Se dice que la entidad más pequeña que existe y que no puede ser separada por métodos simples, convencionales o con poca energía, son los elementos químicos, presentes en la tabla periódica. Así, una separación química simple solamente puede separar a los compuestos, en última instancia, en dichos elementos. Con todos los compuestos existentes en la naturaleza, se han logrado separar hasta 89 elementos. 

Definición de separación química simple

Tomando por ejemplo el calcio como elemento de referencia (aunque es válido para cualquier elemento de la tabla periódica), si se tuviese un solo átomo de calcio en confinamiento, no se podría separar a este en elementos más pequeños de sí mismo mediante métodos químicos. Esto es porque los métodos químicos suelen alcanzar energías del orden de 1 000 kJ/mol, es decir, un millón de joules por cada mol de sustancia. Por otro lado, para romper un átomo de calcio o cualquier otro se requieren energías superiores a los 108 kJ/mol, o lo que es lo mismo, unos 100 000 000 000 de Joules (cien mil millones), donde los Joules son unidades de energía. Este tipo de reacciones reciben el nombre de nucleares y ya no pueden ser tratadas como reacciones químicas. En una reacción química simple, los átomos no se separan desde el núcleo, que permanece siempre intacto; únicamente se separan, comparten o adhieren electrones de las capas más externas del átomo.

Ejemplo de separación química simple

Muchas veces, las reacciones químicas de separación son aprovechadas por la energía que liberan, pero muchas otras de hecho requieren energía, así que la absorben en vez de liberarla. Una reacción de separación simple son las del tipo AB -> A + B. Un ejemplo de este tipo de reacciones lo proporciona el metano:

CH4 -> C + 2H2