¿Qué es una curva de pureza?
Una curva de pureza es una gráfica que muestra cómo cambia la temperatura al calentar un sólido de forma constante. El eje horizontal indica el tiempo, y el eje vertical, la temperatura. La forma de la curva durante la fusión indica si la sustancia es pura o una mezcla.
En química, una sustancia pura es la que está formada por un solo elemento o un solo compuesto. El «jugo de naranja puro» de una tienda no es puro en sentido químico, porque contiene muchas sustancias.
| Propiedad | Sustancia pura | Mezcla |
|---|---|---|
| Curva durante la fusión | Plana | Inclinada |
| Temperatura de fusión | Un punto exacto | Intervalo amplio |
| Ejemplos del simulador | Naftaleno 80 °C, ácido esteárico 69 °C, cobre puro 1085 °C | Cera de vela 45–62 °C, aleación de bronce 890–1020 °C |
¿Por qué la curva se vuelve plana?
En un sólido, las partículas están ordenadas y vibran en su sitio. Al añadir calor, las vibraciones se hacen más fuertes y la temperatura sube. Cuando la sustancia alcanza su punto de fusión, todo el calor que añades se usa para romper la estructura cristalina. Por eso, la temperatura no sube hasta que se ha fundido toda la sustancia, y la curva se vuelve plana.
En una mezcla, las partículas de otra sustancia alteran el orden del cristal. Las distintas partes se funden a temperaturas distintas, y la temperatura sigue subiendo lentamente sin detenerse. Una impureza baja la temperatura a la que empieza la fusión: el cobre puro se funde a 1085 °C, mientras que el bronce, una aleación de cobre, empieza a fundirse a 890 °C en el simulador. Echar sal en las carreteras en invierno está relacionado con esto: la sal baja el punto de fusión del hielo por debajo de 0 °C.
Dibuja curvas de fusión en la app Nalukh chem
Calienta ocho sustancias y compara dos curvas, una junto a otra. Este simulador está incluido en el acceso completo. La descarga de la app es gratuita, y sin cuenta están abiertas 2 unidades y 5 simuladores.
¿Cómo se usa el simulador?
- Elige una sustancia de la lista de la izquierda. Las secciones SUSTANCIA PURA y MEZCLA tienen cuatro sustancias cada una. Cada fila muestra el punto o el intervalo de fusión.
- Pulsa el botón Calentar. La curva se dibuja de izquierda a derecha en unos 4 segundos.
- En la barra superior, lee el estado de la sustancia (SÓLIDO, FUNDIENDO, LÍQUIDO), observa el movimiento de las partículas y lee la temperatura.
- Cuando termina el calentamiento, el punto o el intervalo de fusión y la forma de la curva se escriben en la gráfica. Abajo aparece una explicación.
- Pulsa el botón Comparar para dibujar las curvas de dos sustancias en una misma gráfica. Solo se pueden comparar sustancias con la misma escala: agua pura, agua salada y hielo con azúcar; naftaleno, ácido esteárico y cera de vela; cobre puro y aleación de bronce. Si tocas una sustancia de otro grupo, su pareja se selecciona automáticamente.
- Pulsa el botón Recalentar para repetir. El botón de la flecha circular que está al lado borra la gráfica.
Retos para probar en el simulador
- Usa el botón Comparar para comparar el agua pura y el agua salada. Respuesta: La curva del agua pura es plana a 0 °C. La curva del agua salada empieza por debajo de 0 °C, a −6 °C, y sube con pendiente.
- Averigua cuál se funde a mayor temperatura, el ácido esteárico o la cera de vela. Respuesta: El ácido esteárico se funde a 69 °C, y la cera de vela termina de fundirse a 62 °C.
- Compara el cobre puro y la aleación de bronce, y calcula cuántos grados antes empieza a fundirse el bronce. Respuesta: 1085 − 890 = 195 °C.
- Lee en el eje del tiempo cuántos minutos dura la parte plana del cobre puro. Respuesta: de 3 a 6.4 minutos, unos 3.4 minutos.
¿Cómo se comprueba la pureza en un laboratorio?
En un laboratorio se mide el punto de fusión de una sustancia y se compara con el valor de una tabla de referencia. Una sustancia pura se funde en un intervalo estrecho que coincide con el valor de referencia. Una muestra impura empieza a fundirse por debajo del valor de referencia y se funde en un intervalo amplio.
Las curvas de los experimentos reales no son tan suaves como las del simulador. El ácido esteárico de un laboratorio escolar no suele ser del todo puro, así que su parte plana puede salir algo inclinada.
