Sustancia química

El agua y el vapor son dos fases para una misma sustancia química: se diferencian en su estado de agregación (líquido y gas respectivamente).

Una sustancia química es materia con una composición química definida, compuesta por sus entidades: moléculas, unidades formulares y átomos.[1]

Las sustancias se pueden diferenciar una de otra por su estado a la misma temperatura y presión, es decir, pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas. También se pueden caracterizar por sus propiedades físicas, como la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición y solubilidad en diferentes disolventes.[5]

Una sustancia no puede separarse en otras por ningún medio mecánico.[7]

Toda sustancia puede sufrir tres tipos de cambios: físicos, fisicoquímicos y químicos. En los cambios físicos no hay ninguna transformación química de las sustancias, sólo de su forma, por ejemplo, comprimir un gas o romper un sólido. En los cambios fisicoquímicos tampoco hay una transformación química, sino sólo cambios de agregación, por ejemplo, fundir un metal o disolver sal en agua. Por último, cuando se lleva a cabo un cambio químico, una sustancia se transforma en otra totalmente diferente, por ejemplo, oxidar un alambre metálico, o cuando reacciona un ácido con un álcali.[2]

Aquí se muestran los cambios del hierro: físico cuando es cortado, fisicoquímico cuando es fundido para darle una nueva forma y químico cuando se oxida.

Historia

Tabla de afinidades de Geoffroy

Una de las primeras cosmovisiones fue el modelo aristotélico-escolástico introducido por los filósofos griegos, en este estudio se discutían los constituyentes básicos de la materia propuestos por Empédocles: agua, aire, tierra y fuego, así como las cuatro cualidades que tenía la materia en relación con estos elementos: fría, caliente, mojado y seco.[8]

Después Paracelso en el siglo XVI, generó el término pureza, este concepto estaba relacionado con la destilación y la distinción entre el caput mortuum o sustancias mezcladas, con los espíritus destilados refiriéndose a las sustancias sin impurezas.[9]

La primera ocasión en la que el término sustancia fue presentado ante una audiencia científica ocurrió en 1718 cuando Étienne François Geoffroy presentó la tabla de afinidades de las sustancias que sirvió como faro de la química durante todo el siglo XVIII[10]

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.[11] 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.

A principios del siglo XIX se dispuso de una representación microscópica general de las sustancias, en cualquier estado, y los cambios sustanciales en las reacciones químicas, tarea a la que contribuyó especialmente John Dalton.[10]

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