Classificazione della materia attraverso la composizione

La materia è composta da atomi, le più piccole unità di base, e molecole, che si formano combinando insieme due o più atomi. In base alla sua composizione, la materia può essere classificata in due gruppi:sostanze pure e miscele. Per definizione, una materia si definisce pura se è composta da un solo elemento, con una composizione totalmente uniforme.

Per esempio, prendiamo l'idrogeno. L'idrogeno è costituito soltanto da atomi di idrogeno. Allo stesso modo, l'acqua è composta soltanto da molecole d'acqua.

Queste composizioni non variano da campione a campione. Le sostanze pure possono essere classificate in due tipi:elementi e composti, a seconda che possano venire scomposte o meno. Gli elementi sono sostanze pure che non possono essere scomposte in sostanze più semplici usando mezzi chimici.

Per esempio, l'idrogeno è un elemento. I composti, al contrario, sono sostanze che possono essere separate nei loro costituenti tramite metodi chimici. Per esempio l'acqua, anch'essa é una sostanza pura, ma può essere scomposta chimicamente in due sostanze più semplici, idrogeno e ossigeno, il che significa che si tratta di un composto.

Sulla Terra, i composti sono più comuni degli elementi puri, perché la maggior parte degli elementi si combini facilmente con altri elementi. Per esempio, il gesso usato per scrivere sulla lavagna è fatto di calcio, carbonio e ossigeno;lo zucchero è composto da carbonio, idrogeno e ossigeno. A differenza delle sostanze pure, le miscele sono costituite da uno o più componenti.

La loro proporzione può anche variare da campione a campione. Per esempio, la limonata è una miscela di tre componenti:succo di limone, zucchero e acqua, e le loro proporzioni possono essere variate per rendere la bevanda più o meno dolce. Le miscele stesse possono essere classificate in due tipi:omogenee ed eterogenee, a seconda di quanto uniformemente le sostanze si mescolino al loro interno.

Una miscela omogenea mostra una composizione uniforme, e appare visivamente la medesima ovunque. Viene spesso definita come una soluzione. Per esempio, un cucchiaio di sale disciolto in acqua dà una miscela omogenea, poiché ogni goccia di quella miscela ha la stessa composizione.

Allo stesso modo, anche la limonata è una miscela omogenea. In una miscela eterogenea, i componenti non sono distribuiti uniformemente, e quindi la composizione varia da punto a punto. Per esempio la sabbia mescolata alla limatura di ferro:in questo caso, parti diverse di questa miscela avranno probabilmente quantità diverse di limatura di ferro e sabbia.

In ogni modo, qualsiasi miscela, omogenea o eterogenea, può essere separata nei suoi componenti puri attraverso metodi fisici, senza modificare le identità dei componenti. Per esempio, il sale può essere recuperato da una soluzione acquosa riscaldando la miscela fino alla sua secchezza. Allo stesso modo, la limatura di ferro può essere separata dalla sabbia utilizzando un magnete.