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Sustancias puras y mezclas 2.º ESO: teoría, ejemplos, métodos de separación y 108 ejercicios

Sustancias puras y mezclas de 2.º ESO con ejercicios resueltos y métodos de separación
Física y Química · 2.º ESO

Sustancias puras y mezclas en 2.º ESO: guía y ejercicios resueltos

Clasificar la materia con pruebas, no por su aspecto

El agua del grifo parece uniforme y no es una sustancia pura. La leche también parece uniforme, pero se comporta como un coloide. Estos dos ejemplos bastan para descubrir la dificultad real del tema: mirar no siempre permite decidir.

Esta guía enseña a distinguir sustancias simples, compuestos y mezclas, a justificar cada respuesta y a elegir una separación a partir de una propiedad física. Los ejemplos avanzan desde casos cotidianos hasta pequeñas investigaciones de laboratorio.

8 preguntasDiagnóstico breve
10 modelosDecisiones diferentes
30 tareasPráctica graduada
2 pruebasVersiones A y B

1. Ocho preguntas para saber desde dónde empiezas

Contesta antes de consultar la guía. No busques palabras sueltas: escribe en cada caso qué dato u observación te permite decidir.

  1. Una muestra líquida es transparente. ¿Basta ese dato para afirmar que es una sustancia pura?
  2. ¿Qué diferencia esencial hay entre una sustancia simple y un compuesto?
  3. Una disolución contiene agua y sal, pero se observa una sola fase. ¿Cuántos componentes y cuántas fases tiene?
  4. La leche parece uniforme a simple vista. ¿Puede clasificarse por su aspecto sin más información?
  5. De una disolución de sal en agua queremos recuperar la sal. ¿Conviene filtrar, cristalizar o decantar?
  6. ¿Qué dos condiciones deben cumplir dos líquidos para separarlos con un embudo de decantación?
  7. Una muestra tiene la misma densidad que el aluminio. ¿Queda demostrada su identidad?
  8. En el esquema A–B   A–B   A–B, todas las partículas son iguales y cada una contiene dos tipos de átomo. ¿Qué clase de sistema representa?
Comprobar el diagnóstico
  1. No. Una disolución también puede ser transparente; hacen falta datos sobre su composición o sus propiedades.
  2. La sustancia simple está formada por un único elemento químico. El compuesto contiene átomos de dos o más elementos unidos químicamente en una proporción definida.
  3. Dos componentes y una sola fase.
  4. No. Puede ser un coloide: parece uniforme, pero contiene una fase dispersa.
  5. Cristalizar. La sal está disuelta y atraviesa un filtro junto con el agua.
  6. Deben ser inmiscibles y tener densidades diferentes.
  7. No. La densidad aporta una pista, pero debe contrastarse con otras propiedades y con las condiciones de medida.
  8. Una sustancia pura compuesta: solo aparece una especie de partícula y cada partícula combina A y B.
Cómo usar el resultado. Si fallan 1–4, comienza por el mapa y las fases. Si fallan 5–7, revisa las propiedades y los métodos de separación. La pregunta 8 indica si ya sabes leer un modelo de partículas.

2. El mapa de la materia

La clasificación tiene dos niveles. Primero se decide si la muestra contiene una sola sustancia o varias. Después se determina el tipo concreto.

Materia
Sustancia pura Composición definida y propiedades características bajo condiciones conocidas.
  • Sustancia simple
  • Compuesto
Mezcla Dos o más sustancias y composición que puede variar.
  • Homogénea
  • Heterogénea
Dos palabras que no significan lo mismo. Un componente es una sustancia presente en la mezcla. Una fase es una región uniforme y diferenciable. El agua salada tiene dos componentes y una fase; el agua con aceite tiene dos componentes y dos fases.

3. Sustancias simples y compuestos

Sustancia simple

Está formada por átomos de un solo elemento químico. O2, Fe y He son ejemplos. Que O2 tenga dos átomos no la convierte en compuesto, porque ambos son oxígeno.

