Sustancia química

  Una sustancia química es cualquier material con una composición química definida, sin importar su procedencia.^[1] Por ejemplo, una muestra de agua tiene las mismas propiedades y la misma proporción de hidrógeno y oxígeno sin importar si la muestra se aísla de un río o se crea en un laboratorio.

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Una sustancia pura no puede separarse en otras sustancias por ningún medio mecánico.^[2]

Sustancias químicas típicas que se pueden encontrar en el hogar son agua, sal (cloruro de sodio) y azúcar (sacarosa). En general, las sustancias existen como sólidos, líquidos, o gases, y pueden moverse entre estos estados de la materia mediante cambios en la temperatura o presión.

El concepto de sustancia química se estableció a finales del siglo XVIII con los trabajos del químico Joseph Proust sobre la composición de algunos compuestos químicos puros tales como el carbonato cúprico.^[3] Proust dedujo que:

todas las muestras de un compuesto tienen la misma composición; esto es, todas las muestras tienen las mismas proporciones, por masa, de los elementos presentes en el compuesto

Esto se conoce como la ley de las proporciones definidas, y es una de las bases de la química moderna.

Elementos químicos

Una sustancia química que no puede descomponerse o transformarse por procesos químicos ordinarios en una o más sustancias diferentes se conoce como un elemento químico (referido comúnmente como elemento).

Un elemento consiste de partículas llamadas átomos, las cuales consisten en electrones cargados negativamente que giran en torno a un núcleo conformado por protones cargados positivamente y neutrones sin carga. Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones, aunque pueden diferir en el número de neutrones, constituyendo distintos isótopos.

Existen alrededor de 120 elementos conocidos, de los cuales 80 son estables, es decir, no cambian por decaimiento radiactivo en otros elementos. La mayoría de los elementos se clasifican como metales. Estos son elementos con un lustre característico tales como el hierro, el cobre y el oro. Los metales conducen bien la electricidad y el calor, además de ser maleables y dúctiles.^[4] Alrededor de un docena de elementos^[5] tales como carbono, nitrógeno, y oxígeno se clasifican como no metales. Los elementos no metálicos carecen de las propiedades metálicas descritas anteriormente, tienen una alta electronegatividad y una tendencia a formar iones con carga negativa llamados aniones. Ciertos elementos, tales como el silicio presentan en ocasiones propiedades metálicas y no metálicas, y son conocidos como metaloides.

Compuestos químicos

Dos o más elementos combinados en una sustancia forman lo que se conoce como un compuesto químico, el cual consiste en átomos unidos mediante enlaces químicos formando moléculas. Se puede formar un enorme número de compuestos químicos por la combinación de unos 120 elementos químicos; hasta la fecha, alrededor de treinta millones han sido caracterizados e identificados.^[6] Los compuestos basados en los átomos de carbono e hidrógeno se denominan compuestos orgánicos, y aquellos basados en otros elementos se denominan compuestos inorgánicos. Los compuestos que contienen enlaces entre átomos de carbono y metales se denominan compuestos organometálicos.

Los compuestos en donde los componentes comparten electrones se conocen como compuestos covalentes. Los compuestos que consisten en iones de cargas opuestas estabilizadas por atracción electrostática se conocen como compuestos iónicos o sales.

Referencias y notas