Sustancia química: definición, clasificaciones, ejemplos

Es muy común encontrarse con el término sustancia química en nuestra vida diaria, sin embargo, este término se usa generalmente de manera peyorativa, como algo que causa daños a la salud y al medio ambiente. Este es un mal uso del término porque los productos químicos están a nuestro alrededor e incluso dentro de nosotros.

Nuestro cuerpo está formado por diferentes sustancias químicas. El agua (H_dosO) constituye más del 50% de la masa corporal humana y nuestras células están formadas por carbohidratos (azúcares), lípidos, proteínas, entre otras sustancias. Nuestra alimentación también se basa en sustancias químicas, tanto naturales como sintéticas.

Molécula de agua.

Una sustancia química es cualquier tipo de materia formada por una composición constante de elementos químicos, y que tiene propiedades físicas y químicas definidas.

Por ejemplo, la sustancia química agua es un líquido a temperatura ambiente (25 ° C), incoloro e inodoro, compuesto por moléculas de H_dosO, que a una presión de 1 atm tiene una temperatura de fusión igual a 0 ° C y una temperatura de ebullición igual a 100 ° C.

Un mismo elemento químico puede formar diferentes sustancias, dependiendo de cómo se organicen estos elementos, o con qué otros elementos se combinen, y se puede vincular con un isótopo o con otros elementos, formando sustancias simples o compuestas.

Cuando un átomo de un elemento se une a otro isótopo de su átomo, este elemento puede formar más de un alótropo, como en el caso del oxígeno (O) que forma el oxígeno gaseoso (O_dos) y ozono (O₃). Este tipo de combinación se denomina sustancia simple, ya que solo tenemos un tipo de combinación de elementos. En situaciones en las que tenemos más de un tipo de elemento conectado, tenemos sustancias compuestas, como el agua (H_dosO), formado por 2 átomos de hidrógeno y 1 oxígeno.

Una sustancia química se puede clasificar como pura o mezcla. Las sustancias puras tienen características definidas y siempre se comportan de la misma manera, como es el caso del ácido clorhídrico (HCl), un ácido fuerte presente en el estómago humano. Por otro lado, las mezclas son la combinación de dos o más sustancias puras, como agua de mar o mayonesa, y se pueden subdividir en homogéneas o heterogéneas.

Las mezclas homogéneas son aquellas en las que no existe separación de fases, es decir, cuando las observamos a simple vista las vemos como una sola sustancia, como en el caso del agua de mar, que está formada por H_dosO y NaCl (entre otras sales disueltas), pero a simple vista solo vemos agua salada.

Las mezclas heterogéneas son aquellas que forman más de una fase a simple vista, como en el caso de los aceites bifásicos o una simple mezcla de agua y arena.

Existe una clase de sustancias químicas conocidas como coloides. Esta clase presenta sustancias que a simple vista parecen una sustancia pura, sin embargo, cuando miramos detenidamente bajo un microscopio, vemos una separación de fases. Un buen ejemplo de coloide es la mayonesa, que cuando se observa al microscopio es posible ver las moléculas de grasa que lo forman dispersas en el líquido.

Separación de mezclas

La separación de mezclas en sustancias simples se puede llevar a cabo mediante los siguientes procedimientos:

• Tamizado: Utilizado entre dos sólidos de diferentes tamaños. Ejemplo: piedra y arena.
• Levitación: se utiliza entre sólidos heterogéneos mezclando uno de ellos con agua.
• Centrifugación: mediante el uso de una centrífuga, que acelera la decantación.
• Decantación: cuando existen sustancias con diferentes densidades. Uno de ellos se deposita en el fondo del recipiente y se puede quitar.
• Disolución fraccionada: se puede utilizar cuando uno de los componentes de la mezcla es soluble en líquido. Una vez disuelta una de las partes, la otra se filtra y el resto se evapora.
• Destilación simple: cuando existen diferentes temperaturas de ebullición.
• Destilación fraccionada: similar a la destilación simple, pero en el vidrio existen varios obstáculos que retienen las partes de la mezcla poco a poco.
• Barrido: separación manual de diferentes sólidos.
• Flotación: se utiliza para separar sólidos de diferente densidad. Mientras uno de ellos se hunde, el otro permanece en la superficie.
• Fusión fraccionada: cuando las sustancias químicas tienen diferentes puntos de fusión, una de ellas se calienta y se separa.
• Sublimación: es el paso de sólido a gas que pueden sufrir algunas sustancias químicas, con un calentamiento adecuado.

Además, todavía es posible llevar a cabo una separación magnética o una separación por filtro.