Sustancia

Sustancia Concepto: Porción de materia que comparte determinadas propiedades.

Sustancia. Es aquella materia que no está mezclada con otra u otras y posee propiedades constantes a una temperatura y presión determinadas o a una de estas dos magnitudes.

Constitución de los cuerpos

Todos los cuerpos están constituidos por una o más sustancias. Son ejemplos de cuerpos los siguientes: un clavo, un conductor eléctrico, un hueso y un papel. Estos están formados por sustancias: el clavo, por hierro y carbono, el conductor eléctrico, por cobre, el hueso, por fosfato de calcio, y el papel, por celulosa. En general, cuando en química se hace referencia a las sustancias, se supone que estas son sustancias puras.

Pureza de las sustancias

En realidad, las sustancias no existen ciento por ciento puras en la naturaleza y su obtención es una tarea muy compleja, difícil y cara. El problema no solo radica en eliminar las impurezas que ellas tienen, sino también en evitar, durante ese proceso, la adición de nuevas sustancias “extrañas”. Y si esto se lograra, no sería fácil conservarlas en ese estado de pureza, pues numerosas sustancias absorben vapor de agua y otros gases del aire.

Obtención de sustancias puras

No obstante, existen métodos para obtener sustancias extrapuras o de pureza casi absoluta, como los semiconductores de silicio y de germanio, muy empleados en la técnica moderna.

Sustancias en estado natural

Se conocen varios millones de sustancias, muchas de las cuales existen en estado natural. Unas son de origen vegetal: la sacarosa, la celulosa; algunas de origen animal: la manteca de cerdo, la albúmina; y otras de origen mineral; el agua, los metales.

Sustancias obtenidas por el hombre

Entre las miles de sustancias que han sido obtenidas por el hombre están el poliéster, el polietileno, el rayón, el celuloide, el cemento, muchos medicamentos y fertilizantes, pero la mayoría no son sustancias puras. Aunque hay un gran número de sustancias y esa cantidad se incrementa a diario, ninguna es igual a otra, aunque pueden tener similitudes.

Semejanzas y diferencias entre las sustancias

El cloruro de sodio o sal de cocina y la sacarosa, conocida por azúcar, son sólidos de color blanco, solubles en agua y no tienen olor. Sin embargo, el cloruro de sodio posee un sabor salado, su densidad es 2,16 g/cm³, su temperatura de fusión alcanza los 801 oC y hierve a 1 413 oC, mientras que la sacarosa es dulce al paladar, su densidad es 1,58 g/cm³, funde a los 185 oC y no tiene temperatura de ebullición, porque se transforma en otras sustancias después de fundir.

Propiedades físicas de las sustancias

El estado de agregación, el color, el olor, el sabor, la solubilidad en agua (o en otras sustancias), la densidad, la temperatura de fusión y la temperatura de ebullición, entre otras, son propiedades físicas de las sustancias Una o varias propiedades físicas no siempre son suficientes para caracterizar una sustancia y distinguirla de otra. Por ejemplo, el estado de agregación sólido, el color blanco y la solubilidad en agua son propiedades físicas comunes a numerosas sustancias, como ocurre con el cloruro de sodio y la sacarosa.

Solubilidad en agua de las sustancias

De acuerdo con su solubilidad en agua las sustancias se clasifican en solubles, poco solubles y prácticamente insolubles en agua. Entre las sustancias poco solubles en agua están el hidróxido de calcio, llamado lechada de cal, y el carbonato de magnesio. Son prácticamente insolubles en agua, el hidróxido de aluminio (uno de los componentes del alusil), el cloruro de plata y el fosfato de calcio.

Estados de agregación de las sustancias

Por lo general, las propiedades físicas de las sustancias se determinan a una temperatura de 25 oC y una presión de 100 kPa, o a una de ambas. Estas condiciones se conocen como temperatura y presión estándar ambiente: TPEA. Muchas sustancias pueden existir en los tres estados de agregación, aunque no se encuentren así en la naturaleza, en dependencia de los valores de temperatura y presión. Por ejemplo, a 100 kPa el agua se congela a 0 oC y hierve a 100 oC. Es decir, a 0 oC y por debajo de esta temperatura el agua es sólida (hielo), mientras que a 100 oC y por encima de esta se encuentra en estado gaseoso (vapor de agua). De ahí que entre esos dos valores de temperatura el agua sea líquida. A 100 kPa las sustancias son: sólidas a su temperatura de fusión y por debajo de esta, gaseosas a su temperatura de ebullición y por encima de esta, y líquidas entre los valores de sus temperaturas de fusión y de ebullición, si no se descomponen en otras sustancias cuando se funden o hierven. En otras palabras, por lo general cuando una sustancia en estado sólido se calienta hasta su fusión (que indica su temperatura de fusión), pasa a estado líquido, y si se calienta hasta que hierva (que es su temperatura de ebullición), entonces se vaporiza, pasa a estado gaseoso. La densidad, la temperatura de fusión y la temperatura de ebullición son propiedades físicas muy útiles para caracterizar a las sustancias, porque son constantes para cada una de estas y diferentes a las de las demás, en condiciones determinadas de temperatura y presión, o de una de ambas magnitudes.

Algunas reglas a cumplir al trabajar con las sustancias

• no probarlas,
• no tocarlas con las manos,
• no verterlas en sus frascos de origen después de empleadas
• olerlas abanicando suavemente el aire con la mano, desde la boca del recipiente que contiene la sustancia hacia la nariz.

El hombre necesita conocer las propiedades de las sustancias para trabajar adecuadamente con ellas y evitar accidentes que dañen la salud de los seres vivos y provoquen pérdidas de materiales, como son las sustancias tóxicas, inflamables, explosivas y corrosivas, nocivas para la salud y el medio ambiente. Cada una de estas propiedades se indica con un símbolo en la etiqueta del recipiente que la contiene. También es importante conocer las propiedades de las sustancias para su utilización.

Fuente

• Pérez Álvarez, F. y Valera Núñez, M.A. (2009). Ciencias Naturales para Secundaria Básica: Octavo Grado: Proyecto de Contenido. (Material digitalizado)