Sustancias simples y compuestas
Hacés electrólisis del agua: le pasás corriente eléctrica y del agua salen dos gases distintos: hidrógeno y oxígeno. Pero si calentás un trozo de cobre, por más que lo intentés, nunca sale otra cosa que cobre. ¿Qué tienen de diferente el agua y el cobre? ¿Por qué el agua «se rompe» y el cobre no?
Sustancia simple y sustancia compuesta
Una sustancia tiene composición fija y propiedades propias (por ejemplo, una temperatura de ebullición característica). Según los elementos que la forman, hay dos tipos.
Fijate en el dibujo: cada círculo es un átomo y cada color, un elemento distinto.
Para clasificar, contá cuántos símbolos distintos hay en la fórmula. Los subíndices (el 2 de $O_2$) dicen cuántos átomos hay, pero no cambian la cantidad de elementos.
Definí qué es una sustancia simple y qué es una sustancia compuesta. Da un ejemplo de cada una.
Definí qué es una sustancia simple y qué es una sustancia compuesta. Da un ejemplo de cada una.
Clasificá cada sustancia como simple o compuesta: $O_2$, $H_2O$, $Fe$, $CO_2$, $N_2$ y $NaCl$. Indicá cuántos elementos distintos forman cada una.
Clasificá cada sustancia como simple o compuesta: $O_2$, $H_2O$, $Fe$, $CO_2$, $N_2$ y $NaCl$. Indicá cuántos elementos distintos forman cada una.
Tabla de clasificación
Ordenar los datos en una tabla ayuda a no confundirse.
| Fórmula | Elementos | Cantidad de elementos | Clasificación |
|---|---|---|---|
| $Cu$ | cobre | 1 | simple |
| $H_2$ | hidrógeno | 1 | simple |
| $CH_4$ | carbono, hidrógeno | 2 | compuesta |
| $CaCO_3$ | calcio, carbono, oxígeno | 3 | compuesta |
Un compuesto puede tener más de dos elementos, como el $CaCO_3$ (el mármol y la cáscara de huevo).
Joaquín tiene cuatro frascos con las siguientes sustancias: $Cu$, $CH_4$, $H_2$ y $CaCO_3$. Armá una tabla con tres columnas: fórmula, clasificación (simple o compuesta)…
Joaquín tiene cuatro frascos con las siguientes sustancias: $Cu$, $CH_4$, $H_2$ y $CaCO_3$. Armá una tabla con tres columnas: fórmula, clasificación (simple o compuesta) y elementos que la forman. Después indicá cuáles podrían descomponerse en sustancias más sencillas.
Descomposición
Una sustancia compuesta puede descomponerse: se transforma en sustancias más sencillas, usando calor, electricidad o luz. Una sustancia simple no puede: ya tiene un solo elemento.
El ejemplo clásico es la electrólisis del agua: la corriente eléctrica separa el agua en dos sustancias simples.
$$2\,H_2O(l) \rightarrow 2\,H_2(g) + O_2(g)$$Las sustancias nuevas tienen propiedades distintas del agua: el hidrógeno es un gas inflamable y el oxígeno mantiene la combustión. Los átomos son los mismos, pero se reorganizan.
Explicá qué ocurre cuando una sustancia compuesta se descompone. Mencioná un ejemplo, como la descomposición del agua por electrólisis, e indicá qué sustancias se…
Explicá qué ocurre cuando una sustancia compuesta se descompone. Mencioná un ejemplo, como la descomposición del agua por electrólisis, e indicá qué sustancias se obtienen.
Lucía calienta un polvo rojo y observa que se obtiene un metal brillante y un gas. Luego intenta descomponer ese metal calentándolo más y no logra obtener nada distinto.…
Lucía calienta un polvo rojo y observa que se obtiene un metal brillante y un gas. Luego intenta descomponer ese metal calentándolo más y no logra obtener nada distinto. Explicá qué podés concluir sobre el polvo rojo y sobre el metal, clasificando cada uno como sustancia simple o compuesta.
Misma composición, sustancias distintas
El oxígeno que respiramos es $O_2$ y el ozono de la capa alta de la atmósfera es $O_3$. Los dos tienen solo átomos de oxígeno, así que ambos son sustancias simples y hay un solo elemento en juego.
Pero no son la misma sustancia: tienen distinta cantidad de átomos por molécula y distintas propiedades (el ozono tiene olor fuerte y es tóxico al respirarlo). Lo mismo pasa con el diamante y el grafito, ambos de carbono.
El oxígeno que respiramos es $O_2$ y el ozono es $O_3$. Ambos están formados por átomos de oxígeno. Indicá si son sustancias simples o compuestas, cuántos elementos…
El oxígeno que respiramos es $O_2$ y el ozono es $O_3$. Ambos están formados por átomos de oxígeno. Indicá si son sustancias simples o compuestas, cuántos elementos distintos intervienen y explicá si se trata de la misma sustancia o de sustancias diferentes.
Compuesto o mezcla
Un sistema con dos elementos no siempre es un compuesto. El aire tiene $N_2$ y $O_2$ (entre otros gases) simplemente mezclados.
| Sustancia compuesta | Mezcla | |
|---|---|---|
| Composición | fija (el agua siempre es $H_2O$) | variable (más o menos $O_2$ en el aire) |
| Propiedades | propias, distintas de las de sus elementos | conserva las de sus componentes |
| Separación | solo por descomposición (electrólisis, calentamiento) | métodos físicos (destilación, filtración…) |
Un ejemplo: el $NaCl$ es compuesto, con propiedades muy distintas del sodio (metal reactivo) y del cloro (gas tóxico). En cambio, la sal en agua se separa por evaporación, porque es una mezcla.
Al calentar 10 g de carbonato de calcio ($CaCO_3$) en un recipiente abierto, la masa del sólido que queda es menor que 10 g. Santiago dice que «la sustancia…
Al calentar 10 g de carbonato de calcio ($CaCO_3$) en un recipiente abierto, la masa del sólido que queda es menor que 10 g. Santiago dice que «la sustancia desapareció». Argumentá si Santiago tiene razón, explicá qué ocurrió en términos de sustancias compuestas y su descomposición, y decí a dónde fue la masa faltante.
Agustín y Sofía discuten: él dice que un sistema formado por $O_2$ y $N_2$ mezclados (como el aire) es una sustancia compuesta porque tiene dos elementos; ella dice que…
Agustín y Sofía discuten: él dice que un sistema formado por $O_2$ y $N_2$ mezclados (como el aire) es una sustancia compuesta porque tiene dos elementos; ella dice que es una mezcla. Analizá ambas posturas, diferenciando mezcla de sustancia compuesta en cuanto a composición, propiedades y métodos para separar sus componentes. Concluí quién tiene razón.
Volvé al principio: el agua es compuesta (H y O), por eso la electricidad la descompone; el cobre es simple, por eso por más que lo calientes sigue siendo cobre.