Cijeli naš život je doslovno izgrađen na radu raznih hemikalija. Udišemo vazduh koji sadrži mnogo različitih gasova. Izlaz je ugljični dioksid, koji zatim prerađuju biljke. Pijemo vodu ili mlijeko, koje je mješavina vode sa drugim komponentama (mast, mineralne soli, proteini itd.).
Banalna jabuka je čitav kompleks složenih hemikalija koje su u interakciji jedna s drugom i našim tijelom. Čim nešto uđe u naš želudac, tvari uključene u proizvod koji apsorbiramo počinju djelovati sa želučanim sokom. Apsolutno svaki predmet: osoba, povrće, životinja je skup čestica i supstanci. Potonji su podijeljeni u dvije različite vrste: čiste tvari i mješavine. U ovom materijalu ćemo otkriti koje su tvari čiste, a koje od njih spadaju u kategoriju mješavina. Razmotrite metode za odvajanje smjesa. I također pogledajte tipične primjere čistih supstanci.
Čiste supstance
Dakle, u hemiji, čiste supstance su one supstance koje se uvek sastoje od samo jedne jedine vrste čestica. A ovo je prva važna imovina. Čista tvar je voda, na primjer, koja se sastoji odisključivo od molekula vode (odnosno svojih). Takođe, čista supstanca uvek ima stalan sastav. Dakle, svaki molekul vode sastoji se od dva atoma vodika i jednog atoma kiseonika.
Svojstva čistih supstanci, za razliku od mješavina, su trajna i mijenjaju se kada se pojave nečistoće. Samo destilovana voda ima tačku ključanja, dok morska voda ključa na višoj temperaturi. Treba imati na umu da nijedna čista supstanca nije apsolutno čista, jer čak i čisti aluminijum ima nečistoću u sastavu, iako ima udeo od 0,001%. Postavlja se pitanje, kako pronaći masu čiste supstance? Formula za izračunavanje je sljedeća - m (masa) čiste supstance \u003d W (koncentracija) čiste supstancesmeša / 100%.
Postoji i takva vrsta čistih supstanci kao što su ultra-čiste supstance (ultra-čiste, visoke čistoće). Ovakve supstance se koriste u proizvodnji poluprovodnika u raznim mernim i računarskim uređajima, nuklearnoj energiji i u mnogim drugim profesionalnim oblastima.
Primjeri čistih supstanci
Već smo otkrili da je čista supstanca nešto što sadrži elemente iste vrste. Snijeg je dobar primjer čiste supstance. U stvari, ovo je ista voda, ali za razliku od vode s kojom se svakodnevno susrećemo, ova voda je mnogo čistija i ne sadrži nečistoće. Dijamant je također čista tvar, jer sadrži samo ugljik bez nečistoća. Isto važi i za gorski kristal. NaSvakodnevno se susrećemo sa još jednim primerom čiste supstance - rafinisanog šećera, koji sadrži samo saharozu.
Miksevi
Već smo razmatrali čiste supstance i primere čistih supstanci, a sada pređimo na drugu kategoriju supstanci - smeše. Smjesa je kada se više tvari pomiješa. S mješavinama se susrećemo stalno, čak iu svakodnevnom životu. Isti čaj ili otopina sapuna su mješavine koje koristimo svakodnevno. Smjese može stvoriti čovjek, ili mogu biti prirodne. Oni su u čvrstom, tečnom i gasovitom stanju. Kao što je već spomenuto, isti čaj je mješavina vode, šećera i čaja. Ovo je primjer mješavine koju je napravio čovjek. Mlijeko je prirodna mješavina, jer se pojavljuje bez ljudske intervencije u procesu razvoja i sadrži mnogo različitih komponenti.
Mješavine koje stvara čovjek su skoro uvijek postojane, a one prirodne pod utjecajem topline počinju da se raspadaju u zasebne čestice (mlijeko, na primjer, ukiseli nakon nekoliko dana). Smjese se također dijele na heterogene i homogene. Heterogene smjese su heterogene, a njihove komponente vidljive su golim okom i pod mikroskopom. Takve smjese se nazivaju suspenzije, koje se pak dijele na suspenzije (tvar u čvrstom stanju i tvar u tekućem stanju) i emulzije (dvije tvari u tekućem stanju). Homogene smjese su homogene, a njihove pojedinačne komponente se ne mogu razmatrati. Nazivaju se i rastvori (mogu biti supstance u gasovitom stanju,tečno ili čvrsto stanje).
Karakteristike mješavine i čistih tvari
Radi lakše percepcije, informacije su predstavljene u obliku tabele.
| Uporedni znak | Čiste supstance | Miksevi |
| Sastav supstanci | Održavajte kompoziciju konstantnom | Imaju promjenjivu kompoziciju |
| Vrste supstanci | Sadrži jednu supstancu | Uključi različite supstance |
| Fizička svojstva | Zadrži stalna fizička svojstva | Imaju nestabilna fizička svojstva |
| Promjena energije materije | Promjene kada se energija generiše | Bez promjene |
Metode za dobijanje čistih supstanci
U prirodi, mnoge supstance postoje kao mješavine. Koriste se u farmakologiji, industrijskoj proizvodnji.
