Cijeli naš život doslovno je izgrađen na radu raznih kemikalija. Udišemo zrak koji sadrži mnogo različitih plinova. Izlaz je ugljični dioksid, koji zatim prerađuju biljke. Pijemo vodu ili mlijeko, što je mješavina vode s drugim komponentama (mast, mineralne soli, proteini itd.).
Banalna jabuka je čitav kompleks složenih kemikalija koje međusobno djeluju i s našim tijelom. Čim nešto uđe u naš želudac, tvari uključene u proizvod koji apsorbiramo počinju komunicirati sa želučanim sokom. Apsolutno svaki predmet: osoba, povrće, životinja je skup čestica i tvari. Potonji su podijeljeni u dvije različite vrste: čiste tvari i smjese. U ovom materijalu otkrit ćemo koje su tvari čiste, a koje od njih spadaju u kategoriju smjesa. Razmotrite metode za odvajanje smjesa. Također pogledajte tipične primjere čistih tvari.
Čiste tvari
Dakle, u kemiji su čiste tvari one tvari koje se uvijek sastoje od samo jedne jedine vrste čestica. A ovo je prvo važno svojstvo. Čista tvar je voda, na primjer, koja se sastoji odisključivo od molekula vode (odnosno svojih). Također, čista tvar uvijek ima stalan sastav. Dakle, svaka molekula vode sastoji se od dva atoma vodika i jednog atoma kisika.
Svojstva čistih tvari, za razliku od smjesa, trajna su i mijenjaju se kada se pojave nečistoće. Samo destilirana voda ima točku vrelišta, dok morska voda ključa na višoj temperaturi. Treba imati na umu da nijedna čista tvar nije apsolutno čista, budući da čak i čisti aluminij ima nečistoću u sastavu, iako ima udio od 0,001%. Postavlja se pitanje, kako pronaći masu čiste tvari? Formula za izračun je sljedeća - m (masa) čiste tvari \u003d W (koncentracija) čiste tvarismjesa / 100%.
Postoji i takva vrsta čistih tvari kao što su ultra-čiste tvari (ultra-čiste, visoke čistoće). Takve tvari se koriste u proizvodnji poluvodiča u raznim mjernim i računalnim uređajima, nuklearnoj energiji i u mnogim drugim stručnim područjima.
Primjeri čistih tvari
Već smo otkrili da je čista tvar nešto što sadrži elemente iste vrste. Snijeg je dobar primjer čiste tvari. Zapravo, ovo je ista voda, ali za razliku od vode s kojom se svakodnevno susrećemo, ova voda je puno čišća i ne sadrži nečistoće. Dijamant je također čista tvar, jer sadrži samo ugljik bez nečistoća. Isto vrijedi i za gorski kristal. NaSvakodnevno se susrećemo s još jednim primjerom čiste tvari - rafiniranog šećera, koji sadrži samo saharozu.
Miksevi
Već smo razmatrali čiste tvari i primjere čistih tvari, a sada prijeđimo na drugu kategoriju tvari - smjese. Smjesa je kada se više tvari pomiješa. S mješavinama se susrećemo kontinuirano, čak i u svakodnevnom životu. Isti čaj ili otopina sapuna su mješavine koje koristimo svakodnevno. Smjese može stvoriti čovjek, ili mogu biti prirodne. Oni su u čvrstom, tekućem i plinovitom 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 gotovo su uvijek postojane, a one prirodne pod utjecajem topline počinju se raspadati 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 nazivaju se suspenzijama, koje se pak dijele na suspenzije (tvar u krutom 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 otopinama (mogu biti tvari u plinovitom stanju,tekuće ili čvrsto stanje).
Karakteristike mješavine i čistih tvari
Radi lakše percepcije, informacije su predstavljene u obliku tablice.
| Uporedni znak | Čiste tvari | Miksevi |
| Sastav tvari | Održavajte kompoziciju konstantnom | Imaju promjenjivu kompoziciju |
| Vrste tvari | Sadrži jednu tvar | Uključi razne tvari |
| Fizička svojstva | Zadrži stalna fizička svojstva | Imaju nestabilna fizička svojstva |
| Promjena energije materije | Promjene kada se energija generira | Bez promjene |
Metode za dobivanje čistih tvari
U prirodi mnoge tvari postoje kao smjese. Koriste se u farmakologiji, industrijskoj proizvodnji.
