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Métodos de separación y sublimación de mezclas

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Página 247 de Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

El hielo seco y el yodo subliman: pasan directamente de sólido a gas. Los métodos de separación son diversos porque cada componente tiene propiedades distintas; permiten tratar residuos contaminantes y extraer recursos útiles (gasolina del petróleo, minerales) de forma eficiente y sustentable.

📚 theory ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 247

Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

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Ejercicio 1

(Contenido de la página: sublimación)

La página presenta como ejemplos de sublimación el hielo seco (izquierda) y el yodo (derecha): son sólidos que pasan directamente a estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.

  1. Definición de sublimación: transición directa de estado sólido a estado gaseoso, sin etapa líquida intermedia.
  2. Ejemplo 1: el hielo seco es dióxido de carbono sólido (\text{CO}_{2}); a presión atmosférica se sublima a -78.5^{\circ}\text{C}, produciendo la "niebla" característica.
  3. Ejemplo 2: el yodo sólido (\text{I}_{2}) sublima al calentarse y forma vapores de color violeta, visibles en la fotografía del tubo de ensayo.
  4. Ambos casos ilustran que la sublimación es un método de separación útil cuando un componente de la mezcla cambia directamente de sólido a gas y puede desplazarse lejos del resto de la mezcla.
Respuesta

El hielo seco y el yodo son sólidos que subliman: pasan directamente del estado sólido al gaseoso, sin convertirse en líquido.

2
Ejercicio 2

(Texto destacado: utilidad de los métodos de separación)

Se solicita explicar por qué los métodos de separación son diversos y eficientes, y cómo ayudan a solucionar procesos contaminantes o a extraer recursos de manera sustentable.

  1. Las mezclas pueden estar formadas por componentes con propiedades diferentes (punto de ebullición, solubilidad, tamaño de partícula, magnetismo, entre otras).
  2. Cada propiedad distinta permite elegir un método distinto: destilación para líquidos con puntos de ebullición diferentes, filtración para sólidos insolubles, tamizado para partículas de distinto tamaño, sublimación para sólidos que se vuelven gases, entre otros.
  3. Diversidad de métodos = diversidad de mezclas a tratar, por eso se ofrecen "opciones eficientes".
  4. Aplicación ambiental: los residuos que se combinan con agua, aire o suelo pueden separarse mediante procesos de tratamiento (por ejemplo, la filtración de aguas residuales o la destilación para recuperar solventes), evitando o reparando la contaminación.
  5. Aplicación económica y sustentable: cuando los componentes son útiles, la separación permite aprovecharlos (obtener gasolina del petróleo por destilación fraccionada; extraer elementos o sustancias de minas por lixiviación o flotación), reduciendo la necesidad de extraer más materias primas.
Respuesta

Los métodos de separación son diversos porque cada mezcla presenta propiedades distintas en sus componentes; elegir el método adecuado permite tratar residuos que contaminan agua, aire o suelo y, al mismo tiempo, extraer recursos útiles como la gasolina del petróleo de forma eficiente y sustentable.

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Ejercicio 3

(Caja azul: componentes y propiedades de una mezcla)

Se solicita comentar por qué conocer los componentes y las propiedades de una mezcla es provechoso para llevar a cabo una separación.

  1. Identificar primero qué contiene la mezcla (sólido, líquido, gas; disuelto o disperso).
  2. Conocer las propiedades de cada componente: puntos de ebullición, solubilidad, densidad, tamaño de partícula, volatilidad, entre otras.
  3. Esas propiedades determinan el método de separación que se puede aplicar; si no se conocen, no se puede elegir un proceso adecuado ni controlar sus condiciones (temperatura, presión, disolvente).
  4. Ejemplos de la propia página: separar gasolina del petróleo (destilación, aprovechando distintos puntos de ebullición) y extraer sustancias de minas (aprovechando solubilidad y reactividad).

