¿Qué diferencia elemento, compuesto y mezcla?

Hoy vamos a ver tres conceptos muy básicos: elemento, compuesto y mezcla. Seguro que parecen obvios para los que tienen una formación científica elemental, pero también es seguro que su significado no está del todo claro para otros muchos.

Definición

Cualquier sustancia, entendida como tipo de materia, puede clasificarse en función de muchos y variados criterios, entre ellos la homogeneidad macroscópica o el tipo de átomos y moléculas que la componen. En base a estas características, una sustancia podría ser una sustancia pura, que a su vez puede ser un elemento o un compuesto, o una mezcla (sustancia no pura).

Elemento

Un elemento es la forma más simple de una sustancia pura. Está formado siempre por el mismo tipo de átomos, y por tanto, un elemento no se puede separar o descomponer en otras sustancias.

Un elemento tampoco se puede formar por combinación de otras sustancias, solo por combinación de ese tipo de átomos (no al menos mediante métodos físicos y químicos ordinarios, aunque se podría hacer mediante técnicas de fisión y fusión nuclear, por ejemplo mediante desintegración beta).

Una sustancia pura elemental también puede estar formada por moléculas pero serán moléculas formadas únicamente por un tipo de átomos o tipo de elemento. Por ejemplo, el oxígeno es un elemento, un tipo de átomo, pero en el aire atmosférico el oxígeno más abundante es el oxígeno molecular, que está formado por dos átomos de oxígeno unidos (O₂).

En resumen, un elemento tiene estas características:

• está formado por un solo tipo de átomos
• no se puede separar en tipos de sustancias más simples ni por métodos físicos ni por métodos químicos
• pueden existir como átomos (por ejemplo el argón) o como moléculas (por ejemplo el nitrógeno), pero nunca como moléculas de átomos distintos.

Compuesto

Un compuesto también es una forma de sustancia de pura, pues está formada siempre por el mismo tipo de moléculas, pero son moléculas que contienen varios tipos de átomos.

Los compuestos se pueden descomponer en elementos y se pueden formar por combinación de elementos en una reacción química.

Sin embargo, los compuestos, como sustancia pura, aparecen siempre en una fase homogénea y no se puede separar en sus componentes mediante métodos físicos, solo mediante métodos químicos.

Los compuestos, por tanto, cumplen estos requisitos:

• consisten en dos o más tipos de átomos unidos, es decir, están formados por moléculas con dos o más elementos
• siempre contienen los mismos tipos de átomos y en la misma proporción. Por ejemplo, la molécula de agua está formada siempre por 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno (H₂O).
• se pueden descomponer en sustancias más simples (en los elementos constituyentes) por métodos químicos pero no por métodos físicos
• las propiedades del compuesto son diferentes de las propiedades de los elementos por separado. Por ejemplo, las propiedades como sustancia del agua nada tienen que ver con las propiedades del hidrógeno ni del oxígeno.

Mezcla

Las mezclas se pueden entender como sustancias impuras, a diferencia de los elementos y los compuestos, o como una mezcla física de sustancias puras. Las mezclas están formadas por varios elementos y/o compuestos mezclados en proporciones aleatorias que no siempre son fijas.

También, a diferencia de los compuestos y los elementos, las mezclas se pueden separar en sus componentes mediante métodos físicos. Por ejemplo, si en una mezcla hay una sustancia hidrosoluble y otra insoluble, ambas se podrían separar mediante decantación.

Las mezclas pueden ser a su vez homogéneas o heterogéneas. Si la mezcla es homogénea, la composición en cualquier parte de la mezcla es la misma, mientras que las mezclas heterogéneas presentan una composición que varía de una parte a otra.

Además, las mezclas pueden contener sustancias en fases diferentes. Por ejemplo, líquido y sólido.

Las características clave de las mezclas son:

• están formadas por dos o más elementos y/o compuestos mezclados físicamente
• sus componentes se pueden separar mediante métodos físicos en sustancias puras, y estas, si son compuestos, se podrán descomponer a su vez en elementos.
• es frecuente que conserven muchas propiedades de sus componentes