SUSTANCIAS PURAS, ELEMENTOS, COMPUESTOS Y MEZCLAS
Una sustancia o substancia es toda porción de materia que comparte determinadas propiedades intensivas (temperatura, velocidad, volumen específico, punto de ebullición y de fusión, densidad, viscosidad dureza, concentración, solubilidad, etc., en general todas aquellas que caracterizan a una sustancia diferenciándola de otras,).
Se emplea también el término para referirse a la clase de materia de la que están formados los cuerpos.
Clasificación
Las sustancias que se pueden observar se clasifican en sustancias puras y mezclas.
Las sustancias puras
Es un material homogéneo constituido por una sola sustancia, es decir, que no se puede descomponer en otras sustancias mediante procedimientos físicos (como calentamiento). Es posible que la sustancia pura se descomponga mediante procesos químicos, si esto ocurre, se dice que la sustancia es compuesta; en caso contrario, se dice que es una sustancia simple.
Se dividen en dos grandes grupos: Elementos y Compuestos.
Elementos: Son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento. Ejemplo: Todos los elementos de la tabla periódica: Oxígeno, hierro, carbono, sodio, cloro, cobre, etc. Se representan mediante su símbolo químico y se conocen 115 en la actualidad.
Compuestos: Son sustancias puras que están constituidas por 2 ó más elementos combinados en proporciones fijas. Los compuestos se pueden descomponer mediante procedimientos químicos en los elementos que los constituyen. Ejemplo: Agua, de fórmula H2O, está constituida por los elementos hidrógeno (H) y oxígeno (O) y se puede descomponer en ellos mediante la acción de una corriente eléctrica (electrólisis). Los compuestos se representan mediante fórmulas químicas en las que se especifican los elementos que forman el compuesto y el número de átomos de cada uno de ellos que compone la molécula. Ejemplo: En el agua hay 2 átomos del elemento hidrógeno y 1 átomo del elemento oxígeno formando la molécula H2O.
Las Mezclas
Las mezclas se encuentran formadas por 2 ó más sustancias puras. Su composición es variable. Se distinguen dos grandes grupos: Mezclas homogéneas y Mezclas heterogéneas.
Mezclas homogéneas: También llamadas Disoluciones. Son mezclas en las que no se pueden distinguir sus componentes a simple vista. Ejemplo: Disolución de sal en agua, el aire, una aleación de oro y cobre, etc.
Las disoluciones: es una mezcla homogénea formada por 2 ó más sustancias puras en proporción variable. Las disoluciones pueden ser binarias (2 componentes), ternarias (3 componentes), etc. Ejemplo: Una mezcla de agua con sal es una disolución.
El componente de la disolución que se encuentra en mayor cantidad se llama disolvente y el o los que aparecen en menor cantidad se llaman solutos. Ejemplo: En una disolución de sal en agua, la sal es el soluto y el agua es el disolvente.
Mezclas heterogéneas: Son mezclas en las que se pueden distinguir a los componentes a simple vista. Ejemplo: Agua con aceite, granito, arena en agua, etc.
En el material heterogéneo se observan distintas fases:
Fase: es una región de materiales que tiene propiedades diferentes de aquellas de las regiones vecinas. En un sistema constituido por un vaso con agua y hielo, existen: la fase del vidrio, la fase del agua, la fase del hielo y la fase del aire.
Los componentes de un material heterogéneo forman mezclas mecánicas, las cuales se pueden separar por medios físicos.
Los procedimientos físicos más empleados para separar los componentes de una mezcla heterogénea son: la filtración, la decantación y la separación magnética. Estos métodos de separación son bastante sencillos por el hecho de que en estas mezclas se distinguen muy bien los componentes.
Filtración: Este procedimiento se emplea para separar un líquido de un sólido insoluble. Ejemplo: Separación de agua con arena. A través de materiales porosos como el papel filtro, algodón o arena se puede separar un sólido que se encuentra suspendido en un líquido. Estos materiales permiten solamente el paso del líquido reteniendo el sólido.
Decantación: Esta técnica se emplea para separar 2 líquidos no miscibles entre sí. Ejemplo: Agua y aceite. La decantación se basa en la diferencia de densidad entre los dos componentes, ambos se separan hasta situarse el más denso en la parte inferior del envase que los contiene. De esta forma, podemos vaciar el contenido por arriba (si queremos tomar el componente menos denso) o por abajo (si queremos tomar el más denso).
En la separación de dos líquidos no miscibles, como el agua y el aceite, se utiliza un embudo de decantación que consiste en un recipiente transparente provisto de una llave en su parte inferior. Al abrir la llave, pasa primero el líquido de mayor densidad y cuando éste se ha agotado se impide el paso del otro líquido cerrando la llave. La superficie de separación entre ambos líquidos se observa en el tubo estrecho de goteo.
PREGUNTA: ¿En cuáles soluciones no se pueden distinguir sus componentes?