Substanțe pure: exemple. Prepararea substanțelor pure

Întreaga noastră viață este literalmente construită pe munca diverselor produse chimice. Respirăm aerul, care conține multe gaze diferite. Producția este dioxidul de carbon, care este apoi prelucrat de plante. Apămem 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 complex întreg substanțe chimice complexe, care interacționează între ele și cu corpul nostru. De îndată ce ceva intră în stomac, substanțele care intră în produsul absorbit de noi încep să interacționeze cu sucul gastric. Absolut fiecare obiect: om, legume, animale - un set de particule și substanțe. Acestea din urmă sunt împărțite în două tipuri diferite: substanțe pure și amestecuri. În acest material, vom înțelege ce substanțe sunt pure și care dintre ele aparțin categoriei amestecurilor. lua în considerare metode de separare a amestecurilor. Și, de asemenea, aruncăm o privire la exemple tipice de substanțe pure.

Substanțe pure

Deci, în chimie, substanțele pure sunt acele substanțe care întotdeauna constau dintr-o singură specie de particule. Și aceasta este prima proprietate importantă. O substanță pură este apa, de exemplu, care constă exclusiv din molecule de apă (adică propria sa). de asemenea substanță pură are întotdeauna o compoziție permanentă. Astfel, fiecare moleculă de apă constă din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen.

Proprietățile substanțelor pure, spre deosebire de amestecuri, sunt de natură constantă și se schimbă atunci când apar impuritățile. Numai apa distilată are un punct de fierbere, iar marea se fierbe la o temperatură mai ridicată. Trebuie luat în considerare faptul că orice substanță pură nu este absolut pură, deoarece chiar și aluminiu pur are un amestec în compoziție, deși are o cotă de 0,001%. Se pune întrebarea cum să determinăm masa materiei pure? Formula pentru calcul este după cum urmează: m (masă) substanță pură = W (concentrație) de substanță pură * amestec / 100%.

Există, de asemenea, un tip de substanțe pure, cum ar fi substanțe foarte pure (ultrapurie, de înaltă puritate). Astfel de substanțe sunt utilizate la fabricarea semiconductorilor în diverse dispozitive de măsurare și calcul, în domeniul energiei nucleare și al multor alte domenii profesionale.

Exemple de substanțe pure

Am constatat deja că substanța pură este aceea că conține elemente ale aceleiași specii. Un bun exemplu de substanță pură este zăpada. De fapt, este aceeași apă, dar spre deosebire de apa pe care o întâlnim în fiecare zi, 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 rock. Zilnic, ne confruntăm cu un alt exemplu de substanță pură - zahăr rafinat, care conține numai zaharoză.

amestecuri

Am considerat deja substanțe pure și exemple de substanțe pure, acum ne îndreptăm spre o altă categorie de substanțe - amestecuri. Un amestec este atunci când mai multe substanțe sunt amestecate unele cu altele. Ne confruntăm cu amestecurile în mod continuu, chiar și în viața de zi cu zi. Aceeași soluție de ceai sau săpun este un amestec pe care îl folosim zilnic. Amestecurile pot fi create de oameni și pot fi naturale. Ele sunt într-o stare solidă, lichidă și gazoasă. După cum sa menționat deja mai sus, același ceai este un amestec de apă, zahăr și ceai. Acesta este un exemplu de amestec creat de om. Laptele este un amestec natural, așa cum pare fără participarea omului în procesul de producție și conține multe componente diferite.

Amestecurile create de om sunt aproape întotdeauna durabile, iar naturale sub influența căldurii încep să se descompună în particule separate (laptele, de exemplu, se va transforma acru după câteva zile). Amestecurile sunt, de asemenea, împărțite în eterogene și omogene. Amestecurile heterogene sunt heterogene și componentele lor sunt vizibile cu ochiul liber și sub microscop. Astfel de amestecuri sunt denumite suspensii, care la rândul lor sunt împărțite în suspensii (materie solidă și substanță în stare lichidă) și emulsii (două substanțe în stare lichidă). Amestecurile omogene sunt omogene, și componentele lor separate nu pot fi luate în considerare. Acestea sunt, de asemenea, numite soluții (pot fi substanțe în stare gazoasă, lichidă sau solidă).

Caracteristicile amestecului și a substanțelor pure

Pentru confortul percepției, informațiile sunt prezentate sub forma unui tabel.

Metode de obținere a substanțelor pure

În natură, multe substanțe există sub formă de amestecuri. Ele sunt utilizate în farmacologie, producția industrială.

