Notre vie entière est littéralement construite sur le travail de divers produits chimiques. Nous respirons de l'air, qui contient de nombreux gaz différents. La sortie est le dioxyde de carbone, qui est ensuite traité par les plantes. Nous buvons de l'eau ou du lait, qui est un mélange d'eau avec d'autres composants (graisses, sels minéraux, protéines, etc.).
Une pomme banale est un ensemble complexe de produits chimiques complexes qui interagissent les uns avec les autres et avec notre corps. Dès que quelque chose pénètre dans notre estomac, les substances incluses dans le produit absorbé par nous commencent à interagir avec le suc gastrique. Absolument chaque objet: une personne, un légume, un animal est un ensemble de particules et de substances. Ces derniers sont divisés en deux types différents: les substances pures et les mélanges. Dans ce matériel, nous déterminerons quelles substances sont pures et lesquelles appartiennent à la catégorie des mélanges. Considérez les méthodes de séparation des mélanges. Et regardez aussi des exemples typiques de substances pures.
Substances pures
Ainsi, en chimie, les substances pures sont les substances qui sont toujours constituées d'un seul type de particules. Et c'est la première propriété importante. Une substance pure est l'eau, par exemple, qui se compose deexclusivement à partir de molécules d'eau (c'est-à-dire les leurs). De plus, une substance pure a toujours une composition constante. Ainsi, chaque molécule d'eau est constituée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène.
Les propriétés des substances pures, contrairement aux mélanges, sont permanentes et changent lorsque des impuretés apparaissent. Seule l'eau distillée a un point d'ébullition, tandis que l'eau de mer bout à une température plus élevée. Il convient de garder à l'esprit que toute substance pure n'est pas absolument pure, car même l'aluminium pur a une impureté dans la composition, bien qu'il ait une part de 0,001%. La question se pose, comment trouver la masse d'un corps pur ? La formule de calcul est la suivante - m (masse) d'une substance pure \u003d W (concentration) d'une substance puremélange / 100%.
Il existe également un type de substances pures telles que les substances ultra-pures (ultra-pures, de haute pureté). Ces substances sont utilisées dans la production de semi-conducteurs dans divers appareils de mesure et de calcul, l'énergie nucléaire et dans de nombreux autres domaines professionnels.
Exemples de substances pures
Nous avons déjà découvert qu'une substance pure est quelque chose qui contient des éléments du même genre. La neige est un bon exemple de substance pure. En fait, il s'agit de la même eau, mais contrairement à l'eau que nous rencontrons quotidiennement, cette eau est beaucoup plus propre et ne contient pas d'impuretés. Le diamant est également une substance pure, car il ne contient que du carbone sans impuretés. Il en va de même pour le cristal de roche. Sur leAu quotidien, nous sommes confrontés à un autre exemple de substance pure: le sucre raffiné, qui ne contient que du saccharose.
Mixes
Nous avons déjà considéré les substances pures et les exemples de substances pures, passons maintenant à une autre catégorie de substances - les mélanges. Un mélange, c'est quand plusieurs substances sont mélangées ensemble. Nous rencontrons des mélanges sur une base continue, même dans la vie de tous les jours. Le même thé ou solution savonneuse sont des mélanges que nous utilisons quotidiennement. Les mélanges peuvent être créés par l'homme ou ils peuvent être naturels. Ils sont à l'état solide, liquide et gazeux. Comme mentionné ci-dessus, le même thé est un mélange d'eau, de sucre et de thé. Ceci est un exemple de mélange artificiel. Le lait est un mélange naturel, car il apparaît sans intervention humaine dans le processus de développement et contient de nombreux composants différents.
Les mélanges créés par l'homme sont presque toujours durables, et les mélanges naturels sous l'influence de la chaleur commencent à se désintégrer en particules séparées (le lait, par exemple, acide après quelques jours). Les mélanges sont également divisés en hétérogènes et homogènes. Les mélanges hétérogènes sont hétérogènes et leurs composants sont visibles à l'œil nu et au microscope. Ces mélanges sont appelés suspensions, elles-mêmes divisées en suspensions (une substance à l'état solide et une substance à l'état liquide) et en émulsions (deux substances à l'état liquide). Les mélanges homogènes sont homogènes et leurs composants individuels ne peuvent pas être pris en compte. On les appelle aussi solutions (il peut s'agir de substances sous forme gazeuse,état liquide ou solide).