Compuesto

Contiene átomos de dos o más elementos unidos químicamente en una proporción definida. H2O, CO2 y NaCl son sustancias compuestas cuando se encuentran puras.

En algunos libros se usa la palabra elemento para nombrar también una sustancia simple. Conviene ser precisos: el oxígeno es un elemento químico y O2 es una sustancia simple formada por ese elemento.

No se separan igual. Los componentes de una mezcla pueden aprovechar diferencias físicas. Descomponer un compuesto exige una transformación química. Si quieres comprender mejor qué significa tipo de átomo, puedes continuar con la estructura atómica en ESO.

4. Mezclas, fases y sistemas dispersos

Cómo reconocer los principales tipos de mezcla.
TipoQué observamosEjemplos bien definidos
HomogéneaUna sola fase y composición uniforme a escala macroscópica.Agua con sal totalmente disuelta, aire limpio, latón uniforme.
HeterogéneaDos o más fases, aunque a veces haga falta una lupa, dejar reposar o realizar una prueba.Agua y aceite, granito, barro en agua.
ColoideParece uniforme a simple vista, pero contiene partículas o gotitas dispersas y se trata como una mezcla heterogénea a escala microscópica.Leche, niebla, mayonesa.
SuspensiónLas partículas son suficientemente grandes para sedimentar con el tiempo.Agua con barro, zumo con pulpa.

Una disolución es una mezcla homogénea. El disolvente constituye el medio en el que quedan distribuidos los demás componentes y suele estar en mayor proporción; los otros componentes actúan como solutos. Una disolución saturada, a una temperatura dada y en equilibrio, ya no puede disolver más soluto.

El aspecto solo inicia la investigación. Transparente no significa puro y uniforme a simple vista no descarta un coloide. La clasificación mejora cuando combinamos composición, comportamiento y propiedades medibles.

5. Qué pruebas aportan información

Una propiedad aislada orienta; varias observaciones coherentes permiten una conclusión mejor.
EvidenciaQué puede indicarPrecaución
ComposiciónUna proporción definida es compatible con una sustancia pura; una composición variable indica mezcla.Hay que conocer la muestra, no deducirlo del nombre comercial.
Fusión o ebulliciónUna temperatura muy definida puede apoyar la pureza.La presión, el instrumento y las impurezas afectan a la medida; es un indicio, no una prueba única.
DensidadAyuda a comparar e identificar materiales.Debe medirse en condiciones conocidas y contrastarse con otra propiedad.
Residuo al evaporarPuede revelar material no volátil disuelto o finamente disperso.Solo puede atribuirse a un soluto si la muestra estaba libre de partículas en suspensión; el residuo tampoco identifica por sí solo la sustancia.
Sedimentación o dispersión de luzPuede descubrir suspensiones y coloides que parecían uniformes.La ausencia de sedimentación rápida no convierte el sistema en sustancia pura.

La densidad no depende de cuánta muestra tomemos, pero sí de las condiciones y del material. En el recurso de densidad, masa y volumen se desarrollan la fórmula, las unidades y los problemas numéricos.

Observar, formular una explicación provisional y buscar una prueba que pueda confirmarla o refutarla es la forma de trabajar que se desarrolla en el método científico de 2.º ESO.

6. Un método de cuatro decisiones

1Reúne evidencias.Lee la composición, observa las fases y anota propiedades o cambios medidos. No decidas solo por el color o la transparencia.
2Decide cuántas sustancias hay.Una sola sustancia conduce a sustancia pura; dos o más conducen a mezcla.
3Completa la clasificación.En una sustancia pura distingue simple o compuesta. En una mezcla distingue homogénea, heterogénea, coloide o suspensión cuando proceda.
4Justifica y comprueba.Nombra la evidencia decisiva y verifica que tu explicación no confunde componentes con fases ni pureza con limpieza.
Respuesta completa. «Es una mezcla homogénea porque contiene agua y sal, su composición puede variar y solo presenta una fase macroscópica» explica mucho más que escribir únicamente «homogénea».

