Química Básica: Sustancias Puras, Mezclas y Métodos de Separación Eficaces

Introducción a las Sustancias y Mezclas

En el estudio de la química, es fundamental comprender la naturaleza de las sustancias y cómo se combinan o se separan. Este documento explora los conceptos clave de sustancias puras, mezclas y los métodos utilizados para su separación.

Sustancias Puras

Una Sustancia Pura está formada por un solo tipo de molécula, cuyas propiedades físicas y químicas son constantes. Gracias a estas propiedades, es posible identificar y diferenciar una sustancia pura de otra.

Sustancia Simple

Es una sustancia pura que no se puede descomponer en otras más sencillas, ya que está formada por un solo elemento.

Compuesto Químico

Es una sustancia pura, como el agua, que está formada por dos o más elementos y que pueden separarse mediante una reacción química.

Mezclas

Las mezclas son combinaciones de dos o más sustancias puras que no reaccionan químicamente entre sí y conservan sus propiedades individuales.

Mezclas Heterogéneas

Es una mezcla de sustancias cuyos componentes no están distribuidos uniformemente y se pueden diferenciar a simple vista.

Características de las Mezclas Heterogéneas:

• No tienen una composición uniforme.
• La distribución de las sustancias que la forman es desigual.
• Cada una de las sustancias que la componen conserva sus propiedades.
• Los componentes de las mezclas se separan mediante métodos físicos.

Mezclas Homogéneas (Disoluciones)

Presenta una distribución uniforme y tiene las mismas propiedades físicas y químicas en todos sus puntos.

Disoluciones

Una Disolución es una mezcla homogénea y uniforme formada por varias sustancias puras en proporciones variables.

Componentes de una Disolución:

• Disolvente: Es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad.
• Soluto: Es la sustancia que se encuentra en menor cantidad y se disuelve dentro del disolvente.

Tipos de Disoluciones:

• Disoluciones Líquidas: El disolvente suele ser el agua y el soluto puede ser sólido, líquido o gaseoso.
• Disoluciones Sólidas o Aleaciones: Es una disolución formada por al menos una sustancia metálica (ejemplos: bronce y acero).
• Disoluciones Gaseosas: El disolvente siempre es un gas (ejemplo: niebla).

Coloides

Los Coloides son mezclas en las que las partículas del soluto no se ven a simple vista, aunque sí con un microscopio.

Concentración de Disoluciones

La Concentración de una Disolución es la cantidad de soluto disuelto en una cantidad determinada de disolvente.

Según su concentración, las disoluciones pueden ser:

• Diluidas: Contienen una pequeña cantidad de soluto en relación con el disolvente.
• Concentradas: Contienen una cantidad considerable de soluto.
• Saturadas: Contienen la máxima cantidad de soluto que el disolvente puede disolver a una temperatura dada.
• Sobresaturadas: Contienen más soluto del que el disolvente puede disolver en condiciones normales, siendo inestables.

Métodos de Separación de Mezclas

Existen diversas técnicas para separar los componentes de una mezcla, aprovechando sus diferentes propiedades físicas.

Tamizado

Método para separar mezclas formadas por sustancias sólidas con partículas de distintos tamaños.

Filtración

Sirve para separar mezclas formadas por una sustancia sólida y un líquido.

Separación por Propiedad Magnética

Cuando una de las sustancias tiene propiedades magnéticas, se utiliza un imán para separar la mezcla.

Decantación

Se utiliza para separar dos líquidos inmiscibles (que no se disuelven entre sí) y que presentan distinta densidad.

Cristalización

Se utiliza para obtener un sólido que está disuelto en un líquido, resultando en cristales perfectamente formados.

Evaporación

Se utiliza para separar un sólido disuelto en un líquido; a diferencia de la cristalización, no se forman cristales perfectos.

Destilación

Se utiliza cuando tenemos una mezcla de dos o más líquidos cuyas temperaturas de ebullición son diferentes.

Cromatografía

Los componentes de una mezcla, al ser arrastrados por un disolvente sobre un material poroso, tienen distinta velocidad. De esta manera, los más solubles avanzan más rápido y los menos solubles más despacio. Así, aparecen sobre el papel bandas de color que indican cada uno de los componentes de la mezcla.