Da bi se dobile čiste supstance, koriste se različite metode odvajanja. Heterogene smjese se odvajaju taloženjem i filtriranjem. Homogene smjese se odvajaju isparavanjem i destilacijom. Razmotrite svaku metodu posebno.
Namirenje
Ova metoda se koristi za odvajanje suspenzija kao što je mješavina riječnog pijeska i vode. Glavni princip na kojem se zasniva proces taloženja je razlika u gustoći ovihsupstance koje treba odvojiti. Na primjer, jedna teška supstanca i voda. Koja je čista tvar teža od vode? Ovo je, na primjer, pijesak, koji će se zbog svoje mase početi taložiti na dno. Različite emulzije se odvajaju na isti način. Na primjer, biljno ulje ili ulje može se odvojiti od vode. Ove tvari u procesu odvajanja formiraju mali film na površini vode. U laboratorijskim uslovima, isti proces se izvodi pomoću levka za odvajanje. Ova metoda odvajanja mješavina funkcionira i u prirodi (bez ljudske intervencije). Na primjer, taloženje čađi iz dima i taloženje vrhnja u mlijeku.
Filtriranje
Ova metoda je prikladna za dobijanje čistih supstanci iz heterogenih mješavina, na primjer, iz mješavine vode i kuhinjske soli. Dakle, kako funkcionira filtracija u procesu odvajanja čestica mješavine? Suština je da supstance imaju različite nivoe rastvorljivosti i veličine čestica.
Filter je dizajniran na način da kroz njega mogu proći samo čestice iste rastvorljivosti ili iste veličine. Veće i druge neprikladne čestice neće moći proći kroz filter i bit će prosijane. Ulogu filtera mogu imati ne samo specijalizirani uređaji i rješenja unutar laboratorija, već i poznate stvari poput vate, ugljena, pečene gline, prešanog stakla i drugih poroznih predmeta. Filteri se u stvarnom životu koriste mnogo češće nego što mislite.
Prema ovom principu, svima nama radi poznati usisivač, koji odvaja velikečestice krhotina i spretno usisava male koje nisu u stanju da oštete mehanizam. Kada ste bolesni, nosite zavoj od gaze koji može ukloniti bakterije. Radnici čija je profesija povezana sa širenjem opasnih gasova i prašine nose respiratorne maske kako bi ih zaštitili od trovanja.
Uticaj magneta i vode
Na ovaj način možete odvojiti mješavinu željeznog praha i sumpora. Princip razdvajanja zasniva se na dejstvu magneta na gvožđe. Čestice gvožđa privlače magnet, dok sumpor ostaje na mestu. Ista metoda se može koristiti za odvajanje drugih metalnih dijelova iz mase različitih materijala.
Ako se sumporni prah pomešan sa prahom gvožđa sipa u vodu, čestice sumpora koje se ne kvaše će isplivati na površinu vode, dok će teško gvožđe odmah pasti na dno.
Evaporacija i kristalizacija
Ova metoda radi sa homogenim smjesama kao što je otopina soli u vodi. Djeluje u prirodnim procesima i laboratorijskim uvjetima. Na primjer, neka jezera, kada se zagriju, isparavaju vodu, a kuhinjska sol ostaje na svom mjestu. Sa gledišta hemije, ovaj proces se zasniva na činjenici da razlika između tačke ključanja dve supstance ne dozvoljava da ispare u isto vreme. Uništena voda će se pretvoriti u paru, a preostala sol će ostati u svom normalnom stanju.
Ako se supstanca koja se ekstrahuje (šećer, na primer) topi kada se zagreje, voda nije potpuno isparena. Smjesa se prvo zagrijava, a zatim modificirasmjesa se insistira tako da se čestice šećera slegnu na dno. Ponekad postoji i teži zadatak - odvajanje supstance sa višom tačkom ključanja. Na primjer, odvajanje vode od soli. U tom slučaju, isparena tvar se mora prikupiti, ohladiti i kondenzirati. Ova metoda odvajanja homogenih smjesa naziva se destilacija (ili jednostavno destilacija). Postoje posebni uređaji koji destiliraju vodu. Takva voda (destilirana) se aktivno koristi u farmakologiji ili u sistemima za hlađenje automobila. Naravno, ljudi koriste isti metod za destilaciju alkohola.
Hromatografija
Posljednja metoda razdvajanja je hromatografija. Zasniva se na činjenici da neke supstance imaju tendenciju da apsorbuju druge komponente supstanci. Radi ovako. Ako uzmete komad papira ili tkanine na kojoj je nešto ispisano mastilom i dio toga uronite u vodu, primijetit ćete sljedeće: voda će početi da se upija u papir ili tkaninu i puzaće se, ali boja stvar će malo zaostajati. Koristeći ovu tehniku, naučnik M. S. Cvet je uspeo da odvoji hlorofil (tvar koja daje zelenu boju biljkama) od zelenih delova biljke.