7. Elegir una separación por la propiedad que cambia

No existe un método universal. Primero hay que saber qué componentes hay, qué propiedad los diferencia y cuál de ellos se quiere recuperar.

Antes de realizar una separación. Las actividades con calentamiento, vidrio o vapores se hacen con gafas y supervisión docente. No se prueba ninguna muestra ni se calienta un recipiente cerrado.
Relación entre la propiedad aprovechada y el método de separación.
Propiedad diferenteMétodoCaso adecuadoQué conviene comprobar
Tamaño de partículaTamizadoGrava y arena seca.Que la malla quede entre ambos tamaños.
Insolubilidad y tamañoFiltraciónArena suspendida en agua.Qué queda como residuo y qué pasa al filtrado.
Inmiscibilidad y densidadDecantaciónAgua y aceite.Qué capa está arriba y cuál sale primero.
MagnetismoImantaciónHierro y arena.Que solo uno de los componentes sea atraído.
VolatilidadEvaporaciónObtener el residuo de una disolución.Que no sea necesario recuperar el disolvente.
Solubilidad y temperaturaCristalizaciónRecuperar sal en forma de cristales.Enfriar o evaporar de manera controlada.
Temperatura de ebulliciónDestilaciónRecuperar agua de una disolución salina.Condensar y recoger el vapor; realizar el montaje con supervisión.
Afinidad por dos fasesCromatografíaSeparar colorantes de una tinta.Usar un disolvente y un soporte adecuados.
Separar no equivale a hacer potable. Filtrar agua con barro puede retirar partículas, pero no garantiza que desaparezcan microorganismos o sustancias disueltas. No debe beberse una muestra de laboratorio.

8. Diez modelos resueltos que cambian de decisión

Los primeros modelos se apoyan en la composición y las fases. Después aparecen datos experimentales y separaciones en las que importa tanto el método como el orden.

Modelo 1 · Partículas

Cuatro muestras vistas con un modelo microscópico

IA–A   A–A   A–A
IIA–B   A–B   A–B
IIIA–A   B–B   A–A   B–B
IVA–A   A–A
B–B   B–B

I es una sustancia simple porque todas las partículas son iguales y contienen un solo tipo de átomo. II es una sustancia compuesta porque todas son A–B. III representa una mezcla homogénea: hay dos sustancias distribuidas uniformemente. IV representa una mezcla heterogénea porque las sustancias ocupan regiones diferentes.

Comprobación. Contar tipos de partículas informa de los componentes; observar cómo se distribuyen informa de las fases.
Modelo 2 · Simple, compuesto o mezcla

Comparar O2, H2O y aire limpio

O2 es una sustancia pura simple: solo contiene átomos del elemento oxígeno. H2O pura es una sustancia compuesta, pues combina hidrógeno y oxígeno en proporción definida. El aire limpio contiene nitrógeno, oxígeno y otros gases en proporciones que pueden variar ligeramente; a escala macroscópica forma una mezcla homogénea.

La trampa. El número de átomos no decide si hay compuesto. Lo decisivo es cuántos elementos químicos distintos forman la sustancia.
Modelo 3 · Evidencia cotidiana

Agua destilada, del grifo y mineral

Qué información permite clasificar cada tipo de agua.
MuestraInformación disponibleClasificación escolar
DestiladaLa etiqueta indica agua destilada y no deja residuo apreciable.Se toma como sustancia pura compuesta, H2O, en el modelo escolar.
Del grifoContiene sales disueltas y puede dejar un pequeño residuo.Mezcla homogénea.
MineralLa etiqueta enumera bicarbonatos, calcio, magnesio y otras especies disueltas.Mezcla homogénea.

Una muestra real de agua destilada puede incorporar trazas o gases del aire. La clasificación escolar describe el modelo ideal y no convierte cualquier botella en químicamente perfecta.

