La Materia: Sustancias Puras y Mezclas

La materia posee diferentes tipos de propiedades:

• Propiedades Características (Específicas): Sirven para identificar sustancias (ej. densidad, conductividad, color).
• Propiedades Generales: Comunes a todos los tipos de materia (ej. masa, volumen, temperatura).

La principal división de la materia es en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras tienen propiedades específicas que las caracterizan, mientras que las mezclas no. Determinar una propiedad específica es el mejor método para saber si una sustancia es pura o no.

Clasificación de la Materia

Sustancias Puras

Es aquella materia con una composición fija que no cambia, independientemente de las condiciones físicas en que se encuentre. No se puede descomponer en otras sustancias más simples utilizando solo procedimientos físicos. Se distinguen dos tipos:

• Compuestos: Sustancias puras que pueden descomponerse en otras más simples mediante un proceso químico.
• Elementos: Sustancias puras que no pueden descomponerse en otras más simples por ningún procedimiento (ej. oxígeno, hierro).

Mezclas

Materia que resulta de la combinación de varias sustancias puras que pueden separarse utilizando procedimientos físicos.

Tipos de Mezclas

• Mezcla Heterogénea: Aquella en la que es posible distinguir los componentes que la forman mediante procedimientos ópticos (ej. pizza).
• Mezcla Homogénea / Disolución: Aquella en la que no es posible distinguir los componentes por procedimientos ópticos convencionales (ej. agua con azúcar).
• Disolución (Verdadera): Mezcla homogénea que no dispersa la luz.
• Coloide (Dispersión Coloidal): Mezcla que dispersa la luz (Efecto Tyndall). Son mezclas heterogéneas donde un componente en mayor proporción dispersa a otros en menor proporción (ej. gelatinas, salsa de tomate).
• Emulsión: Tipo de coloide donde las partículas dispersas (en menor proporción) se mantienen estables gracias a una tercera sustancia llamada emulsionante (ej. mayonesa, hecha con huevo, aceite, sal y limón).

Métodos de Separación de Mezclas

Las sustancias puras que forman una mezcla pueden separarse utilizando procedimientos físicos. El método elegido depende del tamaño de las partículas y de las propiedades de las sustancias que se desean separar.

1. Cribado (Tamizado)

   Es idóneo para separar mezclas sólidas donde uno de los componentes tiene un tamaño de partícula muy diferente del otro.

2. Filtración

   Indicado para separar un sólido insoluble del líquido con el que está en contacto. Ejemplo: Para separar una mezcla de dicromato de cobre, Cu(Cr₂O₄)₂, y azufre, se aprovecha que el dicromato es soluble en agua y el azufre no.

3. Cristalización

   Adecuado para separar un sólido disuelto en un líquido. Ejemplo: Si se quiere obtener el dicromato sólido de una disolución azul de dicromato de cobre, Cu(Cr₂O₄)₂, se evapora el agua de la disolución. Las sustancias sólidas se disuelven mejor en caliente que en frío. Si se disuelve la mayor cantidad posible de un sólido en agua caliente y se deja enfriar la disolución, el sólido disuelto formará cristales al evaporarse el disolvente.

4. Separación Magnética

   Se utiliza cuando uno de los componentes de la mezcla es un metal ferromagnético (Fe, Ni, Co). Se separa de los demás utilizando un imán. Ejemplo: Si se mezcla azufre con limaduras de hierro (Fe), este último puede separarse con un imán gracias a sus propiedades magnéticas.

5. Decantación

   Procedimiento adecuado para separar dos líquidos inmiscibles (que no se pueden mezclar) con distinta densidad (ej. aceite y agua). Para este procedimiento se usa un embudo especial llamado embudo de decantación, que tiene una válvula en la parte inferior. Cuando los dos líquidos están claramente separados, se abre la válvula y sale primero el líquido de densidad más elevada. Es importante desechar la frontera entre los dos líquidos (interfaz).

6. Destilación

   Indicado para separar dos líquidos miscibles (que sí se pueden separar) que hierven a temperaturas muy distintas, o un líquido que tiene un sólido disuelto. La mezcla se introduce en un recipiente y se calienta. Cuando se alcanza la temperatura de ebullición del primer líquido, este se convierte en vapor, que se hace pasar por un tubo refrigerado donde se enfría y condensa.

7. Cromatografía

   Sirve para separar los diversos componentes de una mezcla homogénea aprovechando la distinta afinidad por un disolvente. Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas hay una fase móvil (líquido o gas) y una fase estacionaria (suele ser un sólido). El inventor de esta técnica fue el botánico ruso Mikhail Tswett, quien la empleó por primera vez para separar los componentes de los pigmentos vegetales, como la clorofila.