Za dobivanje čistih tvari koriste se različite metode odvajanja. Heterogene smjese se odvajaju taloženjem i filtriranjem. Homogene smjese se odvajaju isparavanjem i destilacijom. Razmotrite svaku metodu zasebno.
Namirenje
Ova metoda se koristi za odvajanje suspenzija kao što je mješavina riječnog pijeska i vode. Glavni princip na kojem se temelji proces taloženja je razlika u gustoći onihtvari koje treba odvojiti. Na primjer, jedna teška tvar i voda. Koja je čista tvar teža od vode? To je primjerice pijesak koji će se zbog svoje mase početi taložiti na dno. Na isti se način odvajaju različite emulzije. Na primjer, biljno ulje ili ulje može se odvojiti od vode. Ove tvari u procesu odvajanja tvore mali film na površini vode. U laboratorijskim uvjetima isti se postupak provodi pomoću lijevka za odvajanje. Ova metoda odvajanja smjesa djeluje i u prirodi (bez ljudske intervencije). Na primjer, taloženje čađe iz dima i taloženje vrhnja u mlijeku.
Filtriranje
Ova metoda je prikladna za dobivanje čistih tvari iz heterogenih smjesa, na primjer, iz mješavine vode i kuhinjske soli. Dakle, kako funkcionira filtracija u procesu odvajanja čestica smjese? Zaključak je da tvari imaju različite razine topljivosti i veličine čestica.
Filter je dizajniran na način da kroz njega mogu proći samo čestice iste topljivosti 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. Filtri se u stvarnom životu koriste mnogo češće nego što mislite.
Prema ovom principu, svima nama radi poznati usisavač koji odvaja velikečestice krhotina i spretno usisava male koje nisu u stanju oštetiti mehanizam. Kada ste bolesni, nosite zavoj od gaze koji može ukloniti bakterije. Radnici čija je profesija povezana sa širenjem opasnih plinova i prašine nose respiratorne maske kako bi ih zaštitili od trovanja.
Utjecaj magneta i vode
Na ovaj način možete odvojiti mješavinu željeznog praha i sumpora. Princip razdvajanja temelji se na učinku magneta na željezo. Čestice željeza privlače magnet, dok sumpor ostaje na mjestu. Ista metoda može se koristiti za odvajanje drugih metalnih dijelova iz mase različitih materijala.
Ako se sumporni prah pomiješan sa željeznim prahom ulije u vodu, čestice sumpora koje se ne kvaše će isplivati na površinu vode, dok će teško željezo odmah pasti na dno.
Iparavanje i kristalizacija
Ova metoda radi s homogenim smjesama kao što je otopina soli u vodi. Djeluje u prirodnim procesima i laboratorijskim uvjetima. Na primjer, neka jezera, kada se zagrijavaju, isparavaju vodu, a kuhinjska sol ostaje na svom mjestu. S gledišta kemije, ovaj se proces temelji na činjenici da razlika između vrelišta dviju tvari ne dopušta im da ispare u isto vrijeme. Uništena voda će se pretvoriti u paru, a preostala sol će ostati u svom normalnom stanju.
Ako se tvar koja se ekstrahira (na primjer šećer) topi kada se zagrijava, voda nije potpuno isparena. Smjesa se najprije zagrijava, a zatim modificirasmjesa se inzistira tako da se čestice šećera slegnu na dno. Ponekad postoji i teži zadatak - odvajanje tvari s višom točkom vrelišta. 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) aktivno se koristi u farmakologiji ili u sustavima hlađenja automobila. Naravno, ljudi koriste istu metodu za destilaciju alkohola.
kromatografija
Posljednja metoda odvajanja je kromatografija. Temelji se na činjenici da neke tvari imaju tendenciju apsorbirati druge komponente tvari. Djeluje ovako. Ako uzmete komad papira ili tkanine na kojoj je nešto ispisano tintom i dio toga uronite u vodu, primijetit ćete sljedeće: vodu će početi upijati papir ili tkanina i puzat će se, ali boja stvar će malo zaostati. Koristeći ovu tehniku, znanstvenik M. S. Tsvet uspio je odvojiti klorofil (tvar koja biljkama daje zelenu boju) od zelenih dijelova biljke.