Modelo 4 · Coloide

La leche parece homogénea, pero no es una disolución

La leche contiene gotitas de grasa y otras partículas dispersas en una fase acuosa. A simple vista parece uniforme y no sedimenta con rapidez, pero su estructura dispersa y la forma en que desvía la luz muestran que no es una sustancia pura ni una disolución verdadera.

Conclusión. Es una emulsión coloidal, tratada como mezcla heterogénea a escala microscópica.
Modelo 5 · Identificación prudente

Una muestra metálica desconocida

Un informe de laboratorio proporciona estos datos para una muestra metálica desconocida: densidad de 2,68 g/cm³ y un intervalo de fusión estrecho en torno a 658 °C. Los valores de referencia disponibles son aluminio, 2,70 g/cm³ y 660 °C; hierro, 7,87 g/cm³ y 1538 °C; cobre, 8,96 g/cm³ y 1085 °C.

Los dos datos orientan hacia el aluminio y descartan razonablemente hierro y cobre entre las opciones dadas. Como no conocemos la incertidumbre de medida ni otra propiedad independiente, la conclusión correcta es «probablemente aluminio», no «queda demostrado».

Modelo 6 · Filtración

Arena en agua

La arena no está disuelta y sus partículas son mayores que los poros del filtro. Al filtrar, la arena queda como residuo y el agua atraviesa el papel como filtrado.

Límite del método. Si también hubiera sal disuelta, la sal pasaría con el agua. La filtración separa el sólido insoluble, no todos los componentes de la muestra.
Modelo 7 · Decantación

Agua y aceite en un embudo de decantación

Los líquidos forman dos capas porque son inmiscibles. Si la densidad del agua es aproximadamente 1,00 g/cm3 y la del aceite 0,90 g/cm3, el agua queda abajo y sale primero al abrir la llave.

Dos funciones diferentes. La inmiscibilidad permite que existan dos fases; la densidad determina cuál queda arriba.
Modelo 8 · El objetivo decide

Una misma disolución salina, dos productos distintos

Si se quiere recuperar la sal en forma de cristales, se concentra la disolución y se deja cristalizar de manera controlada. Si se quiere recuperar el agua, hay que vaporizarla y condensarla en otro recipiente mediante destilación.

Comprobación. Filtrar no sirve porque las partículas disueltas atraviesan el filtro. Decantar tampoco, porque solo hay una fase líquida.
Modelo 9 · Interpretar un resultado

Cromatografía de una tinta violeta

Tras el experimento aparecen tres manchas: azul cerca de la línea de partida, roja a media altura y rosa más arriba. La tinta contenía al menos tres colorantes que interaccionan de modo diferente con el soporte y el disolvente.

La mancha que llega más lejos no es necesariamente la que estaba en mayor cantidad. Solo indica que, en esas condiciones, avanzó más con la fase móvil o quedó menos retenida por la fase estacionaria.

Modelo 10 · Separación encadenada

Recuperar hierro, arena y sal de una mezcla seca

  1. Pasar un imán protegido para retirar el hierro.
  2. Añadir agua a la mezcla restante para disolver la sal; la arena permanece sólida.
  3. Filtrar: la arena queda como residuo y la disolución salina pasa al filtrado.
  4. Lavar y secar la arena; después concentrar el filtrado y dejar cristalizar la sal.
Por qué importa el orden. Primero se aprovecha el magnetismo sin añadir agua. Después, la solubilidad permite convertir una mezcla de dos sólidos en un sólido insoluble y una disolución fáciles de filtrar.

9. Treinta tareas graduadas

Intenta resolver cada bloque antes de desplegar sus soluciones. Una clasificación sin evidencia está incompleta, incluso cuando el nombre elegido es correcto.

