Sustancias químicas
Una sustancia química es materia de composición definida y propiedades constantes: un elemento o un compuesto.
Una sustancia química es cualquier forma de materia de composición definida y propiedades características que no varían de una muestra a otra. Puede ser un elemento, como el oro o el oxígeno, o un compuesto, como el agua o la sal común. Todo lo que nos rodea, desde el aire que respiramos hasta los alimentos y los medicamentos, está formado por sustancias químicas, solas o mezcladas.
¿Qué son las sustancias químicas?
En el lenguaje corriente, «sustancia química» suele sonar a algo artificial o peligroso, pero en ciencia el término no distingue entre natural y sintético: el agua, el azúcar y la vitamina C son sustancias químicas, igual que el cloro o el ácido sulfúrico. Lo que importa es que se trata de una sustancia pura, con una composición fija y unas propiedades bien definidas, como un punto de fusión o una densidad concretos.
Se diferencia de la mezcla, que contiene varias sustancias en proporciones variables. El aire o el agua de mar son mezclas de sustancias químicas.
Clasificación
Según su composición
- Elementos: formados por un solo tipo de átomo y no descomponibles por reacciones químicas ordinarias. Hay 118 conocidos, ordenados en la tabla periódica: hierro (Fe), oxígeno (O₂), carbono (C).
- Compuestos: formados por átomos de varios elementos en proporción fija: agua (H₂O), dióxido de carbono (CO₂), cloruro de sodio (NaCl). Más en compuesto químico.
Según su naturaleza
- Orgánicas: basadas en cadenas de carbono (metano, etanol, glucosa, proteínas).
- Inorgánicas: el resto (sales, óxidos, ácidos, bases).
Según su uso o riesgo
Se agrupan por su aplicación: productos de limpieza, fertilizantes, fármacos, combustibles, aditivos alimentarios o pigmentos. En el ámbito de la seguridad se clasifican por sus peligros físicos, para la salud y para el medio ambiente.
Propiedades de las sustancias químicas
Las propiedades específicas permiten identificar una sustancia, porque son constantes en condiciones dadas:
- Físicas: estado, color, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, solubilidad, conductividad.
- Químicas: inflamabilidad, reactividad con ácidos, oxidación, acidez o basicidad, toxicidad.
| Sustancia | Fórmula | Punto de fusión | Punto de ebullición | Densidad (≈ 20 °C) |
|---|---|---|---|---|
| Agua | H₂O | 0 °C | 100 °C | 1,00 g/cm³ |
| Etanol | C₂H₅OH | −114 °C | 78 °C | 0,79 g/cm³ |
| Cloruro de sodio | NaCl | 801 °C | 1.465 °C | 2,16 g/cm³ |
| Hierro | Fe | 1.538 °C | 2.862 °C | 7,87 g/cm³ |
Sustancias químicas en la vida cotidiana
El agua que bebemos, la sal y el azúcar de la cocina, el bicarbonato (NaHCO₃) que se usa para hornear, el vinagre (una disolución de ácido acético), el butano de las bombonas y el paracetamol son sustancias químicas. Fabricarlas, transportarlas y usarlas con seguridad es una parte esencial de la industria, la agricultura, la medicina y el hogar.
Seguridad y riesgos
Ninguna sustancia es «buena» o «mala» en sí misma: la dosis y la forma de exposición marcan el riesgo. Hasta el agua resulta peligrosa en dosis extremas. En la Unión Europea, el reglamento CLP (Reglamento CE 1272/2008) regula la clasificación y el etiquetado de sustancias y mezclas según el Sistema Globalmente Armonizado de las Naciones Unidas, con nueve pictogramas de peligro: explosivo, inflamable, comburente, gas a presión, corrosivo, toxicidad aguda, peligro para la salud, irritante o nocivo y peligroso para el medio ambiente. El reglamento REACH (CE 1907/2006) obliga a registrar y evaluar las sustancias que se fabrican o importan en cantidades relevantes.
Para conocer más peligros, consulta riesgo químico y sustancias tóxicas.
Ejercicios resueltos
1. Clasifica como elemento, compuesto o mezcla: oro, aire, CO₂, agua de mar, O₂, agua destilada.
Elementos: oro y O₂. Compuestos: CO₂ y agua destilada (H₂O). Mezclas: aire y agua de mar.
2. Una muestra de 15,8 g de una sustancia ocupa un volumen de 2,0 cm³. Calcula su densidad e identifica si podría ser hierro.
d = m/V = 15,8/2,0 = 7,9 g/cm³. Coincide con la densidad del hierro (7,87 g/cm³), pero otras sustancias podrían tener un valor parecido, así que habría que comprobar más propiedades, como el punto de fusión.
3. Calcula la masa molar del ácido sulfúrico, H₂SO₄ (H = 1,008; S = 32,06; O = 16,00), y la masa de 0,5 mol.
M = 2 × 1,008 + 32,06 + 4 × 16,00 = 98,08 g/mol. Masa de 0,5 mol = 0,5 × 98,08 = 49,04 g.
Preguntas frecuentes
¿Qué es una sustancia química?
Es una forma de materia con composición definida y propiedades constantes: un elemento (como el hierro) o un compuesto (como el agua).
¿Las sustancias químicas son siempre artificiales o peligrosas?
No. La mayoría son naturales y muchas son inocuas o indispensables: el agua, el oxígeno o la glucosa. El riesgo depende de cada sustancia, de la dosis y de cómo se use.
¿Cuál es la diferencia entre sustancia y mezcla?
Una sustancia pura tiene composición fija y propiedades constantes; una mezcla combina varias sustancias en proporciones variables y se puede separar por métodos físicos.
¿Cuántas sustancias químicas se conocen?
Hay 118 elementos y más de 200 millones de sustancias registradas en las bases de datos del CAS, y la cifra crece cada día.
¿Cómo se identifica el peligro de una sustancia?
Mediante la etiqueta con pictogramas y frases de peligro (CLP) y la ficha de datos de seguridad, que detalla sus riesgos, almacenamiento y primeros auxilios.
Referencias
- Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E. et al. Química: la ciencia central. Pearson.
- Reglamento (CE) n.º 1272/2008 sobre clasificación, etiquetado y envasado de sustancias y mezclas (CLP).
- Reglamento (CE) n.º 1907/2006 relativo al registro, la evaluación, la autorización y la restricción de las sustancias y mezclas químicas (REACH).
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Sustancias químicas». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/sustancias-quimicas/
