Sustancias Puras y Mezclas

 Sustancia

Cualquier variedad de materia de composición definida y propiedades intensivas (olor, color, sabor, punto de fusión, punto de ebullición, etc.) constantes.

Una sustancia está constituida  por partículas iguales por ejemplo: el agua pura, todas las moléculas están formadas por un átomo de oxígeno y dos  de hidrógeno por eso su fórmula química es H₂O.

Dentro de la sustancia pura puede darse el caso de que pueda descomponerse la sustancia mediante procesos químicos en otras sustancias más simples; si ello es posible se dice que la sustancia es compuesta, en caso contrario es una sustancia simple.

Las sustancias puras se clasifican en dos tipos: simple y compuestas; ambos son homogéneos ya que mantienen sus propiedades características.

Sustancias simples (elementos):

 Son  sustancias puras que no se pueden separar en otras más sencillas. Hay más de 100 elementos diferentes en la naturaleza. Ejemplo: Hidrógeno, Oxígeno, Carbono, Hierro, Calcio, Oro, Plata, Aluminio, etc. Estos elementos se encuentran ordenados en la tabla periódica.  Cada elemento tiene un símbolo: Hidrógeno (H), Calcio (Ca), Oxígeno (O), Oro (Au), Carbono (C), Plata (Pt), Hierro (Fe), Aluminio (Al). Muchos de los objetos que te rodean están hechos de estos elementos: hierro, aluminio, cobre, plata, oro. Estos elementos se combinan para formar los compuestos.

Sustancias compuestas:

 Están formados por dos o más elementos unidos químicamente y no obedece a una selección humana arbitraria. Por este motivo el bronce o el chocolate son denominados mezclas o aleaciones, pero no compuestos. Son sustancias puras que se pueden separar en otras más sencillas pero al hacerlo dejan de ser ellas mismas.

Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación, etcétera), sino sólo mediante procesos químicos. Algunos ejemplos de los compuestos son:

• Azúcar: Al calentar el azúcar salen dos sustancias nuevas: agua y carbono, pero entonces el azúcar deja de ser azúcar. (Sacarosa C₁₂H₂₂O₁₁ )

• Agua: El agua se descompone en oxígeno e hidrógeno pero al hacerlo el agua deja de ser agua. (H₂O) (Electrólisis).

• Sal: La sal se descompone en cloro y sodio pero entonces la sal deja de ser sal. (Cloruro de sodio NaCl)

Mezclas

Una mezcla es un material formado por la unión de dos o más sustancias en proporciones variables, entonces podemos decir que las mezclas tienen varios componentes

Si separamos los componentes de una mezcla siguen siendo lo que eran al principio. Por ejemplo, si separamos la sal del agua del mar, la sal seguirá siendo sal y el agua seguirá siendo agua.

Tipos de mezclas:

Homogéneas	Heterogéneas
-Su aspecto es el mismo en toda la mezcla. -En todas sus partes tiene la misma composición. -Ej: sal y agua, agua y alcohol, azúcar y agua, aire, bronce, etc.	-Su aspecto no es uniforme. -En diferentes partes de la mezcla las propiedades son distintas. -Ej: Agua y aceite, arena de la playa, sal con arena, etc.

Son mezclas homogéneas:	Son mezclas heterogéneas
SOLUCIONES O DISOLUCIONES	SUSPENCIONES COLOIDES MEZCLAS GROSERAS

Aire: disolución de muchos gases (agua en estado de vapor, nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono, neón, helio, metano, criptón, monóxido de nitrógeno, hidrogeno, xenón, ozono)

Bronce: cobre (Cu) y estaño (Sn)

Mezclas groseras: Son aquellas que tienen componentes diferenciables por su gran tamaño. Por ejemplo: granito, las ensaladas, mica, cuarzo y feldespato.

Suspensiones: Son las que tienen partículas finas suspendidas en agua u otro líquido por un tiempo y luego se sedimentan; por ejemplo: arena y agua, cal para pintar. Es una mezcla en la que el soluto no está totalmente disgregado en el disolvente, sino dispersado en pequeñas partículas. Así, diferentes gotas pueden tener diferente cantidad de una sustancia en suspensión. Una suspensión presentará turbidez, será traslúcida u opaca.