A. Clasificar y justificar · 1 a 8

  1. Una bombona de laboratorio contiene únicamente helio. Clasifica su contenido en dos niveles.
  2. Una muestra de hielo seco contiene únicamente CO2. Clasifícala y justifica.
  3. Una pieza de latón uniforme está formada por cobre y cinc. Clasifica el material según el modelo escolar.
  4. Una muestra de agua de mar ha sido filtrada y no contiene partículas en suspensión, pero conserva las sales disueltas. Clasifícala.
  5. Clasifica el granito indicando qué observación apoya la respuesta.
  6. La mayonesa contiene pequeñas gotas de aceite dispersas en una fase acuosa. Clasifícala.
  7. En un recipiente se mezclan oxígeno y nitrógeno y, tras esperar, forman una sola fase gaseosa. Clasifica el sistema.
  8. Tras agitar barro con agua, las partículas quedan dispersas y más tarde sedimentan. Clasifica la muestra.

B. Interpretar modelos y observaciones · 9 a 14

  1. Un modelo muestra únicamente partículas C–D idénticas. ¿Representa una sustancia simple, un compuesto o una mezcla?
  2. En una caja aparecen partículas A–A y B–B uniformemente intercaladas. ¿Cuántos componentes hay y qué tipo de mezcla representa?
  3. La muestra P funde entre 79,8 °C y 80,2 °C. La muestra Q se ablanda desde 60 °C hasta 75 °C. ¿Cuál aporta un indicio más fuerte de pureza y por qué?
  4. Una etiqueta dice «disolución acuosa de NaCl al 0,9 %». Indica componentes, fase y tipo de sistema, sin realizar cálculos.
  5. Un líquido transparente deja un residuo blanco al evaporarse. ¿Qué conclusión segura puede extraerse?
  6. La muestra R dispersa un haz de luz y no sedimenta rápidamente. La muestra S sedimenta al dejarla en reposo. ¿Qué tipo de sistema sugiere cada observación?

C. Relacionar método y propiedad · 15 a 20

  1. Separa arroz de harina e indica la propiedad que aprovechas.
  2. Antes de calentarlos, se mezclan limaduras de hierro y azufre en polvo. Elige un método físico y justifica.
  3. Separa tiza en polvo suspendida en agua. Nombra el método y lo que queda en el filtro.
  4. Separa agua y aceite. Explica por qué la densidad distinta no basta si los líquidos fueran miscibles.
  5. Una tinta verde deja dos manchas en papel. ¿Qué método se ha usado y qué propiedad permite la separación?
  6. De una disolución salina se quiere recuperar el agua. Elige el método y nombra el cambio de estado que permite recogerla.

D. Diseñar procedimientos · 21 a 24

  1. Dispones de arena y sal mezcladas. Ordena las operaciones necesarias para recuperar ambos sólidos.
  2. Una mezcla seca contiene limaduras de hierro, grava y arena fina. Propón una secuencia que recupere los tres componentes.
  3. Una muestra de agua con barro debe quedar visualmente clara para observarla, no para beberla. Diseña una secuencia con sedimentación, decantación y filtración.
  4. Queremos recuperar por separado el agua y la sal de una disolución salina. Describe el montaje de forma conceptual y nombra qué se recoge en cada zona.

E. Corregir razonamientos · 25 a 30

  1. Corrige: «Este líquido es transparente, así que es una sustancia pura».
  2. Corrige: «O2 es un compuesto porque cada molécula tiene dos átomos».
  3. Corrige: «El agua salada tiene dos sustancias, por tanto tiene dos fases».
  4. Corrige: «Dos líquidos con distinta densidad siempre pueden separarse por decantación».
  5. Corrige: «Después de filtrar agua con barro ya se puede beber».
  6. Corrige: «Si una muestra tiene la densidad del cobre, queda demostrado que es cobre puro».
Soluciones razonadas de las 30 tareas

