TIPOS DE MATERIA

La materia se puede clasificar en dos grandes grupos:sustancias puras y mezclas, las sustancias puras a su vez se dividen en elementos y compuestos, mientras que las mezclas pueden ser homogéneas y heterogéneas.

Sustancias Puras

Las sustancias puras están formadas por átomos o moléculas todas iguales, tienen propiedades específicas que las caracterizan y no pueden separarse en otras sustancias por procedimientos físicos. Las sustancias puras se clasifican en elementos y compuestos. 

Elementos

Los elementos también pueden llamarse sustancias puras simples y están formados por una sola clase de átomos, es decir, átomos con el mismo número de protones en su núcleo y por lo tanto con las mismas propiedades químicas. Los elementos no pueden descomponerse en otras sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento. Son sustancias puras simples todos los elementos químicos de la tabla periódica. A las sustancias formadas por moléculas compuestas por átomos iguales también se les considera elementos, por ejemplo el oxígeno gaseoso, oxígeno molecular o dioxígeno. 

Compuesto

Los compuestos son sustancias formadas por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica en proporciones fijas.

Una característica de los compuestos es que poseen una fórmula química que describe los diferentes elementos que forman al compuesto y su cantidad. Los métodos físicos no pueden separar un compuesto, éstos solo pueden ser separados en sustancias más simples por métodos químicos, es decir, mediante reacciones. 

Por ejemplo, el agua es una sustancia pura, pero si la sometemos a electrolisis la podemos separar en los elementos que la forman, el oxígeno y el hidrógeno.

Mezcla

Una mezcla resulta de la combinación de dos o más sustancias donde la identidad básica de cada una no se altera, es decir, no pierden sus propiedades y características por el hecho de mezclarse, porque al hacerlo no ocurre ninguna reacción química. 

Por ejemplo, si se mezcla limadura de hierro con azufre, cada sustancia conserva sus propiedades. La composición de las mezclas es variable, las sustancias que componen a una mezcla pueden presentarse en mayor o menor cantidad. Otra característica de las mezclas es que pueden separarse por métodos físicos. 

En la mezcla de hierro y azufre puede utilizarse la propiedad de magnetismo que presenta el hierro para ser separado del azufre. 

Mezcla homogénea

A las mezclas homogéneas también se las conoce bajo el nombre de disoluciones. En estas el soluto, es decir la sustancia que se disuelve, ya sea en estado sólido, líquido o gaseoso, se dispersa en el disolvente (que suele encontrarse en estado líquido) en partículas de tamaño muy reducido. Esto trae como consecuencia la conformación de una mezcla homogénea en lo molecular. Si se toman muestras de menor tamaño, incluso a escala molecular, su composición seguirá siendo constante. Ejemplos de este tipo de mezcla es el vino, la chicha morada, el aire o la salmuera La salmuera es agua con una alta concentración de sal (NaCl) disuelta.

Mezcla heterogénea

Las mezclas heterogéneas no tienen apariencia uniforme, por lo que sus componentes presentan varias fases que se pueden distinguir con la vista, con una lupa o con un microscopio.

Las mezclas heterogéneas pueden ser suspensiones o coloides.

Suspensiones: son mezclas en las que se aprecia con mayor claridad la separación de fases. Generalmente están formadas por una fase dispersa insoluble en la fase dispersante. por ejemplo, harina o cemento en agua: las partículas sólidas son la fase dispersa y el agua la fase dispersante.

En las suspensiones, el tamaño de las partículas es mayor que en las soluciones y los coloides, por eso pueden verse a simple vista. Las suspensiones son opacas o traslúcidas, nunca transparentes; además, las partículas sedimentan y pueden filtrarse.

Son ejemplo de suspensiones los jugos de frutas, los antiácidos (Mylanta), etc.

Coloides: son mezclas en las cuales las partículas de la fase dispersa tienen un tamaño intermedio entre las soluciones y las suspensiones. Por ello aunque en los coloides existen dos fases, estas no se separan ni sedimentan. Por ejemplo, la gelatina y la mayonesa.

Se podría pensar que los coloides son mezclas homogéneas pero no es así, porque las partículas

Pueden observarse al microscopio. La leche, por ejemplo es una mezcla de agua, grasa, proteínas, azúcares y minerales. Aunque algunas de las sustancias se encuentran disueltas, la grasa está en forma de gotitas pequeñas formando un coloide. Por eso las partículas de grasa nunca se separan y se pueden ver con ayuda de un microscopio.
Son ejemplos de coloides las gomitas, las nubes, los quesos, etc.
Existen diferentes tipos de coloides, éstos se clasifican  de acuerdo con la fase dispersa y la fase dispersora.

TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

Las mezclas se pueden separar por dos procedimientos, los físicos y los mecánicos.

Entre las distintas técnicas que se emplean para separar mezclas tenemos:

Procedimientos físicos

• Destilación: consiste en separar dos líquidos con diferentes puntos de ebullición por medio del calentamiento y posterior condensación de las sustancias. El proceso de la destilación consta de dos fases: la primera en la cual el líquido pasa a vapor, y la segunda en la cual el vapor se condensa y pasa nuevamente a líquido.
• Evaporación: consiste en separar los componentes de una mezcla de un sólido disuelto en un líquido. La evaporación se realiza en recipientes de poco fondo y mucha superficie, tales como cápsulas de porcelana, cristalizadores.
• Cristalización: consiste en purificar una sustancia sólida; esto se realiza disolviendo el sólido en un disolvente caliente en el cual los contaminantes no sean solubles; luego se filtra en caliente para eliminar las impurezas y después se deja enfriar el líquido lentamente hasta que se formen los cristales.

Procedimientos mecánicos

•  Filtración: consiste en separar los componentes de una mezcla de dos fases: sólida y líquida, utilizando una membrana permeable llamada medio filtrante, a través de la cual se hace pasar la mezcla; la fase líquida pasa a través de la membrana y la fase sólida queda retenida en ella
• Tamizado: consiste en separar una mezcla de materiales sólidos de tamaños diferentes, por ejemplo granos de caraota y arena empleando un tamiz (colador). Los granos de arena pasan a través del tamiz y los granos de caraota quedan retenidos.
• Imantación: consiste en separar con un imán los componentes de una mezcla de un material magnético y otro que no lo es. La separación se hace pasando el imán a través de la mezcla para que el material magnético se adhiera a él: por ejemplo: separar las limaduras de hierro que se hallen mezcladas con azufre en polvo, para lo cual basta con mantener con un imán el componente magnético al fondo e inclinar el recipiente que contiene ambos materiales, para que se pueda recoger el líquido en otro recipiente.
• Centrifugación: consiste en la separación de materiales de diferentes densidades que componen una mezcla. Para esto se coloca la mezcla dentro de un aparato llamado centrífuga, la cual tienen un movimiento de rotación constante y rápido, lo cual hace que las partículas de mayor densidad vayan al fondo y las más livianas queden en la parte superior.
• Decantación: se utiliza para separar dos líquidos con diferentes densidades o una mezcla constituida por un sólido insoluble en un líquido. Si tenemos una mezcla de sólido y un líquido que no disuelve dicho sólido, se deja reposar la mezcla y el sólido va al fondo del recipiente. Si se trata de dos líquidos se coloca la mezcla en un embudo de decantación, se deja reposar y el líquido más denso queda en la parte inferior del embudo.