Mezclas y sustancias puras

• Toda la materia es una sustancia pura (elemento o compuesto) o una mezcla (física, proporción variable, separable sin romper enlaces).
• Diferencia clave entre compuesto y mezcla homogénea: el compuesto tiene proporción fija y sus componentes están unidos por enlaces químicos; la mezcla no.
• El punto de fusión es la prueba de pureza más directa: una sustancia pura funde a temperatura única (meseta plana); una mezcla funde en un rango y empieza por debajo del valor del componente puro.
• Cada método de separación explota una propiedad física diferente; elegir el método es identificar esa diferencia.
• La diferencia entre mezcla homogénea y heterogénea es el número de fases visibles: una o varias.

• Elemento: una sola clase de átomo; no se descompone por métodos químicos. Ej.: Cu, O₂, S₈
• Compuesto: dos o más elementos en proporción fija por enlaces. Ej.: $\text{H}_2\text{O}$, $\text{NaCl}$, $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$
• Mezcla homogénea (disolución): composición uniforme, una sola fase. Ej.: aire, agua salada, aleaciones (acero, latón)
• Mezcla heterogénea: varias fases distinguibles. Ej.: aceite y agua, arena y sal, granito

• Sustancia pura: meseta nítida a temperatura única → franja de 0,5-1 °C
• Mezcla: rango amplio (varios °C) y punto de inicio por debajo del puro
• Cuanto más ancho el rango y más baja la temperatura de inicio → mayor impureza
• Una franja estrecha coincidente con la temperatura tabulada = alta pureza

• Filtración → diferencia de tamaño de partícula (sólido insoluble de un líquido)
• Destilación → diferencia de punto de ebullición (líquido de soluto no volátil, o dos líquidos miscibles)
• Destilación fraccionada → misma propiedad, pero con columna que da múltiples etapas; necesaria cuando los puntos de ebullición son próximos
• Cristalización → diferencia de solubilidad con la temperatura (recuperar soluto como cristales puros)
• Decantación → diferencia de densidad (líquidos inmiscibles o sólido sedimentado)
• Cromatografía → diferencia de afinidad por la fase móvil vs estacionaria

Separar una mezcla de limaduras de hierro, sal común y arena.

• Paso 1: pasar un imán → separa las limaduras de hierro (propiedad: ferromagnetismo)
• Paso 2: añadir agua y agitar → la sal se disuelve, la arena no (propiedad: solubilidad diferente)
• Paso 3: filtrar → la arena queda en el filtro; el filtrado contiene la sal disuelta (propiedad: tamaño de partícula / insolubilidad)
• Paso 4: evaporar / cristalizar el filtrado → el agua se evapora (menor punto de ebullición) y la sal cristaliza (propiedad: diferencia de volatilidad)
• Resultado: tres sustancias puras separadas sin romper ningún enlace químico

Comprobar pureza de la sal recuperada: medir su punto de fusión → si funde nítido a ~801 °C (sin rango ancho), la sal está pura.

• Error frecuente 1: llamar "compuesto" al aire o al latón — son mezclas homogéneas (composición variable, sin enlaces entre componentes).
• Error frecuente 2: elegir filtración para separar sal del agua — la sal está disuelta, no en suspensión; usar destilación o cristalización.
• Error frecuente 3: confundir "una sola fase" (homogénea) con "se ve uniforme" — la leche parece uniforme pero es heterogénea (emulsión).
• Clasificación rápida: ¿proporción fija? → sustancia pura. ¿Más de una fase? → heterogénea. ¿Una fase, proporción variable? → homogénea.
• Para obtener agua pura de agua salada: destilación (se recoge el vapor condensado, no la sal).