Clasificar y justificar · 1 a 8

  1. Es una sustancia pura simple. Solo contiene helio, es decir, un único elemento químico.
  2. Es una sustancia pura compuesta. Todas sus partículas son CO2 y combinan carbono y oxígeno en proporción definida.
  3. Es una mezcla homogénea sólida o aleación en el modelo escolar. Contiene dos sustancias y presenta una sola fase macroscópica uniforme.
  4. Es una mezcla homogénea. El agua y las sales son varios componentes distribuidos en una única fase líquida.
  5. Es una mezcla heterogénea. Pueden distinguirse granos de minerales diferentes y su composición no es uniforme.
  6. Es un coloide, concretamente una emulsión. Parece uniforme, pero contiene gotitas de una fase dispersas en otra y se trata como mezcla heterogénea microscópica.
  7. Es una mezcla homogénea gaseosa. Hay dos sustancias, pero tras mezclarse forman una sola fase macroscópica.
  8. Es una suspensión, por tanto una mezcla heterogénea. La sedimentación muestra que existen partículas sólidas dispersas en el agua.

Interpretar modelos y observaciones · 9 a 14

  1. Representa una sustancia pura compuesta. Solo existe una especie de partícula y cada una combina C y D.
  2. Hay dos componentes, A2 y B2. Al estar uniformemente intercalados en el modelo, representan una mezcla homogénea.
  3. P aporta un indicio más fuerte porque funde en un intervalo muy estrecho. No demuestra por sí sola la pureza: deben conocerse las condiciones y la incertidumbre de medida.
  4. Los componentes son agua y NaCl; el agua actúa como disolvente y el NaCl como soluto. Hay una fase líquida y es una mezcla homogénea.
  5. El líquido contenía al menos un componente no volátil disuelto o disperso que quedó como residuo. No puede saberse su identidad únicamente con esa observación.
  6. R sugiere un coloide por la dispersión de luz y la ausencia de sedimentación rápida. S sugiere una suspensión porque sus partículas sedimentan.

Relacionar método y propiedad · 15 a 20

  1. Tamizado. La malla deja pasar la harina y retiene el arroz porque sus partículas tienen tamaños muy diferentes.
  2. Imantación. Antes de reaccionar, el hierro conserva su respuesta magnética y puede retirarse mientras el azufre no es atraído.
  3. Filtración. La tiza insoluble queda como residuo en el filtro y el agua forma el filtrado.
  4. Decantación, porque agua y aceite son inmiscibles y tienen distinta densidad. Dos líquidos miscibles, como agua y etanol, forman una sola fase aunque sus densidades sean diferentes y no pueden decantarse.
  5. Cromatografía. Los colorantes avanzan de manera distinta por su diferente afinidad con la fase estacionaria y la fase móvil.
  6. Destilación. El agua se vaporiza y después se condensa para recogerla como destilado, mientras la sal permanece en el recipiente de calentamiento.

Diseñar procedimientos · 21 a 24

  1. Añadir agua para disolver la sal, filtrar para retener la arena, lavar y secar la arena y, por último, concentrar el filtrado y dejar cristalizar la sal. Cada paso aprovecha primero la solubilidad y después el tamaño de partícula.
  2. Retirar primero el hierro con un imán protegido. Después tamizar la mezcla restante con una malla que deje pasar la arena y retenga la grava.
  3. Dejar reposar para que el barro sedimente, verter con cuidado la capa superior y filtrar el líquido decantado. El resultado puede quedar visualmente más claro, pero no debe considerarse potable.
  4. Destilar con supervisión y detener el calentamiento antes de llegar a sequedad. El agua se recoge como destilado; la disolución concentrada queda en el matraz y la sal se recupera mediante una cristalización controlada.

