Clasificación de materia por su composición Sustancias puras y mezclas En la naturaleza, en nuestro hogar y en todas partes, existen átomos de elementos en su configuración molecular; también se presentan combinados con otros elementos llamados compuestos; asimismo existen sustancias que están unidas entre sí pero que no han perdi perdido do sus sus propi propieda edade des s indivi individua duales les Esto Esto suced sucede e porqu porque e hay hay susta sustanci ncias as puras puras y mezclas, cuyas características y diferencias desarrollaremos en esta sección
SUSTANCIAS PURAS
Una Una sust sustan anci cia a pura pura (o simp simple leme ment nte e sust sustan anci cia) a) es mate materi ria a que que tien tiene e propiedades defnidas y una composición composición que no varía varía de una muestra a otra. El agua y la sal de mesa ordinaria (cloruro de sodio), que son los principales comp compon onent entes es del del agua agua de mar, mar, son son ejem ejempl plos os de susta sustanc ncia ias s pura puras. s. Una sust susta ancia ncia pura pura no se pued uede desc desco ompon mponer er en otra otras s sust sustan anc cias ias más más simples utilizando mtodos !ísicos. Es decir, las trans!ormaciones !ísicas no le a!ectan. !"na sustancia pura es una muestra de materia que no puede ser separada en otras mediante cambios físicos#
$ropiedades de las %ustancias $uras %on las propiedades que se utilizan para diferenciar una sustancia pura de otra $ueden ser& •
$unto de fusión& temperatura a la cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido
•
$unto de ebullición& temperatura a la cual una sustancia pasa del estado líquido al estado gaseoso
•
'ensidad& cociente entre la masa de una determinada sustancia y el volumen que ocupa (a densidad de una sustancia es siempre constante en un determinado estado de la materia
•
%olubilidad& es la máxima cantidad de una sustancia que se disuelve en cierta cantidad de disolvente a una determinada temperatura )al aumentar la temperatura de la disolución la solubilidad aumenta*
%ustancia es cada una de las diversas clases de materia que existen en la naturaleza $odemos clasificar las sustancias que nos encontramos a nuestro alrededor seg+n la cantidad de elementos que contiene y la organización de estos (os átomos se combinan químicamente con otros átomos para formar distintas sustancias Estas sustancias son la base de la atmosfera, los mares, las rocas y los seres vivos uímicamente distinguimos entre& Elementos y compuestos
(os elementos )también conocidos como sustancias simples* es una sustancia pura cuyos átomos son iguales )con la salvedad de que puedan existir isotopos*, de igual n+mero atómico %on sustancias que no se pueden descomponer en otras sustancias químicas E-emplos& el mercurio, el azufre y el oro, el oxígeno o el cloro son elementos %e han descubierto todos los elementos que existen En la actualidad se conocen ../ elementos, los cuales varían ampliamente en su abundancia $or e-emplo, más del 012 de la corteza terrestre consta de sólo cinco elementos& oxígeno, silicio, aluminio, hierro y calcio En contraste, sólo tres elementos )oxígeno, carbono e hidrógeno* constituyen más del 012 de la masa del cuerpo humano 3odas las demás sustancias que conocemos se forman por combinación de esos ../ elementos
%ímbolos de los elementos (os elementos se representan por una o dos letras iniciales )la primera en may+scula* de su nombre o del nombre latino o germánico E-emplos& 4, hidrógeno; 5, oxígeno; 6, nitrógeno; 7, carbono; 7l, cloro; 8e, hierro )ferrum, en latín*; 6a, sodio )natrium, en latín*; %, azufre )sulphur, en latín*
