Целият ни живот е буквално изграден върху работата на различни химикали. Ние дишаме въздух, който съдържа много различни газове. Резултатът е въглероден диоксид, който след това се преработва от растенията. Пием вода или мляко, което е смес от вода с други компоненти (мазнини, минерални соли, протеини и т.н.).
Баналната ябълка е цял комплекс от сложни химикали, които взаимодействат помежду си и с нашето тяло. Веднага щом нещо попадне в стомаха ни, веществата, включени в усвоения от нас продукт, започват да взаимодействат със стомашния сок. Абсолютно всеки обект: човек, зеленчук, животно е набор от частици и вещества. Последните се делят на два различни вида: чисти вещества и смеси. В този материал ще разберем кои вещества са чисти и кои от тях принадлежат към категорията на смесите. Помислете за методите за разделяне на смеси. И също така разгледайте типични примери за чисти вещества.
Чисти вещества
И така, в химията чистите вещества са онези вещества, които винаги се състоят само от един вид частици. И това е първият важен имот. Чисто вещество е водата, например, която се състои отизключително от водни молекули (тоест собствени). Също така, чистото вещество винаги има постоянен състав. Така всяка водна молекула се състои от два водородни атома и един кислороден атом.
Свойствата на чистите вещества, за разлика от смесите, са постоянни и се променят, когато се появят примеси. Само дестилираната вода има точка на кипене, докато морската вода кипи при по-висока температура. Трябва да се има предвид, че всяко чисто вещество не е абсолютно чисто, тъй като дори чистият алуминий има примес в състава, въпреки че има дял от 0,001%. Възниква въпросът как да се намери масата на чисто вещество? Формулата за изчисляване е, както следва - m (маса) на чисто вещество \u003d W (концентрация) на чисто веществосмес / 100%.
Има и такъв тип чисти вещества като свръхчисти вещества (ултра-чисти, с висока чистота). Такива вещества се използват в производството на полупроводници в различни измервателни и изчислителни устройства, ядрена енергетика и в много други професионални области.
Примери за чисти вещества
Вече открихме, че чистото вещество е нещо, което съдържа елементи от същия вид. Снегът е добър пример за чисто вещество. Всъщност това е същата вода, но за разлика от водата, която срещаме ежедневно, тази вода е много по-чиста и не съдържа примеси. Диамантът също е чисто вещество, тъй като съдържа само въглерод без примеси. Същото важи и за скалния кристал. НаЕжедневно се сблъскваме с друг пример за чисто вещество - рафинирана захар, която съдържа само захароза.
Миксове
Вече разгледахме чисти вещества и примери за чисти вещества, сега да преминем към друга категория вещества - смеси. Смес е, когато няколко вещества се смесват заедно. Сблъскваме се със смеси непрекъснато, дори в ежедневието. Същият чай или сапунен разтвор са смеси, които използваме ежедневно. Смесите могат да бъдат създадени от човека или могат да бъдат естествени. Те са в твърдо, течно и газообразно състояние. Както бе споменато по-горе, същият чай е смес от вода, захар и чай. Това е пример за смес, създадена от човека. Млякото е естествена смес, тъй като се появява без човешка намеса в процеса на развитие и съдържа много различни компоненти.
Смесите, създадени от човека, са почти винаги издръжливи, а естествените под въздействието на топлина започват да се разпадат на отделни частици (млякото, например, се вкисва след няколко дни). Смесите също се делят на хетерогенни и хомогенни. Хетерогенните смеси са хетерогенни и техните компоненти се виждат с невъоръжено око и под микроскоп. Такива смеси се наричат суспензии, които от своя страна се разделят на суспензии (вещество в твърдо състояние и вещество в течно състояние) и емулсии (две вещества в течно състояние). Хомогенните смеси са хомогенни и отделните им компоненти не могат да се разглеждат. Те също се наричат разтвори (могат да бъдат вещества в газообразни,течно или твърдо състояние).
Характеристики на смес и чисти вещества
За по-лесно възприемане, информацията е представена под формата на таблица.
| Сравнителен знак | Чисти вещества | Миксове |
| Състав на веществата | Запазете композицията постоянна | Имате променлив състав |
| Видове вещества | Съдържа едно вещество | Включете различни вещества |
| Физически свойства | Запазване на постоянни физически свойства | Имате нестабилни физически свойства |
| Промяна в енергията на материята | Промени при генериране на енергия | Без промяна |
Методи за получаване на чисти вещества
В природата много вещества съществуват като смеси. Използват се във фармакологията, промишленото производство.