Respuesta orientativa: Conocer los componentes y sus propiedades permite seleccionar el método de separación adecuado, anticipar qué condiciones se necesitan (temperatura, disolvente, tamaño de partícula) y evitar perder o contaminar los materiales, lo cual es clave tanto para tratar residuos como para aprovechar recursos útiles de manera eficiente y sustentable.

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Ejercicio 4

(Reflexión: residuos y sustentabilidad)

¿De qué manera los procesos de separación contribuyen a prevenir y reparar el daño ambiental causado por los residuos?

  1. Los residuos sólidos, líquidos y gaseosos se mezclan con el agua, el aire y el suelo, degradando esos medios.
  2. Los procesos de separación permiten tratar aguas residuales (filtración, floculación), captar contaminantes del aire (absorción, condensación) y recuperar materiales sólidos (tamizado, reciclaje).
  3. Separar los residuos en origen facilita su tratamiento y su reutilización, reduciendo la cantidad de contaminantes que llegan a los ecosistemas.

Respuesta orientativa: Los procesos de separación contribuyen a prevenir y reparar el daño ambiental al permitir tratar los residuos antes de que se dispersen en el agua, el aire o el suelo, y al facilitar la recuperación y reutilización de materiales, de modo que se reduce la cantidad de contaminantes que llegan a los ecosistemas y se aprovechan de nuevo los recursos presentes en los residuos.

Contenido de la página

Métodos de separación y sublimación

![Ejemplos de sublimación](imagen superior)

Ejemplos de sublimación se encuentran en el hielo seco (izquierda) y en el yodo (derecha): son sólidos que pasan directamente a estado gaseoso.

![Métodos de separación en el laboratorio y tubo de ensayo con yodo](imagen inferior)

Los métodos de separación son diversos y ofrecen opciones eficientes para el tratamiento de las mezclas. Se pueden proponer alternativas para advertir o solucionar procesos que contaminan y también para extraer recursos de manera sustentable.

Conocer los componentes de una mezcla

Conocer los componentes y las propiedades de una mezcla puede ser provechoso para entender cómo llevar a cabo una separación en caso de requerirlo. La humanidad genera, día con día, muchos residuos que se combinan con el agua, el aire o el suelo. Para prevenir y reparar el daño, hay que usar procesos de separación. En otros casos, hay mezclas que se separan porque sus componentes son útiles, por ejemplo, cuando se obtiene gasolina del petróleo o se extraen elementos o sustancias de minas.

Ejemplos resueltos

Explicar por qué el hielo seco y el yodo son ejemplos de sublimación.

  1. Ambos son sólidos a temperatura y presión ambiente.
  2. Al calentarlos (o por sublimación espontánea) pasan directamente al estado gaseoso: \text{CO}_{2}(s) \rightarrow \text{CO}_{2}(g) y \text{I}_{2}(s) \rightarrow \text{I}_{2}(g).
  3. No forman líquido intermedio; por eso la fotografía muestra vapores sin charco líquido.

¿Cómo se obtiene gasolina del petróleo?

  1. El petróleo es una mezcla de hidrocarburos con distintos puntos de ebullición.
  2. Se calienta y los fracciones vaporizan a distintas temperaturas.
  3. Cada vapor se condensa en una columna de destilación fraccionada a diferentes alturas, obteniéndose gasolina, queroseno, diésel, entre otros.