5rdenación de los elementos %e ordenan en la llamada tabla periódica de los elementos de menos protones a más 9sí, el hidrógeno, 4, es el primer elemento, pues tiene un solo protón; el helio, 4e, es el segundo porque tiene dos, y, por e-emplo, el uranio, ", está en el lugar 0: de la tabla periódica porque sus átomos tienen 0: protones "n compuesto químico, es una sustancia pura que posee átomos distintos 'e un compuesto se pueden obtener dos o más elementos por medio de métodos químicos E-emplos& el agua )óxido de hidrógeno*, la sal )cloruro de sodio* y la cal )óxido de calcio* son compuestos El n+mero de compuestos es ilimitado (a descomposición de un compuesto en sus elementos exige mucho calor o el paso de corriente eléctrica 9sí, el paso de corriente eléctrica permite obtener hidrógeno y oxígeno a partir del agua
Mezclas 7asi toda la materia que nos rodea consiste en mezclas de sustancias "na mezcla es una combinación de sustancias, llamados componentes de la mezcla (os componentes que conforman una mezcla se caracterizan porque conservan todas sus propiedades y además se pueden separar con facilidad por métodos físicos ientras que las sustancias puras tienen composición fi-a, la composición de una mezcla puede variar "na taza de café endulzado, por e-emplo, puede contener poca o mucha az+car (as sustancias que constituyen una mezcla )como az+car y agua* se denominan componentes de la mezcla (as mezclas están formadas& < $or dos o más sustancias puras diferentes < $or la combinación de sustancias puras con otros elementos < $or la combinación de dos o más mezclas 7ualquiera sea la manera en que se forman las mezclas, estas pueden ser homogéneas o heterogéneas !(as mezclas son combinaciones de dos o más sustancias en las que cada sustancia conserva su propia identidad química#
$odemos diferenciar dos tipos de mezclas& heterogéneas y homogéneas Ellas se pueden clasificar ba-o un criterio óptico& cuando poseen una apariencia uniforme sin distinción entre sus componentes, se denominan mezclas homogéneas; en cambio cuando su apariencia es discontinua y podemos observar los componentes presentes en ella, se denominan mezclas heterogéneas
(as mezclas heterogéneas presentan un aspecto irregular y pueden distinguirse a simple vista las sustancias que la componen 9demás, las propiedades de estas mezclas varían de un punto a otro de las mismas 9hora bien, cada componente conserva sus propiedades& si mezclamos virutas de hierro con azufre, en la mezcla el hierro mantiene sus propiedades magnéticas y el azufre su color amarillo En las mezclas heterogéneas sus componentes se pueden separar de forma sencilla, es decir con ayuda de algunas herramientas, pero sin necesidad de usar energía %olemos decir que es posible su separación mecánica 9lgunos e-emplos son el granito y el agua con aceite
(as mezclas homogéneas por el contrario, presentan un aspecto uniforme %us propiedades son las mismas en todos los puntos y no podemos distinguir fácilmente las sustancias de las que están compuestas Este tipo de mezcla también se llama disolución 9l componente más abundante de la disolución se le denomina disolvente, mientras que las demás sustancias se les llama solutos En el caso del agua con az+car, el agua sería el disolvente y el az+car, el soluto (a cantidad de soluto que hay en una disolución se mide mediante la concentración
(a separación de los integrantes de una disolución requiere normalmente medios más sofisticados y mayor gasto de energía que la separación de partes de una mezcla heterogénea 9 veces es difícil saber si un sistema material es homogéneo o heterogéneo $ueden confundirnos los coloides, que son mezclas heterogéneas que necesitarían un microscopio para separar sus componentes "n zumo, la leche, la sangre, son cuerpos con un aspecto homogéneo a simple vista que nos puede enga=ar 7on el uso del microscopio podemos ver, por e-emplo, cómo la sangre está formada por un líquido )el plasma* con muchas células flotando en él )glóbulos ro-os y blancos, plaquetas* (os coloides suelen ser bastante inestables )la leche se !corta#, la sangre se coagula* >gualmente la leche puede parecernos una mezcla homogénea pero si se examina con detalle )con un microscopio ordinario* puede verse que contiene partículas de nata )grasa* bien visibles $or tanto, la sangre y la leche son mezclas heterogéneas formadas por diferentes sustancias puras
