1.8 Clasificación de la materia
El término materia se refiere a todos los materiales que componen el universo. Existen miles de clases de materia. Una sustancia es un tipo particular de materia con composición fija y definida. A veces conocida como sustancias puras, las sustancias son elementos o compuestos. Ejemplos de elementos comunes son el cobre, el oro y el oxígeno. La sal, el azúcar y el agua son ejemplos de compuestos conocidos. En el capítulo 3, estudiaremos los elementos y los compuestos con más detalle.
Por inspección, clasificamos una muestra de materia como homogénea o heterogénea. La materia homogénea es de apariencia uniforme y tiene las mismas propiedades en todas sus partes. La materia que consiste de dos o más fases distintas físicamente es heterogénea. Una fase es una parte homogénea de un sistema separada de las otras partes mediante fronteras físicas. Un sistema es simplemente el cuerpo de la materia en estudio. Siempre que en un sistema existan fronteras visibles entre las partes o componentes, éste tiene más de una fase y es heterogéneo. No importa su estos componentes están en estado sólido, líquido o gaseoso.
En un sistema heterogéneo, una sustancia pura puede existir en fases diferentes. Po ejemplo, el hielo que flota en el agua es un sistema constituido por agua sólida y líquida. El agua en cada fase es de composición homogénea, pero como las dos fases están presentes, el sistema es heterogéneo.
Una mezcla es un material que contiene dos o más sustancias y que puede ser homogénea o heterogénea. Las mezclas son de composición variable. Si agregamos una cucharada de azúcar en un vaso de agua, de inmediato se forma una mezcla heterogénea, la cual se compone de dos fases: una solida (azúcar) y una líquida (agua). Por agitación, el azúcar se disuelve por formar una mezcla homogénea o solución. Ambas sustancias siguen estando presentes. Todas las partes de la solución son dulces y húmedas. La proporción de azúcar y agua puede variarse simplemente agregando más azúcar y agitando para disolverlo. Las soluciones no tienen que ser líquidas. Por ejemplo el aire es una mezcla homogénea de gases. Las soluciones sólidas también existen. El latón, por ejemplo, es una solución homogénea de cobre y zinc.
Muchas sustancias, al combinarse, no forman mezclas homogéneas. Si mezclamos azúcar y arena blanca fina, se forma una mezcla heterogénea. Se necesita un examen muy cuidadoso para decidir que la mezcla es heterogénea, ya que las dos fases (azúcar y arena) son sólidos blancos. La materia ordinaria existe principalmente en forma de mezclas. Si examinamos el suelo, el granito, mineral de hierro u otros depósitos de minerales de procedencia natural, veremos que son mezclas heterogéneas.
Distinción entre mezclas y sustancias puras
Las sustancias sencillas –elementos o compuestos-, rara vez se encuentran en estado puro en la naturaleza. El aire es una mezcla de gases; el agua de mar es una mezcla de diversos minerales disueltos; el suelo común es una mezcla compleja de minerales y varios materiales orgánicos.
¿Cómo se distingue una mezcla de una sustancia pura? La mezcla siempre contiene dos o más sustancias que pueden estar presentes en diversas concentraciones. Consideramos dos ejemplos:
Mezcla homogénea.- Se pueden preparar mezclas homogéneas (soluciones) que contengan 5% o 10% de sal en agua simplemente mezclando las cantidades correctas de sal y agua. Estas mezclas pueden separarse evaporando el agua y dejando la sal como residuo.
Mezcla heterogénea.- La composición de una mezcla heterogénea de cristales de azufre y limadura de hierro puede variarse mezclando más azufre o más hierro. Esta mezcla puede separarse físicamente con un imán para atraer el hierro.
Por inspección, clasificamos una muestra de materia como homogénea o heterogénea. La materia homogénea es de apariencia uniforme y tiene las mismas propiedades en todas sus partes. La materia que consiste de dos o más fases distintas físicamente es heterogénea. Una fase es una parte homogénea de un sistema separada de las otras partes mediante fronteras físicas. Un sistema es simplemente el cuerpo de la materia en estudio. Siempre que en un sistema existan fronteras visibles entre las partes o componentes, éste tiene más de una fase y es heterogéneo. No importa su estos componentes están en estado sólido, líquido o gaseoso.
En un sistema heterogéneo, una sustancia pura puede existir en fases diferentes. Po ejemplo, el hielo que flota en el agua es un sistema constituido por agua sólida y líquida. El agua en cada fase es de composición homogénea, pero como las dos fases están presentes, el sistema es heterogéneo.
Una mezcla es un material que contiene dos o más sustancias y que puede ser homogénea o heterogénea. Las mezclas son de composición variable. Si agregamos una cucharada de azúcar en un vaso de agua, de inmediato se forma una mezcla heterogénea, la cual se compone de dos fases: una solida (azúcar) y una líquida (agua). Por agitación, el azúcar se disuelve por formar una mezcla homogénea o solución. Ambas sustancias siguen estando presentes. Todas las partes de la solución son dulces y húmedas. La proporción de azúcar y agua puede variarse simplemente agregando más azúcar y agitando para disolverlo. Las soluciones no tienen que ser líquidas. Por ejemplo el aire es una mezcla homogénea de gases. Las soluciones sólidas también existen. El latón, por ejemplo, es una solución homogénea de cobre y zinc.
Muchas sustancias, al combinarse, no forman mezclas homogéneas. Si mezclamos azúcar y arena blanca fina, se forma una mezcla heterogénea. Se necesita un examen muy cuidadoso para decidir que la mezcla es heterogénea, ya que las dos fases (azúcar y arena) son sólidos blancos. La materia ordinaria existe principalmente en forma de mezclas. Si examinamos el suelo, el granito, mineral de hierro u otros depósitos de minerales de procedencia natural, veremos que son mezclas heterogéneas.
Distinción entre mezclas y sustancias puras
Las sustancias sencillas –elementos o compuestos-, rara vez se encuentran en estado puro en la naturaleza. El aire es una mezcla de gases; el agua de mar es una mezcla de diversos minerales disueltos; el suelo común es una mezcla compleja de minerales y varios materiales orgánicos.
¿Cómo se distingue una mezcla de una sustancia pura? La mezcla siempre contiene dos o más sustancias que pueden estar presentes en diversas concentraciones. Consideramos dos ejemplos:
Mezcla homogénea.- Se pueden preparar mezclas homogéneas (soluciones) que contengan 5% o 10% de sal en agua simplemente mezclando las cantidades correctas de sal y agua. Estas mezclas pueden separarse evaporando el agua y dejando la sal como residuo.
Mezcla heterogénea.- La composición de una mezcla heterogénea de cristales de azufre y limadura de hierro puede variarse mezclando más azufre o más hierro. Esta mezcla puede separarse físicamente con un imán para atraer el hierro.