Substàncies pures i

Mescles

Quan estudiam un sistema material, podem trobar-nos amb dues situacions diferents: que es tracti d’una substància pura, és a dir, que no estigui mesclada amb altres substàncies, o bé que sigui una mescla de diverses substàncies pures.

Una substància pura és un tipus de matèria que no es pot descompondre en altres de més simples per mètodes físics. Al contrari, una mescla és un sistema material format per diferents substàncies pures, que sí poden separar-se mitjançant mètodes físics.

2.1 Substàncies pures: simples i composts

Hi ha dos tipus de substàncies pures: les substàncies simples, o elementals, i els composts.

• Les substàncies simples són les que estan formades per àtoms del mateix element químic, per la qual cosa no es poden descompondre mitjançant un canvi químic (no se’n formen altres de noves). Per exemple, l’O2 és una substància simple formada únicament per l’element químic oxigen, O.

• Els composts són substàncies que es descomponen en altres mitjançant mètodes químics. En el quadre següent s’explica un cas concret per a l’aigua.

Substàncies pures

Substància simple

Un exemple de descomposició: electròlisi de l’aigua

L’or és una substància simple, per la qual cosa les seves propietats característiques són constants. A més a més, no es descompon mitjançant canvis químics.

Substància composta

Molts medicaments són substàncies compostes que es descomponen en altres més simples quan les introduïm al nostre organisme por via oral, intramuscular, etc., sempre seguint les indicacions donades en el tractament mèdic.

Durant el procés d’electròlisi (que estudiaràs més endavant), l’acció d’un corrent elèctric fa que l’aigua, H2O, es descompongui en dues substàncies simples, l’hidrogen, H2, i l’oxigen, O2. Es tracta d’un canvi químic.

2.2 Mescles heterogènies

Les substàncies que componen aquest tipus de mescles es distingeixen, de vegades, a simple vista. Les propietats físiques varien d’una part a una altra, d’aquí que siguin heterogènies.

Hi ha mescles heterogènies en estat sòlid (per exemple, l’arena) i també en estat líquid i gasós. Algunes d’aquestes mescles són les suspensions, de les quals parlarem més endavant.

2.3 Mescles homogènies

Aquest tipus de mescles també s’anomenen dissolucions. A simple vista no podem diferenciar entre una substància pura i una mescla homogènia, ja que les seves propietats són iguals en totes les seves parts. Les dissolucions poden estar en estat sòlid, líquid i gasós (el requadre «Tipus de mescles» mostra un exemple de cada cas).

Per saber si estam davant d’una dissolució o davant d’una substància pura, hem de provocar, d’alguna manera, la separació entre les substàncies que formen la mescla, o bé, conèixer-ne abans la composició.

Per aconseguir la separació de les substàncies de la mescla, se sol provocar el canvi d’estat d’una d’aquestes, encalentint la mescla.

Tipus de mescles

Arena: mescla heterogènia

Tal com s’observa a simple vista, es poden distingir els diferents materials que componen l’arena, perquè tenen mides distintes, textures, colors, etc.

Aigua potable: dissolució en estat líquid

L’aigua potable és una dissolució en estat líquid de sals i aigua. Si beguéssim aigua pura, es provocaria un desequilibri al nostre cos.

Aire: dissolució en estat gasós

L’aire és una mescla de gasos. Es tracta d’una dissolució en estat gasós. La seva composició aproximada és de 79 % de nitrogen i 21 % d’oxigen.

COMPRÈN, PENSA, INVESTIGA

10 Taula rodona. L’aigua embotellada sol mostrar a l’etiqueta de l’envàs una anàlisi química, on es dona informació sobre les substàncies presents. Podríem dir que es tracta d’una substància pura? Argumenta-ho.

11 Cadena de seqüències. És la llet una substància pura? Idea un mètode per comprovar la teva resposta i explica’n les etapes i les conclusions.

12 El mirall. Explica la diferència entre un mineral i una roca. Quin és una substància pura i quina una mescla? Com podries comprovar-ho experimentalment? Posa’n un exemple de cada un.

13 Investiga sobre l’etimologia de la paraula «electròlisi» i relaciona-la amb el que has observat a la imatge de la pàgina anterior. Quines aplicacions té l’electròlisi de l’aigua?

Acer: aliatge (dissolució en estat sòlid)

L’acer és una dissolució en estat sòlid de ferro i carboni. Les dissolucions de metalls en estat sòlid es denominen aliatges, i presenten propietats diferents a les dels seus components, com per exemple una resistència i lleugeresa majors.

Les diferents propietats dels aliatges fan que s’utilitzin en la indústria de la construcció, en l’automobilística i en implants i pròtesis, entre altres.

Hi ha aliatges que es coneixen des de l’antiguitat i que trobam en objectes quotidians. Alguns són:

• Bronze: mescla de coure i estany.

• Llautó: mescla de coure i zinc.

• Alpaca: mescla de coure, níquel i zinc.