Conceptos fundamentales
a separación de un sistema material en los componentes que lo forman puede
llevarse a cabo por métodos físicos o por métodos químicos.
Los primeros
incluyen una serie de operaciones tales como filtración, destilación o
centrifugación, en las cuales no se produce ninguna alteración en la naturaleza
de las sustancias, de modo que un simple reagrupamiento de los componentes
obtenidos tras la separación dará lugar, nuevamente, al sistema primitivo.
Los
segundos, sin embargo, llevan consigo cambios químicos; la materia base sufre
transformaciones que afectan a su naturaleza, por lo que una vez que se
establece la separación, la simple reunión de los componentes no reproduce la
sustancia original.
Las nociones científicas de combinación, mezcla y
disolución tienen en común el hecho de que, en todos los casos, intervienen dos
o más componentes, a pesar de lo cual presentan diferencias notables. Una
combinación química es una sustancia compuesta formada por dos o más elementos
cuyos átomos se unen entre sí mediante fuerzas de enlace. Sus entidades
elementales, ya sean moléculas, ya sean pares iónicos, son iguales entre sí, y
sólo mediante procedimientos químicos que rompan tales uniones es posible
separar los elementos componentes de una combinación.
La destilación permite separar
los componentes incluso de una disolución. Se basa en las diferencias
existentes en sus puntos de ebullición y lleva consigo un doble proceso de
vaporización por efecto del calor, y de condensación por la acción de un
líquido refrigerante.
Las mezclas son sistemas materiales que pueden
fraccionarse o separarse en sus distintos componentes por métodos físicos.
Cuando los buscadores de oro lavan sobre el cedazo las arenas auríferas,
procuran, mediante un procedimiento físico, separar el barro y los granos de
arena de las pepitas del precioso metal.
En las salinas, por efecto de la
intensa evaporación, el agua del mar se separa en dos componentes: agua
propiamente dicha, que en forma de vapor se incorpora al aire, y un conjunto de
sales minerales que se acumulan en el fondo hasta que se completa la desecación.
En cierto tipo de mezclas la materia se distribuye
uniformemente por todo el volumen constituyendo un sistema homogéneo. Cuando una
sustancia sólida se mezcla con un líquido de tal forma que no puede distinguirse
de él, se dice que la sustancia ha sido disuelta por el líquido. A la mezcla
homogénea así formada se la denomina disolución. En este caso la sustancia
sólida recibe el nombre de soluto y el líquido se denomina disolvente.
La noción
de disolución puede generalizarse e incluir la de gases en gases, gases en
líquidos, líquidos en líquidos o sólidos en sólidos. En general, el soluto es la
sustancia que se encuentra en menor proporción en la disolución y el disolvente
la que se encuentra en mayor proporción. Cuando dos sustancias líquidas pueden
dar lugar a mezclas homogéneas o disoluciones, se dice que son miscibles.
Una parte homogénea de un sistema se denomina fase. La
colonia constituye una disolución en agua y alcohol de ciertas esencias, sin
embargo, no es posible determinar dónde está la parte de alcohol, dónde la de
agua y dónde la de esencia. Por tal motivo las disoluciones, al igual que las
sustancias puras en un estado de agregación determinado, se consideran formadas
por una única fase.
