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La química es el estudio de la materia y los cambios que experimenta. La
materia
es cualquier cosa
que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa. No necesariamente es lo que podemos ver,
como: el agua, la tierra o los árboles, sino también lo que no podemos ver, como el aire. Así cada
cosa del universo tiene una relación “química”. Los químicos distinguen varios subtipos de materia
según su composición y propiedades. Algunos ejemplos son las sustancias, las mezclas, los
elementos y los compuestos, así como los átomos y las moléculas.
Sustancias y Mezclas
Una
sustancia
es una forma de materia que tiene una composición constante o definida y con
propiedades distintivas
. Algunos ejemplos son el agua, el amoniaco, el azúcar (la sacarosa), el oro y
el oxígeno. Las sustancias difieren entre sí en su composición y pueden ser identificadas por su
apariencia, olor, sabor y otras propiedades.
Una
mezcla
es una combinación de dos o más sustancias en la cual las sustancias conservan sus
propiedades características.
Algunos ejemplos familiares son el aire, las bebidas gaseosas, la leche y
el cemento. Las mezclas no tienen una composición constante, por lo tanto, las muestras de aire
tomadas de varias ciudades probablemente tendrán una composición distinta debido a sus diferencias
en altitud, contaminación, etc.
Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas. Cuando una cucharada de azúcar se disuelve
en el agua, obtenemos una
mezcla homogénea
, es decir,
la composición de la mezcla es la misma
en toda la disolución.
Sin embargo, si se juntan arena y virutas de hierro permanecerán
como tales.
Este tipo de mezcla se conoce como
mezcla heterogénea
debido a que
su composición no es
uniforme. Cualquier mezcla, ya sea homogénea o heterogénea, se puede formar y separar en sus componentes
puros por medios físicos sin cambiar la identidad de dichos componentes. Así, el azúcar se puede
separar de la disolución acuosa calentando y evaporando la disolución hasta la sequedad. Si se
condensa el vapor de agua liberado, es posible obtener el componente agua. Para separar los componentes de la mezcla de hierro y arena, podemos utilizar un imán para recuperar las virutas de
hierro, ya que el imán no atrae a la arena. Después de la separación, no habrá ocurrido cambio
alguno en las propiedades y composición de los componentes de la mezcla.
Elementos y Compuestos
Las sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un
elemento es una sustancia que no se puede
separar en sustancias más simples por medios químicos.
A la fecha, se han identificado
definitivamente 112 elementos, de los cuales 83 se encuentran en forma natural en la Tierra. Los
demás han sido obtenidos por los científicos a través de procesos nucleares. Por conveniencia, los
químicos representan a los elementos mediante símbolos de una, dos o tres letras.
La primera letra
siempre
es una mayúscula, pero las siguientes son siempre minúsculas.
Por ejemplo
Co
es el
símbolo del elemento cobalto, en tanto que
CO
es la fórmula de la molécula de monóxido de carbono.
En la Tabla 1 se muestran los nombres y símbolos de algunos de los elementos más comunes:
Tabla 1
NOMBRE
SIMBOLO
NOMBRE
SIMBOLO
NOMBRE
Aluminio
Al
Fluor
F
Oxigeno
O
Arsénico
As
Oro
Fósforo
P
Bario
Ba
Hidrógeno
Platino
Pt
Bismuto
Bi
Yodo
Potasio
K
Bromo
Br
Hierro
Silicio
Si
Calcio
Ca
Plomo
Plata
Ag
Carbono
C
Magnesio
Sodio
Na
Cloro
Cl
Manganeso
Azufre
S
Cromo
Cr
Mercurio ...
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