Corregir razonamientos · 25 a 30

  1. La transparencia no demuestra pureza. Una disolución de sal o azúcar también puede ser transparente; hacen falta datos de composición o propiedades.
  2. O2 es una sustancia simple porque los dos átomos son del mismo elemento, oxígeno. Un compuesto debe contener dos o más elementos distintos.
  3. El agua salada tiene dos componentes, pero una sola fase si toda la sal está disuelta. Componentes y fases no son conceptos equivalentes.
  4. La densidad diferente determina la posición de las capas, pero la decantación de dos líquidos exige además que sean inmiscibles.
  5. La filtración puede retirar partículas de barro, pero no garantiza la eliminación de microorganismos o sustancias disueltas. El agua no debe beberse.
  6. Una densidad coincidente es una evidencia, no una identificación definitiva. Debe verificarse la medida y compararse con otras propiedades, como el intervalo de fusión.

10. Dos pruebas equivalentes para practicar o evaluar

Las versiones A y B trabajan las mismas destrezas con ejemplos distintos. Cada una suma 10 puntos y puede resolverse en unos 35 minutos.

10 puntos

Prueba A

  1. Un hilo está fabricado con cobre puro. Clasifica el material en dos niveles y justifica.
  2. Una disolución transparente contiene agua y un 5 % de azúcar totalmente disuelta. Indica componentes, fases y clasificación.
  3. El modelo A–B   A–B   A–A   A–B muestra dos tipos de partícula distribuidos de manera uniforme. ¿Es sustancia pura o mezcla? ¿Homogénea o heterogénea?
  4. Una muestra hierve a 78,2 °C de manera estable a presión constante; otra hierve entre 75 °C y 85 °C. ¿Cuál ofrece un indicio mayor de pureza? Explica el límite de esa conclusión.
  5. ¿Cómo separarías arena suspendida en agua y qué propiedad aprovecha el método?
  6. Se quiere recuperar el agua de una disolución salina. Elige el método y explica por qué una filtración no serviría.
  7. Diseña una secuencia para recuperar hierro, arena y sal de una mezcla seca.
  8. Corrige con precisión: «La leche es una mezcla homogénea porque se ve igual en todo el vaso».
Soluciones de la prueba A
  1. Sustancia pura simple. Solo contiene cobre, un único elemento químico.
  2. Los componentes son agua y azúcar; hay una fase líquida y es una mezcla homogénea.
  3. Es una mezcla porque aparecen partículas A–B y A–A. El modelo las muestra uniformemente distribuidas, por lo que es homogénea.
  4. La primera ofrece un indicio mayor porque mantiene una temperatura de ebullición definida. No es una prueba absoluta: hay que controlar la presión, el aparato y la incertidumbre.
  5. Filtración. Aprovecha que la arena es insoluble y sus partículas son mayores que los poros del filtro.
  6. Destilación. La sal disuelta atraviesa el filtro con el agua; en la destilación el agua se vaporiza y se recoge después de condensarse.
  7. Imantar para retirar el hierro; añadir agua para disolver la sal; filtrar para separar la arena; secar la arena y cristalizar la sal del filtrado.
  8. La leche parece uniforme, pero es una emulsión coloidal con gotitas dispersas. Se considera mezcla heterogénea a escala microscópica.
10 puntos

