El experimento del libro mezcla en un vaso agua con sal, arena, clavos, canicas y aceite. Para separarlos se usan varios métodos físicos, en este orden:
| Paso | Método | Qué separa | En qué se basa |
|---|---|---|---|
| 1 | Decantación | El aceite del agua | Los líquidos no se mezclan y tienen distinta densidad: el aceite flota |
| 2 | Tamizado (colador) | Las canicas y clavos de la arena y el agua | El tamaño de las partículas |
| 3 | Imantación | Los clavos de las canicas | El hierro es atraído por el imán |
| 4 | Filtración (papel filtro) | La arena del agua salada | Las partículas sólidas no atraviesan el filtro |
| 5 | Evaporación | La sal del agua | El agua se evapora al calentarla y la sal queda en el recipiente |
Otros métodos: la destilación separa líquidos con distinto punto de ebullición (alcohol y agua), la cromatografía separa pigmentos (como la tinta que se corre en el papel mojado) y la centrifugación separa por giro rápido.
Relaciona cada método con lo que separa
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| Decantación | Aceite y agua |
| Imantación | Clavos y canicas |
| Filtración | Arena y agua |
| Evaporación | Sal disuelta en agua |
| Destilación | Alcohol y agua |
| Cromatografía | Pigmentos de una tinta |
Concentración y ósmosis
La concentración indica cuánto soluto hay en cierta cantidad de disolución.
| Disolución | Qué significa |
|---|---|
| Insaturada | Puede disolver más soluto |
| Saturada | Ya no disuelve más soluto a esa temperatura |
| Sobresaturada | Tiene disuelto más soluto del que admite; es inestable y se prepara calentando y enfriando con cuidado |
La ósmosis es el paso del agua a través de una membrana semipermeable, desde la disolución menos concentrada hacia la más concentrada. Las células de la papa tienen membranas semipermeables:
| Tiras de papa en… | Qué pasa | Por qué |
|---|---|---|
| Agua sin sal o con muy poca | Se ponen firmes y pueden crecer un poco | El agua entra a las células |
| Agua con mucha sal | Se ponen blandas, flexibles y más cortas | El agua sale de las células hacia el agua salada |
Nota: en la página 118 el libro llama «solución saturada» a un vaso con un cuarto de cucharada de sal y «sobresaturada» a uno con cuatro o cinco cucharadas. Con esas cantidades, el primer vaso sigue siendo una disolución diluida (insaturada), y añadir más sal hasta que ya no se disuelva produce una disolución saturada con sal en el fondo, no una sobresaturada. Para el experimento es más preciso hablar de concentración baja, media y alta; el resultado (que la papa pierde agua en la más concentrada) es el mismo.
Nota de seguridad: el libro sugiere calentar con mechero sobre una «tela de asbesto». El asbesto es un material cancerígeno que ya no se usa en los laboratorios: hoy se emplea tela de alambre con centro cerámico. Calienta siempre con la supervisión de un adulto.
¿Por qué en el hospital inyectan suero y no agua?
Porque la solución salina (0.9 % de cloruro de sodio) tiene la misma concentración que la sangre: es isotónica. Si se inyectara agua pura, el agua entraría por ósmosis a los glóbulos rojos y estos podrían reventar.
Completa con las palabras del recuadro
a) La sal que se disuelve en el agua es el .
b) El paso de agua a través de una membrana se llama .
c) La membrana que deja pasar el agua pero no la sal es .
d) Una disolución que ya no disuelve más soluto está .
e) Una disolución con la misma concentración que la sangre es .
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a) La sal que se disuelve en el agua es el soluto.
b) El paso de agua a través de una membrana se llama ósmosis.
c) La membrana que deja pasar el agua pero no la sal es semipermeable.
d) Una disolución que ya no disuelve más soluto está saturada.
e) Una disolución con la misma concentración que la sangre es isotónica.
Comprueba lo aprendido
1. ¿En qué orden separarías una mezcla de agua, aceite, sal, arena y clavos?
Decantación (aceite), imantación (clavos), filtración (arena) y evaporación (sal). El orden importa: la sal debe separarse al final porque está disuelta en el agua.
2. ¿Por qué la papa en agua muy salada se vuelve blanda?
Porque por ósmosis el agua sale de las células de la papa hacia el agua salada, que está más concentrada; las células pierden agua y la papa pierde firmeza.
3. ¿Por qué se sala la carne para conservarla?
Porque la sal saca el agua de las células de la carne y de los microorganismos por ósmosis; sin agua, las bacterias no pueden crecer y la carne se conserva.
Practica con los ejercicios de esta unidad:
Ejercicios de Saberes del Libro de proyectos 3
Temas relacionados: métodos de separación de mezclas, disoluciones y unidades de concentración y clasificación de la materia.
Referencias
- Secretaría de Educación Pública (2025). Colección Nanahuatzin. Nuestro libro de proyectos. Tercer grado. SEP, pp. 112-121.
- Chang, R. (2010). Química. McGraw-Hill.
- Campbell, N. y Reece, J. (2007). Biología. Médica Panamericana.