Pentru a obține substanțe pure, se utilizează diferite metode de separare. Amestecurile heterogene sunt separate prin sedimentare și filtrare. Amestecurile omogene sunt împărțite prin evaporare și distilare. Să luăm în considerare fiecare metodă separat.

soluționarea

Această metodă este utilizată pentru a separa suspensiile, cum ar fi un amestec de nisip fluvial cu apă. Principiul principal pe care se bazează procesul de susținere este diferența în densitățile acelor substanțe care vor fi separate. De exemplu, o substanță grea și apă. Ce substanțe pure sunt mai grele decât apa? Acesta este, de exemplu, nisip, care, datorită masei sale, va începe să se așeze la fund. În același mod, sunt separate diferite emulsii. De exemplu, apa poate separa ulei vegetal sau ulei vegetal. Aceste substanțe formează un film mic pe suprafața apei în timpul procesului de separare. În laborator, același proces se realizează utilizând canal de separare. Această metodă de separare a amestecurilor funcționează în natură (fără participarea omului). De exemplu, depunerea de funingine din fum și crema de sedimentare în lapte.

filtrare

Această metodă este adecvată pentru obținerea de substanțe pure din amestecuri eterogene, de exemplu, dintr-un amestec de apă și sare comuna. Deci, cum funcționează filtrarea în procesul de separare a particulelor de amestec? Concluzia este că substanțele au niveluri diferite de solubilitate și dimensiuni ale particulelor.

Filtrul este proiectat astfel încât numai particulele cu aceeași solubilitate sau aceeași mărime pe care le poate trece să treacă prin acesta. Particulele mai mari și alte particule inadecvate nu pot trece prin filtru și vor fi eliminate. Rolul filtrelor poate fi jucat nu numai prin dispozitive și soluții specializate din cadrul laboratorului, ci și prin lucruri familiare tuturor, cum ar fi vata de bumbac, cărbune, lut ars, sticlă presată și alte obiecte poroase. Filtrele sunt folosite în viața reală mult mai des decât pare.

Prin acest principiu, folosim cu toții un aspirator obișnuit care separă resturile mari și smulge cu degetul mic, incapabil să dăuneze mecanismului. Când sunteți bolnavi, puneți-vă un pansament de tifon care poate elimina bacteriile. Lucrătorii a căror profesie este asociată cu răspândirea de gaze și praf periculoase sunt măști respiratorii, protejându-i de otrăvire.

Expunerea la magnet și apă

În acest fel, un amestec de pulbere de fier și sulf poate fi separat. Principiul separării se bazează pe efectul unui magnet asupra fierului. Particulele de fier sunt atrase de magnet, în timp ce sulful rămâne în poziție. Aceeași metodă poate fi utilizată pentru a separa alte părți metalice de masa totală a diferitelor materiale.

Dacă pulberea de sulf este amestecat cu pulbere de fier, se toarnă în apă, particule de sulf nonwettable plutesc la suprafața apei, în timp ce fierul grele se află imediat pe fund.

Evaporarea și cristalizarea

Această metodă funcționează cu amestecuri omogene, cum ar fi o soluție de sare în apă. Funcționează în procesele naturale naturale și în condițiile de laborator. De exemplu, unele lacuri evaporă apă când sunt încălzite, iar în locul ei rămâne sare de masă. Din punctul 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 la un moment dat. Apa distrusă se va transforma în abur, iar restul de sare va rămâne în starea sa normală.

Dacă substanța care trebuie extrasă (zahăr, de exemplu) se topește la încălzire, atunci apa nu se evaporă complet. Amestecul este mai întâi încălzit și apoi amestecul modificat care rezultă insistă asupra faptului că particulele de zahăr se așează pe fund. Uneori există o sarcină mai dificilă - de a separa o substanță cu un punct de fierbere mai ridicat. De exemplu, separarea apei de sare. Într-un astfel de 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. Astfel de apă (distilată) este utilizată activ în farmacologie sau în sistemele de răcire a automobilelor. Firește, prin aceeași metodă, oamenii depășesc alcoolul.

cromatografia

Ultima metodă de separare este cromatografia. Ea se bazează pe faptul că unele materiale au tendința de a absorbi alte substanțe ingrediente. Aceasta funcționează după cum urmează. Dacă luați o bucată de hârtie sau pânză, pe care este scris ceva în cerneală și scufundați o parte din apă, veți observa următoarele: Apa va începe să o hârtie absorbantă sau o cârpă, și va merge în sus, dar coloranți va fi ușor în urmă. Folosind aceasta tehnica MS om de știință culoare ar putea separa clorofila (substanța care conferă plantelor de culoare verde) din părțile verzi ale plantei.