DEFINICIÓN DE UNA SUSTANCIA PURA

INFORME DE EXPOSICIÓN SEGUNDO CORTE, Luis Gustavo Gaona Gama, Área de Balance de Materia y Energía

DEFINICIÓN DE UNA SUSTANCIA PURA

Una sustancia que tiene una composición química fija en cualquier parte se llama sustancia pura. El agua, el nitrógeno, el helio y el dióxido de carbono, por ejemplo, son sustancias puras.

Las sustancias puras también pueden estar conformadas por más de un elemento o compuesto químico. Una mezcla de varios de éstos también puede ser una sustancia pura siempre y cuando la mezcla sea homogénea. El aire, por ejemplo, es una mezcla de varios gases, pero con frecuencia se considera como una sustancia pura porque tiene una composición química uniforme. En caso contrario, aquellas mezclas en las que se evidencia la formación de regiones químicamente distintas, sen consideran como sustancias impuras debido a que la mezcla es heterogénea, por ejemplo, la mezcla de aceite y agua.

Aquellas mezclas Una mezcla de dos o más fases de una sustancia pura se sigue considerando una sustancia pura siempre que la composición química de las fases sea la misma, por ejemplo, una mezcla de hielo y agua líquida es una sustancia pura ya que ambas fases (sólida y líquida) tienen la misma composición química, es decir, la mezcla es químicamente homogénea. En caso contrario, por ejemplo, la mezcla de aire líquido con aire gaseoso, no compone una sustancia pura debido a que la composición del aire líquido es distinta de la del gaseoso y por lo tanto la mezcla ya no es químicamente homogénea, debido a que los diferentes componentes del aire cuentan con distintas temperaturas de condensación a una presión específica

FASES DE UNA SUSTANCIA PURA

Existen tres fases principales que puede tener una sustancia: sólida, líquida, o gaseosa. Por ejemplo, a temperatura y presión ambiental sustancias como el cobre, el mercurio o el nitrógeno, cuentan con una sola fase y una sola estructura molecular. El cobre, bajo estas condiciones solo se encuentra en estado sólido y con una misma estructura molecular; el mercurio, se encuentra en estado líquido y con una sola estructura molecular y el nitrógeno, se encuentra en estado gaseoso con una sola estructura molecular. Sin embargo, dentro de una misma fase la sustancia puede presentar diferentes estructuras moleculares, como es el caso del carbono, bajo condiciones de temperatura y presión ambiental, se encuentra en fase sólida presentándose en forma de carbón o diamante.  Es decir, el carbono en fase sólida cuenta con dos estructuras moleculares, ya que el carbón y el diamante son de estructuras moleculares diferentes a pesar de estar compuestos por el mismo elemento.

• Fase sólida: Las moléculas están en posiciones relativamente fijas entre sí.
• Fase Líquida: Las moléculas forman grupos de moléculas que se apartan entre sí.
• Fase Gaseosa: Las moléculas se mueven al azar, es decir, que cada molécula se mueve a través del espacio individual y libremente.

PROCESOS DE CAMBIO DE FASE EN SUSTANCIAS PURAS

Hay muchas situaciones prácticas donde dos fases de una sustancia pura coexisten en equilibrio. Algunos ejemplos son: el agua existe como una mezcla de líquido y vapor en la caldera y en el condensador de una termoeléctrica, y el refrigerante pasa de líquido a vapor en el congelador de un refrigerador. Sin embargo, es necesario recordar que todas las sustancias puras exhiben el mismo comportamiento general.

1. Líquido comprimido y líquido saturado:

Un líquido es una sustancia cuyas partículas presentan mayor movilidad que los sólidos y menor que los gases, y no presentan una forma propia determinada, pero sí un volumen fijo que se distribuye en el recipiente que lo contiene adaptándose a su forma. Se considera como Líquido comprimido o subenfriado, a aquel líquido que se le adiciona calor y aumenta su temperatura, pero aún no está a punto de evaporarse. Como Líquido Saturado, se considera a aquel líquido que se le adiciona calor, aumenta su temperatura y está a punto de evaporarse.

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