Una sustancia es una forma de
materia que tiene composición definida (constante) y propiedades distintivas.
Son ejemplos de ello el agua, amoniaco, azúcar de mesa (sacarosa), oro y
oxígeno. Las sustancias difieren entre sí por su composición y se pueden
identificar según su aspecto, color, sabor y otras propiedades.
Una mezcla es una combinación de
dos o más sustancias en la que éstas conservan sus propiedades. Algunos
ejemplos familiares de ello son el aire, las bebidas gaseosas, la leche y el
cemento. Las mezclas no poseen composición constante. Por tanto, las muestras
de aire obtenidas en distintas ciudades probablemente diferirán en su
composición a causa de diferencias de altitud, contaminación atmosférica, etcétera.
Las mezclas pueden ser homogéneas
o heterogéneas. Cuando se disuelve una cucharada de azúcar en agua, se obtiene
una mezcla homogénea, en la que la composición de la mezcla es uniforme y no se pueden distinguir sus sustancias a simple viste. Sin
embargo, al mezclar arena con virutas de hierro, tanto una como las otras se
mantienen separadas. En tal caso, se habla de una mezcla heterogénea porque su
composición no es uniforme y se puede observar las sustancias que lo componen a simple vista.
Cualquier mezcla, sea homogénea o
heterogénea, se puede formar y luego separar por medios físicos en sus
componentes puros sin cambiar la identidad de tales componentes. Así pues, el
azúcar se puede recuperar de una disolución acuosa al calentar esta última y
evaporarla por completo. La condensación del vapor permite recuperar el agua.
En cuanto a la separación de la mezcla hierro-arena, es posible usar un imán
para separar las virutas de hierro, ya que el imán no atrae a la arena misma. Después
de la separación, los componentes de la mezcla tendrán la misma composición y
propiedades que al principio.
Elementos y compuestos
Las
sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un elemento es una sustancia que
no se puede separar en otras más sencillas por medios químicos. Hasta la fecha
se han identificado 118 elementos. La mayoría de ellos se encuentran de manera
natural en la Tierra. Los otros se han obtenido por medios científicos mediante
procesos nucleares.
Por
conveniencia, los químicos usan símbolos de una o dos letras para representar a
los elementos. La primera letra del símbolo siempre es mayúscula, no así la
siguiente letra. Por ejemplo, Co es el símbolo del elemento cobalto, en tanto
que CO es la fórmula de la molécula monóxido de carbono.
En
la tabla se muestran los nombres y símbolos de algunos de los elementos más
comunes. Los símbolos de algunos elementos se derivan de su nombre en latín,
por ejemplo, Au de aurum (oro), Fe de ferrum (hierro) y Na de natrium (sodio),
en cambio, en muchos otros casos guardan correspondencia con su nombre en
inglés.
Los
átomos de muchos elementos pueden interactuar entre sí para formar compuestos.
Por ejemplo, la combustión del hidrógeno gaseoso con el oxígeno gaseoso forma
agua, cuyas propiedades difieren claramente de las correspondientes a los elementos
que la forman. El agua consiste en dos partes de hidrógeno por una de oxígeno.
Esta composición no se modifica, sin importar si el agua proviene de un grifo
en Estados Unidos, de un lago en Mongolia o de las capas de hielo de Marte. Así
pues, el agua es un compuesto, es decir, una sustancia formada por átomos de
dos o más elementos unidos químicamente en proporciones fijas. A diferencia de
las mezclas, los compuestos solo se pueden separar en sus componentes puros por
medios químicos
Las relaciones entre los
elementos, compuestos y otras categorías de materia se resumen en el siguiente
mapa conceptual:
Clasificación de la materia
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