Sustancia Pura
Una sustancia pura es materia con una composición fija y propiedades uniformes en toda su extensión; todo elemento y todo compuesto es una sustancia pura.
Definition
Una sustancia pura está formada por un solo tipo de cosa de principio a fin, ya sea un solo elemento o un solo compuesto. Tiene una composición definida y constante y un conjunto fijo de propiedades físicas como el punto de fusión, el punto de ebullición y la densidad, y no se puede separar en otras sustancias mediante métodos físicos como filtrar, evaporar o destilar. Termodinámicamente, una sustancia pura muestra transiciones de fase definidas a temperaturas fijas para una presión dada, a diferencia de las mezclas, que cambian de fase en un rango. La pureza absoluta es una idealización: los grados de laboratorio se especifican mediante límites de impurezas, y métodos de separación como la destilación, la recristalización y la cromatografía se acercan pero nunca alcanzan el $100\%$.
Example
El agua destilada es una sustancia pura porque toda es $H_2O$, y un alambre de cobre es una sustancia pura porque todo son átomos de cobre. El agua pura se congela exactamente a $0^\circ\text{C}$ y hierve exactamente a $100^\circ\text{C}$ a nivel del mar, mientras que el agua salada, una mezcla, se congela por debajo de $0^\circ\text{C}$ y hierve por encima de $100^\circ\text{C}$, con los valores exactos dependiendo de cuánta sal hay presente. El silicio de grado semiconductor debe ser al menos $99.9999999\%$ puro (nueve nueves) porque incluso un átomo de boro por cada mil millones de átomos de silicio cambia medible la conductividad eléctrica, y esa pureza se alcanza mediante refinación por zonas repetida.
Key Insight
En ciencia, "puro" no significa limpio o saludable; significa una sola sustancia, así que el gas cloro puro es puro aunque sea venenoso. Un punto de fusión definido y agudo es una prueba rápida de pureza, ya que las impurezas ensanchan y bajan el rango de fusión, razón por la cual los químicos revisan los puntos de fusión para confirmar que hicieron el producto correcto. Incluso el agua "pura" del grifo es una disolución de minerales y gases disueltos, e incluso el agua destilada contiene iones $H^+$ y $OH^-$ de su autoionización, así que la pureza es cuestión de grado y la verdadera pregunta es si la impureza importa para el uso que se le dará.