Clasificación de la materia

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La materia puede clasificarse en las siguientes categorías: 

Sustancias puras

Una sustancia pura es cualquier material con una composición química definida, sin importar su procedencia. Por ejemplo, una muestra de agua tiene las mismas propiedades y la misma proporción de hidrógeno y oxígeno sin importar si la muestra se aísla de un río o se crea en un laboratorio.

Una sustancia pura no puede separarse en otras sustancias por ningún medio físico.

Sustancias químicas típicas que se pueden encontrar en el hogar son agua, sal (cloruro de sodio) y azúcar (sacarosa). En general, las sustancias existen como sólidos, líquidos, o gases, y pueden moverse entre estos estados de la materia mediante cambios en la temperatura o presión.

El concepto de sustancia química se estableció a finales del siglo XVIII con los trabajos del químico Joseph Proust sobre la composición de algunos compuestos químicos puros tales como el carbonato cúprico. Proust dedujo que: todas las muestras de un compuesto tienen la misma composición; esto es, todas las muestras tienen las mismas proporciones, por masa, de los elementos presentes en el compuesto. 

Esto se conoce como la ley de las proporciones definidas, y es una de las bases de la química moderna

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Elementos

El término elemento químico hace referencia a una clase de átomos, todos ellos con el mismo número de protones en su núcleo. Aunque, por tradición, se puede definir elemento químico como aquella sustancia que no puede ser descompuesta, mediante una reacción química, en otras más simples.

Es importante diferenciar a un «elemento químico» de una sustancia simple. El ozono (O3) y el dioxígeno (O2) son dos sustancias simples, cada una de ellas con propiedades diferentes. Y el elemento químico que forma estas dos sustancias simples es el oxígeno (O). Otro ejemplo es el del elemento químico carbono, que se presenta en la naturaleza como grafito o como diamante (estados alotrópicos).

diamante


En el diamante los átomos de carbono se unen todos mediante enlaces covalentes formando una
estructura cristalina tridimensional.
grafito


En el grafito los átomos de carbono de la misma capa están unidos mediante enlaces covalentes pero entre una capa y otra las fuerzas son muy débiles.

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Compuestos

En química, un compuesto es una sustancia formada por la unión de 2 o más elementos de la tabla periódica, en una proporción constante. Una característica esencial es que tiene una fórmula química. Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrógeno y oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de átomos).

Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación, etcétera), sino sólo mediante procesos químicos (descomposición térmica, electrólisis, etc).

aguasal

El agua y el cloruro de sodio son compuestos químicos ya que están formados por distintos tipos de elementos en proporción constante. Mientras que el agua forma moléculas independientes donde sus átomos están unidos por enlace covalente, el cloruro de sodio está formado por iones Cl- y Na que se atraen y forman una red cristalina.

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Mezclas de sustancias

En química, una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en tal forma que no ocurre una reacción química y cada sustancia mantiene su identidad y propiedades. Una mezcla puede ser usualmente separada a sus componentes originales por medios físicos: destilación, disolución, separación magnética, flotación, filtración, decantación o centrifugación. Si después de mezclar algunas sustancias, no podemos recuperarlas por medios físicos, entonces ha ocurrido una reacción química y las sustancias han perdido su identidad: han formado sustancias nuevas. Un ejemplo de una mezcla es arena con limaduras de hierro, que a simple vista es fácil ver que la arena y el hierro mantienen sus propiedades.

Existen dos tipos de mezclas: mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas.

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Mezclas heterogéneas

Las mezclas heterogéneas son mezclas compuestas de sustancias visiblemente diferentes, o de fases diferentes y presentan un aspecto no uniforme. Un ejemplo es agua (líquido) y arena (sólido). Las partes de una mezcla heterogénea pueden ser separadas por filtración, decantación y por magnetismo. En las mezclas heterogéneas podemos distinguir cuatro tipos de mezclas:

  1. Coloides: son aquellas formadas por dos fases sin la posibilidad de mezclarse los componentes (Fase Sol y Gel). Entre los coloides encontramos la mayonesa, gelatina, humo del tabaco y el detergente disuelto en agua.
  2. Sol: Estado diluido de la mezcla, pero no llega a ser líquido, tal es el caso de las cremas, espumas, etc.
  3. Gel: Estado con mayor cohesión que la fase Sol, pero esta mezcla no alcanza a ser un estado solido como por ejemplo la jalea.
  4. Suspensiones: Mezclas heterogéneas formadas por un sólido que se dispersan en un medio líquido.
mezcla1

En las mezclas
heterogéneas los
componentes se
ven a simple vista.

mezcla2

El agua y el
aceite son dos
líquidos
inmiscibles
mezcla3

El humo consiste en
una dispersión de
partículas sólidas
en el aire.

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Disoluciones

Las disoluciones son mezclas homogéneas formados por dos o más especies químicas que no reaccionan entre sí; cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites.

Toda disolución está formada por una fase dispersa llamada soluto y un medio dispersante denominado disolvente. Una disolución puede estar formada por uno o más soluto y uno o más disolventes. Pero en este tema nos referiremos a las soluciones binarias, es decir, aquellas que están constituidas solo por un soluto y un disolvente.

aire

El aire es
una mezcla
homogénea
de gases
mar

El agua del
mar tiene gran
cantidad de
sales
vino

El vino es una
disolución de
alcohol en agua

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CARACTERISTICAS DE LAS DISOLUCIONES

1. Son mezclas homogéneas, es decir, que las sustancias que la conforman ocupan una sola fase, y presentan una distribución regular de sus propiedades físicas y químicas, por lo tanto al dividir la disolución en partes iguales o distintas, cada una de las porciones arrojará las mismas propiedades físicas y químicas.

2. La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites.

3. Sus propiedades físicas dependen de su concentración.

4. Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión, evaporación, condensación, etc.

5. Tienen ausencia de sedimentación, es decir al someter una disolución a un proceso de centrifugación las partículas del soluto no sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son inferiores a 10 Angstrom ( ºA ).

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