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La materia y su clasificación
¿Qué es la química? La química se define como la
ciencia que estudia la materia, su constitución, sus transformaciones, las
energías que la acompañan y las leyes que rigen esos cambios. Por eso, lo
primero que debes saber es qué es la materia y cómo se clasifica.
La materia es todo lo que nos rodea, que ocupa espacio,
tiene masa y sufre transformaciones que involucran energía. Por ejemplo, una
mesa, un edificio o el cuerpo humano. Es decir, todo lo que tiene masa y se
puede tocar y medir. De acuerdo con su composición, la materia se clasifica en:
■ Sustancias puras: Aquellas que no pueden ser
separadas en otras más simples por medios físicos. Estas pueden ser:
• Simples: aquellas cuya composición química
consta solo de un elemento. Por ejemplo, oxígeno (O), hidrógeno (H), carbono
(C), entre otros.
• Compuestas: sustancias constituidas por dos
o más elementos que están en proporción fija. Por ejemplo, el agua (H2O) y el
dióxido de carbono (CO2).
■ Mezclas: Combinaciones de dos o más sustancias que
conservan sus propiedades y cuyas proporciones pueden variar. Por ejemplo, un
jugo de pera piña endulzado puede tener mucha o poca azúcar.
Los componentes de esta mezcla son cáscara de piña, arroz,
agua y azúcar. El que se encuentra en mayor cantidad conforma la fase dispersante
o solvente; el que está en menor proporción constituye la fase dispersa
o soluto. Las mezclas se clasifican en:
• Homogéneas: Conocidas como soluciones. Son
aquellas que al combinarse forman solo una fase, no se identifican las partes
que la contienen; tienen la misma composición y propiedades en todos sus
puntos. Algunos ejemplos son: la sal y el azúcar, al disolverse en el agua, la
gasolina y el latón (figura 1), que es una solución homogénea sólida.
• Heterogéneas: en ellas el soluto es más grande que
las homogéneas y no se encuentran distribuidas de manera uniforme, por lo que
sus componentes se pueden diferenciar a simple vista, como ocurre al unir
azúcar y arena. Se clasifican en:
– Suspensiones, en las que se pueden distinguir dos
fases, una sólida, finamente dividida y dispersa en una fase líquida (la arena en
agua).
– Coloides, las que a simple vista parecen mezclas
homogéneas, pero microscópicamente son heterogéneas, como la gelatina o la
neblina. Una de sus propiedades físicas es la dispersión de la luz visible,
conocida como efecto Tyndall, donde un haz de luz atraviesa la muestra y
se proyecta en el otro extremo.
– Emulsiones, pequeñas gotas de un líquido disperso
en otro que tienen un tercer componente, el emulsificante, que le otorga
estabilidad. Los detergentes tienen la capacidad de formar emulsiones con la
suciedad, lo que les confiere propiedades de limpieza, ya que se forman micelas
que quedan estabilizadas en el solvente.
Al mezclar agua y aceite se forman dos fases visibles; sin
embargo, al añadir detergente, pueden juntarse. Esto se debe a que las
moléculas de este último son emulsificantes y poseen dos extremos, uno que
atrae las moléculas de aceite y otro que es atraído por el agua.