Tabla

Ejemplo Sólido Cambio de estado Observación
Hielo seco \text{CO}_{2}(s) \text{CO}_{2}(s) \rightarrow \text{CO}_{2}(g) Sublima a -78.5^{\circ}\text{C}, produce "niebla"
Yodo \text{I}_{2}(s) \text{I}_{2}(s) \rightarrow \text{I}_{2}(g) Genera vapores de color violáceo

Fórmulas y ecuaciones

Sólido \xrightarrow{\text{sublimación}} Gas (sin pasar por estado líquido)

Separación = aprovechar diferencias de propiedades entre componentes

\text{CO}@@MATH_0@@_{2}(g)

\text{I}@@MATH_0@@_{2}(g)

Glosario (7)

Sublimación
Cambio de estado en que un sólido pasa directamente a estado gaseoso sin convertirse previamente en líquido.
Hielo seco
Dióxido de carbono sólido (CO2) que a presión atmosférica sublima a −78.5 °C, usado como refrigerante y para producir niebla.
Yodo
Elemento no metal (I2) de color violáceo que sublima al calentarse, generando vapores visibles.
Métodos de separación
Procedimientos que aprovechan diferencias de propiedades entre los componentes de una mezcla (punto de ebullición, solubilidad, tamaño, densidad) para separarlos.
Mezcla
Combinación de dos o más sustancias que conservan sus propiedades individuales y pueden separarse por métodos físicos.
Residuo
Material descartado que puede mezclarse con el agua, el aire o el suelo y causar contaminación si no se trata.
Sustentabilidad
Uso de recursos de manera que se satisfagan las necesidades presentes sin comprometer las de las futuras generaciones.

Preguntas para practicar

¿Por qué el hielo seco se usa como refrigerante sin dejar líquido?

Porque el hielo seco es CO2 sólido que sublima directamente a gas al absorber calor del entorno, enfriando sin producir líquido que ensucie o moje los alimentos.

Menciona un método de separación que podrías aplicar en casa y qué mezcla separarías.

Filtración: separar tierra o posos de agua usando un colador o papel de filtro; aprovecha que el sólido insoluble tiene un tamaño de partícula mayor que el del líquido.

¿Cómo se relaciona la separación de mezclas con la sustentabilidad?

Al separar los componentes se recuperan materiales útiles, se tratan los residuos antes de contaminar y se reduce la extracción de materias primas nuevas, lo que disminuye el impacto ambiental.

Temas y conceptos clave

SublimaciónMétodos de separación de mezclasTratamiento de residuos y extracción sustentable de recursossublimaciónsólido a gashielo seco (CO2)yodo (I2)métodos de separaciónpropiedades de los componentesresiduossustentabilidad
¿Te fue útil esta página?

Figuras de la página (2)

Planta industrial con torres y tuberías; el pie de foto la asocia al hielo seco como ejemplo de sublimación.
Figura 1 image
Mano con guante negro colocando un tubo en una centrífuga de laboratorio; pie de foto la asocia al yodo (sólido que sublima).
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la sublimación y qué ejemplos aparecen en el libro?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué se usan distintos métodos de separación de mezclas?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo ayudan los procesos de separación a evitar la contaminación?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Estados de la materia (sólido, líquido, gaseoso)
  • • Concepto de mezcla y compuesto
  • • Cambios de estado y su energía
  • • Idea básica de contaminación ambiental
Siguiente tema sugerido
Técnicas específicas de separación: filtración, destilación, tamizado y cromatografía, con procedimientos de laboratorio.
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 974 caracteres

Los métodos de separación son diversos y ofrecen opciones efi cientes para el tratamiento de las mezclas. Se pueden proponer alternativas para advertir o solucionar procesos que contaminan y también para extraer recursos de manera sustentable.

福

Conocer los componentes y las propiedades de una mezcla puede ser provechoso para entender cómo llevar a cabo una separación en caso de requerirlo. La humanidad genera, día con dia, muchos residuos que se combinan con el agua, el aire o el suelo.Para prevenir y reparar el dano, hay que usar procesos de separación. En otros casos,hay mezclas que se separan porque sus componentes son útiles, por ejemplo, cuando se obtiene gasolina del petróleo o se extraen elementos o sustancias de minas.

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Ejemplos de sublimación se encuentran en el hielo seco (izquierda) y en el yodo (derecha): son sólidos que pasan directamente a estado gaseoso.

![](page=0,bbox=[72, 663, 1134, 1025])

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