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1.4:

Clasificando la Materia por Composición

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Chemistry
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Classifying Matter by Composition

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La materia está hecha de átomos, las unidades básicas más pequeñas, y moléculas, que se forman a partir de la combinación de dos o más átomos. De acuerdo con su composición, la materia se puede clasificar en dos grupos:sustancias puras y mezclas. Por definición, se dice que una materia es pura si está formada por un único componente y su composición es totalmente uniforme.Tomemos el hidrógeno como ejemplo. El hidrógeno está hecho únicamente de átomos de hidrógeno. De forma similar, el agua está compuesta únicamente por moléculas de agua.Estas composiciones no varían de una muestra a otra. Las sustancias puras se pueden categorizar en dos grupos:elementos y compuestos, dependiendo de si su estructura se puede descomponer o no. Los elementos son sustancias puras que no pueden descomponerse en sustancias más sencillas por medio de procedimientos químicos.Por ejemplo, el hidrógeno es un elemento. Los compuestos, por el contrario, son sustancias que pueden dividirse en sus elementos constitutivos solo mediante procedimientos químicos. Por ejemplo, el agua, que también es una sustancia pura, se puede descomponer químicamente en dos sustancias más sencillas, que son el hidrógeno y el oxígeno, lo que significa que es un compuesto.En la Tierra, los compuestos son más comunes que los elementos puros porque la mayoría de los elementos se combinan rápidamente con otros elementos. Un ejemplo es la tiza usada para escribir en los pizarrones, que está hecha de calcio, carbono y oxígeno;o el azúcar, que está hecha de carbono, hidrógeno y oxígeno. Las mezclas, a diferencia de las sustancias puras, consisten de dos o más componentes.Además, su proporción puede variar de una muestra a otra. Por ejemplo, la limonada es una mezcla de tres componentes:jugo de limón, azúcar y agua, y sus proporciones pueden variar para que la bebida sea más dulce o menos dulce. Las mezclas también pueden clasificarse en dos tipos:homogéneas y heterogéneas, dependiendo de qué tan uniformemente se mezclen las sustancias que las componen.Una mezcla homogénea presenta una composición uniforme y, a la vista, se ve igual por todas partes. A este tipo de mezcla a menudo se le conoce como disolución. Por ejemplo, una cucharada de sal disuelta en agua resulta en una mezcla homogénea porque cada gota de la misma posee la misma composición.De forma similar, la limonada también es una mezcla homogénea. En una mezcla heterogénea, los componentes no están distribuidos uniformemente, y, por consiguiente, la composición varía de un punto a otro. Tomemos como ejemplo la arena mezclada con limaduras de hierro.En este caso, distintas partes de la mezcla probablemente tendrán cantidades diferentes de limaduras de hierro y arena. En cualquier caso, cualquier mezcla, sea homogénea o heterogénea, puede volver a dividirse en sus componentes puros a través de procedimientos físicos sin que cambie la naturaleza de los mismos. Por ejemplo, la sal se puede sacar de la disolución del agua calentando la mezcla hasta que se seque.Del mismo modo, las limaduras de hierro se pueden separar de la arena usando un imán.

1.4:

Clasificando la Materia por Composición

La Materia: Sustancias Puras y Mezclas

Según su composición, la materia puede clasificarse en dos grandes categorías — sustancias puras y mezclas. 

Una sustancia pura es una forma de materia que tiene una composición constante con propiedades uniformes. Por ejemplo, cualquier muestra de sacarosa tiene la misma composición y las mismas propiedades físicas, como punto de fusión, color y dulzura, independientemente de la fuente de la que sea aislada. 

Una mezcla se compone de dos o más tipos de materia que pueden estar presentes en cantidades variables y pueden ser separados por cambios físicos, tales como la evaporación. Los componentes de una mezcla conservan sus identidades distintas.

Sustancias Puras: Elementos y Compuestos

Las sustancias puras pueden dividirse en dos clases: Elementos y compuestos. Las sustancias puras que no se pueden descomponer en sustancias más simples mediante cambios químicos se denominan elementos. El hierro, la plata, el oro, el aluminio, el azufre, el oxígeno y el cobre son elementos.

Las sustancias puras que pueden ser descompuestas por cambios químicos se llaman compuestos. Este desglose puede producir elementos, otros compuestos, o ambos. El óxido de mercurio (II), un sólido cristalino anaranjado, puede ser descompuesto por calor en los elementos mercurio y oxígeno. Cuando se calienta en ausencia de aire, el compuesto sacarosa se descompone en el elemento carbono y el compuesto agua. El cloruro de plata (I) es un sólido blanco que puede ser descompuesto en sus elementos, plata y cloro, por absorción de luz. 

Las propiedades de los elementos combinados son diferentes de aquellas en el estado libre o no combinado. Por ejemplo, el azúcar blanco cristalino (sacarosa) es un compuesto resultante de la combinación química del elemento carbono, que es un sólido negro en una de sus formas no combinadas, y los dos elementos hidrógeno y oxígeno, que son gases incoloros cuando no se combinan. El sodio libre, un elemento que es un sólido metálico suave brillante, y el cloro libre, un elemento que es un gas amarillo-verde, se combinan para formar cloruro de sodio (sal de mesa), un compuesto que es un sólido cristalino blanco.

Mezclas: Homogéneas y heterogéneas 

Una mezcla homogénea, también llamada solución, muestra una composición uniforme y aparece visualmente igual durante todo el proceso. Un ejemplo de una solución es una bebida deportiva, que consiste en agua, azúcar, colorante, saborizante y electrolitos mezclados uniformemente. Cada gota de una bebida deportiva tiene el mismo sabor porque cada gota contiene las mismas cantidades de agua, azúcar y otros componentes. Tenga en cuenta que la composición de una bebida deportiva puede variar: Puede hacerse con algo más o menos de azúcar, saborizantes u otros componentes, y aún así ser una bebida deportiva. Otros ejemplos de mezclas homogéneas son el aire, el jarabe de arce, la gasolina y una solución de sal en agua. 

Una mezcla con una composición que varía de un punto a otro se denomina mezcla heterogénea. El aderezo italiano es un ejemplo de una mezcla heterogénea. Su composición puede variar porque se puede preparar a partir de diversas cantidades de aceite, vinagre y hierbas. No es lo mismo de punto a punto en toda la mezcla — una gota puede ser principalmente vinagre, mientras que una gota diferente puede ser principalmente aceite o hierbas porque el aceite y el vinagre se separan y las hierbas se asientan. Otros ejemplos de mezclas heterogéneas son las galletas de chocolate (podemos ver los trozos separados de chocolate, nueces y masa de galletas) y el granito (podemos ver el cuarzo, la mica, el feldespato y más). 

Cualquier mezcla, ya sea homogénea o heterogénea, puede separarse en componentes puros por medios físicos sin cambiar las identidades de los componentes. Aunque hay poco más de 100 elementos, decenas de millones de compuestos químicos resultan de diferentes combinaciones de estos elementos. Cada compuesto tiene una composición específica y posee propiedades químicas y físicas definidas que lo distinguen de todos los demás compuestos. Y, por supuesto, hay innumerables maneras de combinar elementos y compuestos para formar diferentes mezclas.

Este texto es adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 1.2: Fases y Clasificación de la Materia.