За получаване на чисти вещества се използват различни методи за разделяне. Хетерогенните смеси се разделят чрез утаяване и филтриране. Хомогенните смеси се разделят чрез изпаряване и дестилация. Разгледайте всеки метод поотделно.
Уреждане
Този метод се използва за разделяне на суспензии като смес от речен пясък и вода. Основният принцип, на който се основава процеса на утаяване, е разликата в плътността на тезивещества, които трябва да се отделят. Например едно тежко вещество и вода. Кое чисто вещество е по-тежко от водата? Това е пясък, например, който поради масата си ще започне да се утаява на дъното. Различните емулсии се разделят по същия начин. Например, растително масло или масло могат да бъдат отделени от водата. Тези вещества в процеса на отделяне образуват малък филм върху повърхността на водата. При лабораторни условия същият процес се извършва с помощта на делителна фуния. Този метод за разделяне на смеси работи и в природата (без човешка намеса). Например отлагане на сажди от дим и утаяване на сметана в мляко.
Филтриране
Този метод е подходящ за получаване на чисти вещества от хетерогенни смеси, например от смес от вода и готварска сол. И така, как работи филтрацията в процеса на отделяне на частиците на сместа? Изводът е, че веществата имат различни нива на разтворимост и размери на частиците.
Филтърът е проектиран по такъв начин, че само частици със същата разтворимост или същия размер могат да преминават през него. По-големите и други неподходящи частици няма да могат да преминат през филтъра и ще бъдат отсеяни. Ролята на филтрите могат да играят не само специализирани устройства и решения в лабораторията, но и познати неща като памучна вата, въглища, изпечена глина, пресовано стъкло и други порести предмети. Филтрите се използват в реалния живот много по-често, отколкото си мислите.
Според този принцип, познатата прахосмукачка работи за всички нас, която отделя големичастици от отломки и ловко изсмуква малки, които не са в състояние да повредят механизма. Когато сте болни, носите превръзка от марля, която може да отсее бактериите. Работниците, чиято професия е свързана с разпространението на опасни газове и прах, носят респираторни маски, за да ги предпазят от отравяне.
Въздействие на магнит и вода
По този начин можете да разделите сместа от железен прах и сяра. Принципът на разделяне се основава на въздействието на магнит върху желязото. Железните частици се привличат към магнита, докато сярата остава на мястото си. Същият метод може да се използва за отделяне на други метални части от маса различни материали.
Ако сера на прах, смесена с желязо на прах, се изсипе във вода, ненамокрящите се серни частици ще изплуват на повърхността на водата, докато тежкото желязо веднага ще падне на дъното.
Изпаряване и кристализация
Този метод работи с хомогенни смеси като разтвор на сол във вода. Работи в естествени процеси и лабораторни условия. Например, някои езера, когато се нагряват, изпаряват водата и готварската сол остава на нейно място. От гледна точка на химията този процес се основава на факта, че разликата между точката на кипене на две вещества не им позволява да се изпаряват едновременно. Разрушената вода ще се превърне в пара, а останалата сол ще остане в нормалното си състояние.
Ако веществото, което ще се екстрахира (например захарта) се стопи при нагряване, водата не се изпарява напълно. Сместа първо се нагрява, а след това получената се модифицирасместа се настоява, така че захарните частици да се утаят на дъното. Понякога има по-трудна задача - отделянето на вещество с по-висока точка на кипене. Например, отделяне на вода от сол. В този случай изпареното вещество трябва да бъде събрано, охладено и кондензирано. Този метод за разделяне на хомогенни смеси се нарича дестилация (или просто дестилация). Има специални устройства, които дестилират вода. Такава вода (дестилирана) се използва активно във фармакологията или в автомобилните охладителни системи. Естествено, хората използват същия метод за дестилиране на алкохол.
Хроматография
Последният метод за разделяне е хроматографията. Тя се основава на факта, че някои вещества са склонни да абсорбират други компоненти на веществата. Работи така. Ако вземете лист хартия или плат, върху който е изписано нещо с мастило и потопите част от него във вода, ще забележите следното: водата ще започне да се абсорбира от хартията или тъканта и ще пълзи нагоре, но оцветяването материята ще изостане малко. Използвайки тази техника, ученият М. С. Цвет успява да отдели хлорофила (вещество, което придава зелен цвят на растенията) от зелените части на растението.