Coloides: Son mezclas heterogéneas en que las partículas de uno o más componentes tienen al menos dimensiones en el rango de 1 a 1000 nm*, siendo más grandes que las de una solución, pero más pequeñas que las de una suspensión. A diferencia de las suspensiones, los coloides no dejan sedimento.^[] Algunos ejemplos de dispersiones coloidales son la gelatina, leche, sangre, pintura, o el shampoo.

*nanómetro es la unidad de longitud que equivale a una milmillonésima parte de un metro.

SOLUCIÓN O DISOLUCIÓN

Definición: Es una mezcla homogénea (una sola fase), que resulta de la mezcla de dos o más sustancias puras diferentes cuya unión no produce una reacción química sino solamente un cambio físico. Una sustancia (soluto) se disuelve en otra (solvente) formando una sola fase. Los componentes pueden separarse utilizando procedimientos físicos. Una disolución puede estar formada por uno o más solutos y uno o más disolventes, y es siempre transparente.

Soluto: Componente de una solución que se encuentra en cantidad menor. Es la fase de menor proporción. Lo que se disuelve.

Solvente o disolvente: Componente de una solución que se encuentra en c mayor proporción. Es el medio en que se disuelve el soluto. En caso que haya igual cantidad de ambos (como un 50% de etanol y 50% de agua), la sustancia que es más frecuentemente utilizada como disolvente es la que se designa como tal (en este caso, el agua)

Solubilidad: Cantidad máxima de soluto que puede ser disuelta por un determinado solvente. Varía con la presión y con la temperatura. Es un dato cuantitativo.

Factores que afectan la solubilidad:

a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez (pulverizando el soluto).

b) Agitación: Al agitar la solución, las partículas de soluto  que fueron “rodeadas” por el solvente se van separando del sólido, lo cual permite que nuevas partículas de solvente “ataquen” al soluto sin disolver con mayor facilidad.

c) Temperatura: Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las partículas y hace que la energía del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.

d) Presión: Los cambios de presión prácticamente no modificaran la solubilidad de un sólido en un líquido, ya que ambos son incompresibles. Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional 

e) Naturaleza física: del soluto y del solvente

Clasificación de las soluciones:

Solución acuosa: El solvente es el agua. El soluto puede ser un sólido, un líquido o un gas.

Solución diluida: solución en la que la cantidad de soluto muy pequeña.

Solución concentrada: solución en la que la cantidad de soluto es muy grande.

Solución Saturada: Solución que contiene la máxima cantidad de soluto que el solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura. Si se le agrega más soluto no lo disuelve: si es un sólido en un solvente líquido, el exceso precipita*; si es un líquido en solvente líquido, el exceso queda separado del solvente por encima o por debajo según su densidad relativa; si es un gas en un solvente líquido, el exceso de soluto escapa en forma de burbujas.

*Precipita: sustancia que por reacción química se separa del líquido en que estaba disuelta y sedimenta.

*Sedimento: materia que se posa en el fondo de un recipiente, luego de estar suspendida en un líquido.

Solución No Saturada: contiene menor cantidad de soluto que el que se puede disolver en ella, a esa presión y esa temperatura; es una solución próxima a la saturación.

Solución Sobresaturada: contiene más soluto del que puede existir en equilibrio a una temperatura y presión dadas.

Tipos de Soluciones

Sistema	Sistema	Ejemplo
Gaseoso	Gas en gas	Aire
	Líquido en gas	Niebla, espuma
	Sólido en gas	Humo
Líquido	Gas en líquido	Soda, vapor de agua
	Líquido en líquido	Alcohol en agua
	Sólido en líquido	Azúcar en agua
Sólido	Gas en sólido	Hielo en aire, piedra pome
	Líquido en sólido	Agua en arena
	Sólido en sólido	Bronce (Cu+Sn) Acero (C+Fe)

El humo es una suspensión en el aire de pequeñas partículas sólidas que resultan de la combustión incompleta de un combustible. Es un subproducto no deseado de la combustión, producido en fogatas, brasas, motores de gasolina y diesel. Cuando una combustión es correcta y completa, los únicos subproductos son agua, dióxido de carbono y compuestos de diversos elementos.

Cuando un sólido se disuelve en un líquido las partículas que lo forman quedan libres y se reparten entre las moléculas del líquido que .se sitúan a su alrededor.