Fundamentos de la Materia: Sustancias Puras, Mezclas y Disoluciones

Clasificación de la Materia

Mezclas

• Mezcla heterogénea: Son aquellas formadas por dos o más componentes en las que pueden distinguirse visualmente los elementos que las forman. Además, tienen propiedades diferentes en función de la porción de muestra que se tome.
• Mezcla homogénea: Son aquellas formadas por dos o más componentes que no pueden distinguirse de forma visual.

Sustancias Puras

• Sustancia pura: Es aquella en la que, sea cual sea su estado de agregación, sus propiedades, tanto físicas como químicas, son características de la misma y permiten, por tanto, diferenciarla de otras sustancias.
• Elemento: Son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras más sencillas mediante procedimientos fisicoquímicos normales. Son, por tanto, los constituyentes básicos de la materia.
• Compuesto: Son sustancias puras que están formadas por dos o más elementos y que pueden descomponerse en estos por métodos químicos.

Las Disoluciones Químicas

Las disoluciones son mezclas homogéneas y uniformes de dos o más componentes. Los componentes de una disolución son las sustancias puras que se han mezclado para formarla.

Componentes de una Disolución

• Disolvente: En una disolución, el disolvente es la sustancia que se encuentra en el mismo estado de agregación que la disolución final y, generalmente, está en mayor proporción. Su objetivo es disolver al otro componente, denominado soluto.
• Soluto: Es la sustancia que se disuelve en el disolvente y, por lo general, se encuentra en menor proporción.

Tipos de Disoluciones según su Estado Físico

Las disoluciones se pueden clasificar según el estado de agregación del soluto y del disolvente. A continuación, se presentan algunos ejemplos:

• Sólido en sólido: Acero (carbono en hierro).
• Sólido en líquido: Agua de mar (sal en H₂O).
• Líquido en líquido: Gasolina.
• Gas en líquido: Bebidas carbónicas (CO₂ en H₂O).
• Sólido en gas: Humo.
• Líquido en gas: Niebla (gotas de agua en aire).
• Gas en gas: Aire.

Clasificación de Disoluciones por Concentración

• Diluida: Es aquella en la que la proporción del soluto respecto al disolvente es muy pequeña.
• Concentrada: Es aquella en la que la proporción del soluto respecto al disolvente es alta.
• Saturada: Es aquella que, a una determinada temperatura, no admite más cantidad de soluto. La proporción entre soluto y disolvente es la máxima posible en esas condiciones. Si se añade más soluto, este no se disolverá y quedará en el fondo del recipiente.

Aclaraciones y Conceptos Clave

• En una disolución, el disolvente es el componente que se encuentra, por lo general, en mayor proporción.
• Una mezcla heterogénea, como arena y agua, puede separarse mediante métodos físicos como la filtración.
• La destilación es un método eficaz que permite separar líquidos miscibles con distintos puntos de ebullición, así como para separar sólidos no volátiles disueltos en líquidos.
• En el aire, que es una disolución gaseosa, el nitrógeno (aproximadamente 78%) actúa como disolvente, mientras que el oxígeno y otros gases son los solutos.

Métodos de Separación de Mezclas

Decantación: Separación de Aceite y Agua

La decantación se utiliza para separar líquidos inmiscibles (que no se mezclan) con diferente densidad. Se usa un embudo de decantación. Se abre la llave del embudo y comenzará a caer, por gravedad, el líquido más denso, en este caso el agua. Cuando observemos que toda el agua ha caído, cambiamos el vaso y, desechando la primera porción, comenzamos a recoger el aceite.

Destilación: Separación de Sal y Agua

La destilación es una técnica que se basa en la diferencia en los puntos de ebullición de los componentes de una mezcla. El principio se fundamenta en que los líquidos hierven a diferentes temperaturas porque las fuerzas de cohesión entre las partículas que los forman son distintas.