Toată viața noastră este construită literalmente pe munca diferitelor substanțe chimice. Respirăm aer, care conține multe gaze diferite. Produsul este dioxid de carbon, care este apoi procesat de plante. Bem apă sau lapte, care este un amestec de apă cu alte componente (grăsimi, săruri minerale, proteine și așa mai departe).
Un măr banal este un întreg complex de substanțe chimice complexe care interacționează între ele și corpul nostru. Imediat ce ceva intră în stomacul nostru, substanțele incluse în produsul absorbit de noi încep să interacționeze cu sucul gastric. Absolut fiecare obiect: o persoană, o legumă, un animal este un set de particule și substanțe. Acestea din urmă sunt împărțite în două tipuri diferite: substanțe pure și amestecuri. În acest material, ne vom da seama care substanțe sunt pure și care dintre ele aparțin categoriei amestecurilor. Luați în considerare metode de separare a amestecurilor. Și, de asemenea, uitați-vă la exemple tipice de substanțe pure.
Substanțe pure
Deci, în chimie, substanțele pure sunt acele substanțe care constau întotdeauna dintr-un singur tip de particule. Și aceasta este prima proprietate importantă. O substanță pură este apa, de exemplu, care constă dinexclusiv din molecule de apă (adică propriile lor). De asemenea, o substanță pură are întotdeauna o compoziție constantă. Astfel, fiecare moleculă de apă este formată din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen.
Proprietățile substanțelor pure, spre deosebire de amestecuri, sunt permanente și se modifică atunci când apar impurități. Doar apa distilată are punct de fierbere, în timp ce apa de mare fierbe la o temperatură mai ridicată. Trebuie avut în vedere că orice substanță pură nu este absolut pură, deoarece chiar și aluminiul pur are o impuritate în compoziție, deși are o pondere de 0,001%. Apare întrebarea cum să găsiți masa unei substanțe pure? Formula de calcul este următoarea - m (masă) a unei substanțe pure \u003d W (concentrația) a unei substanțe pureamestec / 100%.
Există și un astfel de tip de substanțe pure precum substanțele ultra-pure (ultra-pure, de în altă puritate). Astfel de substanțe sunt utilizate în producția de semiconductori în diverse dispozitive de măsurare și de calcul, energie nucleară și în multe alte domenii profesionale.
Exemple de substanțe pure
Am aflat deja că o substanță pură este ceva care conține elemente de același fel. Zăpada este un bun exemplu de substanță pură. De fapt, aceasta este aceeași apă, dar spre deosebire de apa pe care o întâlnim zilnic, această apă este mult mai curată și nu conține impurități. Diamantul este, de asemenea, o substanță pură, deoarece conține doar carbon fără impurități. Același lucru este valabil și pentru cristalul de rocă. PeZilnic, ne confruntăm cu un alt exemplu de substanță pură - zahărul rafinat, care conține doar zaharoză.
Amestecuri
Am luat deja în considerare substanțele pure și exemplele de substanțe pure, acum să trecem la o altă categorie de substanțe - amestecuri. Un amestec este atunci când mai multe substanțe sunt amestecate împreună. Întâlnim amestecuri în mod constant, chiar și în viața de zi cu zi. Aceeași soluție de ceai sau săpun sunt amestecuri pe care le folosim zilnic. Amestecuri pot fi create de om sau pot fi naturale. Sunt în stare solidă, lichidă și gazoasă. După cum am menționat mai sus, același ceai este un amestec de apă, zahăr și ceai. Acesta este un exemplu de amestec făcut de om. Laptele este un amestec natural, deoarece apare fără intervenția omului în procesul de dezvoltare și conține multe componente diferite.
Amestecurile create de om sunt aproape întotdeauna durabile, iar cele naturale sub influența căldurii încep să se dezintegreze în particule separate (laptele, de exemplu, se acru după câteva zile). Amestecuri sunt, de asemenea, împărțite în eterogene și omogene. Amestecurile eterogene sunt eterogene, iar componentele lor sunt vizibile cu ochiul liber și la microscop. Astfel de amestecuri se numesc suspensii, care la rândul lor sunt împărțite în suspensii (o substanță în stare solidă și o substanță în stare lichidă) și emulsii (două substanțe în stare lichidă). Amestecuri omogene sunt omogene, iar componentele lor individuale nu pot fi luate în considerare. Se mai numesc și soluții (pot fi substanțe în stare gazoasă,lichid sau solid).
Caracteristicile amestecului și substanțelor pure
Pentru ușurarea percepției, informațiile sunt prezentate sub forma unui tabel.
| Semn comparativ | Substanțe pure | Amestecuri |
| Compoziția substanțelor | Păstrați compoziția constantă | Au o compoziție variabilă |
| Tipuri de substanțe | Conține o substanță | Include diferite substanțe |
| Proprietăți fizice | Păstrați proprietățile fizice constante | Au proprietăți fizice instabile |
| Schimbarea energiei materiei | Se modifică atunci când se generează energie | Fără modificare |
Metode de obținere a substanțelor pure
În natură, multe substanțe există sub formă de amestecuri. Sunt folosite în farmacologie, producție industrială.
