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3.4: Clasificar la Materia Según Su Composición

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Objetivos de aprendizaje

  • Explicar la diferencia entre una sustancia pura y una mezcla.
  • Explica la diferencia entre un elemento y un compuesto.
  • Explicar la diferencia entre una mezcla homogénea y una mezcla heterogénea.

Una forma útil de organizar nuestra comprensión de la materia es pensar en una jerarquía que se extiende desde lo más general y complejo hasta lo más simple y fundamental (Figura \(\pageIndex{1}\)). La materia puede clasificarse en dos grandes categorías: sustancias puras y mezclas. Una sustancia pura es una forma de materia que tiene una composición constante (lo que significa que es la misma en todas partes) y propiedades que son constantes en toda la muestra (lo que significa que solo hay un conjunto de propiedades, como el punto de fusión, el color, el punto de ebullición, etc.). en todo el asunto). Un material compuesto de dos o más sustancias es una mezcla. Los elementos y los compuestos son ejemplos de sustancias puras. Una sustancia que no se puede descomponer en componentes químicamente más simples es un elemento. El aluminio, que se utiliza en latas de refrescos, es un elemento. Una sustancia que se puede descomponer en componentes químicamente más simples (porque tiene más de un elemento) es un compuesto. Por ejemplo, el agua es un compuesto compuesto por los elementos hidrógeno y oxígeno. Hoy en día, hay alrededor de 118 elementos en el universo conocido. En contraste, los científicos han identificado decenas de millones de compuestos diferentes hasta la fecha.

Figura \(\pageIndex{1}\): Las relaciones entre los Tipos de Materia y los Métodos Utilizados para Separar Mezclas

La sal de mesa ordinaria se denomina cloruro de sodio. Se considera una sustancia porque tiene una composición uniforme y definida. Todas las muestras de cloruro de sodio son químicamente idénticas. El agua también es una sustancia pura. La sal se disuelve fácilmente en agua, pero el agua salada no se puede clasificar como sustancia porque su composición puede variar. Puede disolver una pequeña cantidad de sal o una gran cantidad en una cantidad determinada de agua. Una mezcla es una mezcla física de dos o más componentes, cada uno de los cuales conserva su propia identidad y propiedades en la mezcla. Solo la forma de la sal cambia cuando se disuelve en agua. Conserva su composición y propiedades.

Una mezcla homogénea es una mezcla en la que la composición es uniforme en toda la mezcla. El agua salada descrita anteriormente es homogénea porque la sal disuelta se distribuye uniformemente por toda la muestra de agua salada. A menudo es fácil confundir una mezcla homogénea con una sustancia pura porque ambas son uniformes. La diferencia es que la composición de la sustancia es siempre la misma. La cantidad de sal en el agua salada puede variar de una muestra a otra. Todas las soluciones se consideran homogéneas porque el material disuelto está presente en la misma cantidad en toda la solución.

Una mezcla heterogénea es una mezcla en la que la composición no es uniforme en toda la mezcla. La sopa de verduras es una mezcla heterogénea. Cualquier cucharada de sopa contendrá cantidades variables de las diferentes verduras y otros componentes de la sopa.

Fase

Una fase es cualquier parte de una muestra que tiene una composición y propiedades uniformes. Por definición, una sustancia pura o una mezcla homogénea consiste en una sola fase. Una mezcla heterogénea consta de dos o más fases. Cuando el aceite y el agua se combinan, no se mezclan de manera uniforme, sino que forman dos capas separadas. Cada una de las capas se denomina fase.

Ejemplo de \(\PageIndex{1}\)

Identificar cada sustancia como un compuesto, un elemento, una mezcla heterogénea, o una mezcla homogénea (solución).

  1. té filtrado
  2. zumo de naranja recién exprimido
  3. un disco compacto
  4. óxido de aluminio, un polvo blanco que contiene una proporción de 2:3 de átomos de aluminio y oxígeno
  5. selenio

Dado: una sustancia química

: su estrategia de clasificación

:

  1. Decide si una sustancia es químicamente pura. Si es pura, la sustancia es un elemento o un compuesto. Si una sustancia se puede separar en sus elementos, es un compuesto.
  2. Si una sustancia no es químicamente puro, es una mezcla heterogénea o una mezcla homogénea. Si su composición es uniforme en todo, es una mezcla homogénea.

Solución

  1. A) El té es una solución de compuestos en agua, por lo que no es químicamente puro. Por lo general, se separa de las hojas de té por filtración.B) Debido a que la composición de la solución es uniforme en todas partes, es una mezcla homogénea.
  2. A) El jugo de naranja contiene partículas sólidas (pulpa) y líquidas; no es químicamente puro.B) Debido a que su composición no es uniforme en todas partes, el jugo de naranja es una mezcla heterogénea.
  3. A) Un disco compacto es un material sólido que contiene más de un elemento, con regiones de diferentes composiciones visibles a lo largo de su borde. Por lo tanto, un disco compacto no es químicamente puro.B) Las regiones de composición diferente indican que un disco compacto es una mezcla heterogénea.
  4. A) El óxido de aluminio es un compuesto único, químicamente puro.
  5. A) el Selenio es uno de los elementos conocidos.

Ejercicio \ (\pageIndex{1}\)

Identifique cada sustancia como un compuesto, un elemento, una mezcla heterogénea o una mezcla homogénea (solución).

  1. vino blanco
  2. mercurio
  3. aderezo para ensaladas estilo rancho
  4. azúcar de mesa (sacarosa)

Respuesta a: mezcla homogénea (solución) Respuesta b: elemento Respuesta c: mezcla heterogénea Respuesta d: compuesto

Ejemplo \ (\pageIndex{2}\)

¿Cómo categorizaría un químico cada ejemplo de materia?

  1. agua salada
  2. tierra
  3. agua
  4. de oxígeno

Solución

  1. agua Salada actúa como si se tratara de una sola sustancia, a pesar de que contiene dos sustancias—sal y agua. El agua salada es una mezcla homogénea, o una solución.
  2. El suelo se compone de pequeñas piezas de una variedad de materiales, por lo que es una mezcla heterogénea.
  3. el Agua es una sustancia. Más específicamente, debido a que el agua está compuesta de hidrógeno y oxígeno, es un compuesto.
  4. El oxígeno, una sustancia, es un elemento.

Ejercicio \(\pageIndex{2}\)

¿Cómo categorizaría un químico cada ejemplo de materia?

  1. café
  2. hidrógeno
  3. un huevo

Respuesta a: una mezcla homogénea (solución), suponiendo que es café filtrado Respuesta b: elemento Respuesta c: mezcla heterogénea

Resumen

La materia se puede clasificar en dos grandes categorías: sustancias y mezclas puras. Una sustancia pura es una forma de materia que tiene una composición y propiedades constantes en toda la muestra. Las mezclas son combinaciones físicas de dos o más elementos y/o compuestos. Las mezclas pueden clasificarse como homogéneas o heterogéneas. Los elementos y los compuestos son ejemplos de sustancias puras. Los compuestos son sustancias que se componen de más de un tipo de átomo. Los elementos son las sustancias más simples compuestas de un solo tipo de átomo.

Vocabulario

  • Elemento: sustancia que se compone de un solo tipo de átomo.Compuesto
  • : sustancia compuesta de más de un tipo de átomo unido entre sí.Mezcla
  • : combinación de dos o más elementos o compuestos que no han reaccionado para unirse; cada parte de la mezcla conserva sus propias propiedades.

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