Prueba B

  1. Una muestra contiene únicamente amoniaco NH3. Clasifícala en dos niveles y justifica.
  2. La niebla contiene gotitas de agua dispersas en aire. Clasifícala y explica por qué el aspecto puede engañar.
  3. El modelo muestra A–A y B–B agrupadas en dos regiones separadas. ¿Es sustancia pura o mezcla? ¿Homogénea o heterogénea?
  4. Una muestra metálica coincide con la densidad de un material de referencia, pero funde a una temperatura muy distinta. ¿Es razonable identificarla con ese material?
  5. ¿Cómo separarías grava y arena seca y qué condición debe cumplir la malla?
  6. Se quieren recuperar por separado agua y aceite. Elige el método y explica las dos propiedades necesarias.
  7. Una mezcla contiene agua, sal disuelta y arena. Diseña una secuencia para recuperar los tres componentes.
  8. Corrige con precisión: «Si el agua con barro se filtra y queda transparente, ya es agua pura y potable».
Soluciones de la prueba B
  1. Sustancia pura compuesta. Todas sus partículas son NH3 y contienen nitrógeno e hidrógeno en proporción definida.
  2. Es un aerosol coloidal y se trata como mezcla heterogénea microscópica. Las gotitas pueden ser demasiado pequeñas para distinguirlas a simple vista.
  3. Es una mezcla porque hay dos tipos de partícula. Es heterogénea porque ocupan regiones distintas.
  4. No. Una coincidencia de densidad aislada no compensa una discrepancia clara en otra propiedad característica; además hay que revisar las condiciones y el error de medida.
  5. Tamizado. La abertura debe ser mayor que los granos de arena y menor que las piezas de grava.
  6. Decantación. Los líquidos deben ser inmiscibles para formar capas y tener densidades distintas para ordenarse y salir por separado.
  7. Filtrar primero para retener y secar la arena. Destilar después el filtrado con supervisión y detener el calentamiento antes de llegar a sequedad. El agua se recoge como destilado; la disolución concentrada queda en el matraz y la sal se recupera mediante una cristalización controlada.
  8. El filtro retira partículas de barro, pero no demuestra que no haya microorganismos ni sustancias disueltas. Transparencia, pureza y potabilidad son ideas diferentes.

Rúbrica común

Las preguntas 1 a 6 valen 1 punto cada una. En clasificación se reparte entre nombre correcto y justificación; en separación, entre método y propiedad. La pregunta 7 vale 2,5 puntos: 1,5 por ordenar correctamente el procedimiento, 0,5 por identificar qué se recupera en cada etapa y 0,5 por justificar las propiedades físicas aprovechadas. La pregunta 8 vale 1,5 puntos: 0,5 por localizar el error y 1 por reconstruir el razonamiento. Una respuesta acertada sin justificación no obtiene la puntuación completa.

11. Errores frecuentes que conviene detener a tiempo

Confundir limpio con puro

El agua del grifo puede ser apta para el consumo y seguir siendo una mezcla de varias sustancias.

Contar componentes como fases

Una disolución puede contener varias sustancias y presentar una sola fase macroscópica.

Llamar compuesto a O2

Dos átomos del mismo elemento forman una sustancia simple, no un compuesto.

Elegir método sin pensar en el producto

La misma disolución salina exige cristalización para obtener sal y destilación para recuperar agua.

Decantar líquidos miscibles

La diferencia de densidad no basta: los líquidos deben formar fases separadas.

Tomar una pista como una prueba definitiva

Densidad, fusión o aspecto deben interpretarse junto con otras evidencias y con el error experimental.

12. Cuatro preguntas que suelen quedar abiertas

¿El agua destilada es siempre una sustancia pura?

En 2.º ESO se toma como ejemplo de H2O pura. Una muestra real puede contener pequeñas trazas o gases disueltos, por lo que conviene distinguir el modelo escolar de la pureza experimental absoluta.

¿Cuál es la diferencia entre mezcla homogénea y sustancia pura?

Ambas pueden presentar una sola fase y aspecto uniforme. La sustancia pura tiene un único componente y composición definida; la mezcla homogénea contiene dos o más componentes y su composición puede variar.

¿La leche es homogénea o heterogénea?

A simple vista parece homogénea, pero es una emulsión coloidal con gotitas dispersas. Por eso se trata como mezcla heterogénea a escala microscópica.

¿Cómo sé qué método de separación elegir?

Busca una propiedad que sea diferente entre los componentes y decide qué producto quieres recuperar. Tamaño, solubilidad, magnetismo, inmiscibilidad, densidad, volatilidad y afinidad son las pistas más habituales.

Cuando el problema no es memorizar, sino decidir

Clasificar bien exige leer la información, escoger una evidencia y explicar por qué descarta las otras opciones. Si hace falta acompañamiento para ordenar el razonamiento y practicar con continuidad, puedes conocer nuestras clases.

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Biblioteca Marlu Educativa. Explicaciones y tareas para comprender, practicar y comprobar cada decisión.

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