Pentru a obține substanțe pure se folosesc diverse metode de separare. Amestecuri eterogene se separă prin decantare și filtrare. Amestecuri omogene se separă prin evaporare și distilare. Luați în considerare fiecare metodă separat.
Decontare
Această metodă este folosită pentru a separa suspensiile, cum ar fi un amestec de nisip de râu și apă. Principiul principal pe care se bazează procesul de decantare este diferența dintre densitățile acestorasubstanțele care trebuie separate. De exemplu, o substanță grea și apă. Care substanță pură este mai grea decât apa? Acesta este nisip, de exemplu, care, datorită masei sale, va începe să se depună în fund. Diferite emulsii sunt separate în același mod. De exemplu, uleiul vegetal sau uleiul poate fi separat de apă. Aceste substanțe în procesul de separare formează o peliculă mică la suprafața apei. În condiții de laborator, același proces este efectuat folosind o pâlnie de separare. Această metodă de separare a amestecurilor funcționează și în natură (fără intervenția omului). De exemplu, depunerea funinginei din fum și depunerea smântânii în lapte.
Filtrare
Această metodă este potrivită pentru obținerea de substanțe pure din amestecuri eterogene, de exemplu, dintr-un amestec de apă și sare de masă. Deci, cum funcționează filtrarea în procesul de separare a particulelor dintr-un amestec? Concluzia este că substanțele au niveluri de solubilitate și dimensiuni diferite ale particulelor.
Filtrul este proiectat astfel încât numai particulele cu aceeași solubilitate sau aceeași dimensiune să poată trece prin el. Particulele mai mari și alte particule nepotrivite nu vor putea trece prin filtru și vor fi eliminate. Rolul filtrelor poate fi jucat nu numai de dispozitive și soluții specializate din cadrul laboratorului, ci și de lucruri familiare precum vata, cărbunele, argila ars, sticla presată și alte obiecte poroase. Filtrele sunt folosite în viața reală mult mai des decât ați crede.
Conform acestui principiu, familiarul aspirator funcționează pentru noi toți, care separă mariparticulele de resturi și le aspiră cu îndemânare pe cele mici care nu pot deteriora mecanismul. Când ești bolnav, porți un bandaj de tifon care poate elimina bacteriile. Lucrătorii a căror profesie este asociată cu răspândirea gazelor și prafului periculoase poartă măști respiratorii pentru a-i proteja de otrăvire.
Impactul magnetului și apei
Astfel puteți separa amestecul de pulbere de fier și sulf. Principiul separării se bazează pe efectul unui magnet asupra fierului. Particulele de fier sunt atrase de magnet, în timp ce sulful rămâne pe loc. Aceeași metodă poate fi folosită pentru a separa alte părți metalice dintr-o masă de materiale diferite.
Dacă pulbere de sulf amestecată cu pulbere de fier este turnată în apă, particulele de sulf neumezibile vor pluti la suprafața apei, în timp ce fierul greu va cădea imediat pe fund.
Evaporare și cristalizare
Această metodă funcționează cu amestecuri omogene, cum ar fi o soluție de sare în apă. Funcționează în procese naturale și în condiții de laborator. De exemplu, unele lacuri, atunci când sunt încălzite, evaporă apa, iar sarea de masă rămâne la locul ei. Din punct de vedere al chimiei, acest proces se bazează pe faptul că diferența dintre punctul de fierbere a două substanțe nu le permite să se evapore în același timp. Apa distrusă se va transforma în abur, iar sarea rămasă va rămâne în starea sa normală.
Dacă substanța de extras (zahărul, de exemplu) se topește la încălzire, apa nu se evaporă complet. Amestecul este mai întâi încălzit, iar apoi rezultatul modificatamestecul se insistă astfel încât particulele de zahăr să se așeze pe fund. Uneori există o sarcină mai dificilă - separarea unei substanțe cu un punct de fierbere mai mare. De exemplu, separarea apei de sare. În acest caz, substanța evaporată trebuie colectată, răcită și condensată. Această metodă de separare a amestecurilor omogene se numește distilare (sau pur și simplu distilare). Există dispozitive speciale care distilează apa. O astfel de apă (distilată) este utilizată în mod activ în farmacologie sau în sistemele de răcire auto. Desigur, oamenii folosesc aceeași metodă pentru a distila alcool.
Cromatografie
Ultima metodă de separare este cromatografia. Se bazează pe faptul că unele substanțe tind să absoarbă alte componente ale substanțelor. Funcționează așa. Dacă luați o bucată de hârtie sau material pe care este scris ceva cu cerneală și scufundați o parte din ea în apă, veți observa următoarele: apa va începe să fie absorbită de hârtie sau material și se va strecura, dar colorarea materia va rămâne puțin în urmă. Folosind această tehnică, omul de știință M. S. Tsvet a reușit să separe clorofila (o substanță care dă culoarea verde plantelor) de părțile verzi ale plantei.
