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.