6ota& (as aleaciones son un tipo especial de mezclas son mezclas homogéneas en las que una o varias sustancias son metales $or e-emplo, el bronce y el acero
En la 3abla .. podrás observar varias tipos de mezclas homogéneas y 4eterogéneas, con e-emplos puntuales tomados de la vida diaria
Clasificación de las mezclas
Descripción
Eemplo ?inagre con agua
(as partículas no pueden observarse a+n con el efecto %oluciones
3yndall %olo se pueden separar 9lcohol más agua sus componentes por medio de las técnicas físicas de laboratorio 9gua con sal ayonesa
4omogéneas
(as partículas no se observan a simple vista, pero cuando se @elatina
aplica el efecto 3yndall puede 7oloides
observarse que su homogeneidad no es tan cierta %e pueden separar sus
(eche condensada
componentes con técnicas mecánicas de laboratorio antequilla 9gua con arcilla (as partículas se pueden observar a simple vista y con el %uspensiones
tiempo tienden a depositarse en 9gua y arena el fondo (a técnica para separar sus componentes es la mecánica 9lmidón y agua
4eterogéneas @ranito (os componentes presentes en esta mezcla son discernibles @roseras
fácilmente y a simple vista y pueden ser separados por
Ensalada de vegetales
técnicas mecánicas de laboratorio 4ierro con azufre
En la tabla .: se resumen las diferencias entre las mezclas y los compuestos puros
3abla .: 7aracterísticas de las mezclas y de los compuestos puros Mezclas
Compuestos Puros
$ueden separarse en sus componentes mediante 6o pueden separarse en sus componentes por cambios físicos
cambios físicos
%u composición puede variarse de manera
%u composición es constante la mayor parte de
continua al agregar uno de sus componentes
las veces
%us propiedades están ciertamente relacionadas con las de sus componentes
%us propiedades no están relacionadas con las de los elementos que lo constituyen químicamente
!ttp"##$uimica%creati&a'()e*node(com(&e#contenidos#sustancias%puras%y%mezclas#
AB 9grega .11 ml de agua destilada a cada recipiente y agita hasta que se disuelva el contenido >dentifica el tipo de mezcla de cada recipiente
/B >lumina cada recipiente con la lámpara y observa si la luz atraviesa el contenido o se presenta dispersión total o parcial 9gita las mezclas antes de realizar este paso y de preferencia hazlo en un cuarto oscuro CB 'e-a reposar las mezclas durante C minutos 5bserva si n alguna de ellas se forma sedimento DB 9gita las dos mezclas y filtra el contenido de cada recipiente )para filtrar deberás utilizar el embudo y los filtros de cafetera*, recibe el líquido filtrado en otro matraz de Erlenmeyer de :C1 ml 5bserva si queda residuo en el papel y el color del líquido filtrado Acti&idad +" .B 7oloca cada una de las sustancias que estarán en la campana de extracción en los vidrios de relo- 7oloca una peque=a cantidad de ácido clorhídrico en cada una de las cápsulas de porcelana )aprox a la mitad de cada cápsula* El ,cido es corrosi&o para la piel -salo con precaución y usa .uantes( :B (impia el alambre de platino, introduciéndolo en la llama del encendedor, el alambre debe estar humedecido previamente en el ácido clorhídrico de una de las cápsulas ealiza esta operación varias veces hasta que la llama no coloree AB 7uando el alambre este limpio, se humedece con ácido clorhídrico limpio, es decir, de la otra cápsula y se impregna con la primer sustancia, se introduce en la llama y se anota la coloración que adquiere la llama /B El paso : y A se llevan a cabo para las sustancias restantes
/0SER1ACI/NES 2 RESU3TAD/S 973>?>'9' .& 9nota tus observaciones y resultados en la tabla de datos
F%e separa en fasesG F9traviesa el papel filtroG
Mezcla de az-car 4 a.ua 6o %i
Mezcla del ladrillo 4 a.ua %i %i
F$ermite el paso de la luzG Fué tipo de mezcla esG
%i 4omogénea
6o 4eterogénea
973>?>'9' :& Nom*re de la sustancia .B 7loruro de %odio :B 7loruro de $otasio AB 7loruro de Iario /B 7loruro de 7alcio CB 6itrato de 7obre
5órmula
Color de la llama
6a7l H7l Ia7l : 7a7l : 7u)65 A*:
9marillo (ila a morado ?erde o-o ?erde o turquesa
Metal del $ue procede %odio $otasio Iario 7alcio 7obre