Caractéristiques du mélange et des substances pures
Pour faciliter la perception, les informations sont présentées sous forme de tableau.
| Signe comparatif | Substances pures | Mixes |
| Composition des substances | Garder la composition constante | Avoir une composition variable |
| Types de substances | Contient une substance | Inclure diverses substances |
| Propriétés physiques | Garder les propriétés physiques constantes | Avoir des propriétés physiques instables |
| Changement de l'énergie de la matière | Change lorsque l'énergie est générée | Pas de changement |
Méthodes d'obtention de substances pures
Dans la nature, de nombreuses substances existent sous forme de mélanges. Ils sont utilisés en pharmacologie, production industrielle.
Pour obtenir des substances pures, différentes méthodes de séparation sont utilisées. Les mélanges hétérogènes sont séparés par décantation et filtration. Les mélanges homogènes sont séparés par évaporation et distillation. Considérez chaque méthode séparément.
Régler
Cette méthode est utilisée pour séparer des suspensions telles qu'un mélange de sable de rivière et d'eau. Le grand principe sur lequel repose le processus de décantation est la différence de densité de cessubstances à séparer. Par exemple, une substance lourde et de l'eau. Quelle substance pure est plus lourde que l'eau ? C'est du sable, par exemple, qui, du fait de sa masse, va commencer à se déposer au fond. Différentes émulsions sont séparées de la même manière. Par exemple, l'huile végétale ou l'huile peut être séparée de l'eau. Ces substances en cours de séparation forment un petit film à la surface de l'eau. Dans des conditions de laboratoire, le même processus est effectué à l'aide d'une ampoule à décanter. Cette méthode de séparation des mélanges fonctionne aussi dans la nature (sans intervention humaine). Par exemple, dépôt de suie provenant de la fumée et sédimentation de la crème dans le lait.
Filtrage
Cette méthode convient pour obtenir des substances pures à partir de mélanges hétérogènes, par exemple à partir d'un mélange d'eau et de sel de table. Alors, comment fonctionne la filtration dans le processus de séparation des particules d'un mélange ? En fin de compte, les substances ont des niveaux de solubilité et des tailles de particules différents.
Le filtre est conçu de manière à ce que seules les particules de même solubilité ou de même taille puissent le traverser. Les particules plus grosses et inappropriées ne pourront pas passer à travers le filtre et seront éliminées. Le rôle des filtres peut être joué non seulement par des dispositifs et solutions spécialisés au sein du laboratoire, mais également par des objets familiers tels que le coton, le charbon, l'argile cuite, le verre pressé et d'autres objets poreux. Les filtres sont utilisés dans la vraie vie beaucoup plus souvent que vous ne le pensez.
Selon ce principe, l'aspirateur familier fonctionne pour nous tous, qui sépare de grandesparticules de débris et aspire habilement les petites qui ne peuvent pas endommager le mécanisme. Lorsque vous êtes malade, vous portez un pansement de gaze qui peut éliminer les bactéries. Les travailleurs dont la profession est associée à la propagation de gaz et de poussières dangereux portent des masques respiratoires pour les protéger contre les empoisonnements.
Impact de l'aimant et de l'eau
De cette façon, vous pouvez séparer le mélange de poudre de fer et de soufre. Le principe de séparation est basé sur l'effet d'un aimant sur le fer. Les particules de fer sont attirées par l'aimant, tandis que le soufre reste en place. La même méthode peut être utilisée pour séparer d'autres pièces métalliques d'une masse de matériaux différents.
Si de la poudre de soufre mélangée à de la poudre de fer est versée dans l'eau, les particules de soufre non mouillables flotteront à la surface de l'eau, tandis que le fer lourd tombera immédiatement au fond.
Évaporation et cristallisation
Cette méthode fonctionne avec des mélanges homogènes comme une solution de sel dans l'eau. Il fonctionne dans des processus naturels et des conditions de laboratoire. Par exemple, certains lacs, lorsqu'ils sont chauffés, évaporent l'eau et le sel de table reste à sa place. Du point de vue de la chimie, ce processus est basé sur le fait que la différence entre le point d'ébullition de deux substances ne leur permet pas de s'évaporer en même temps. L'eau détruite se transformera en vapeur et le sel restant restera dans son état normal.
Si la substance à extraire (le sucre, par exemple) fond lorsqu'elle est chauffée, l'eau ne s'évapore pas complètement. Le mélange est d'abord chauffé, puis le produit modifié résultantle mélange est insisté pour que les particules de sucre se déposent au fond. Parfois, il y a une tâche plus difficile - la séparation d'une substance avec un point d'ébullition plus élevé. Par exemple, séparer l'eau du sel. Dans ce cas, la substance évaporée doit être collectée, refroidie et condensée. Cette méthode de séparation des mélanges homogènes est appelée distillation (ou simplement distillation). Il existe des appareils spéciaux qui distillent l'eau. Cette eau (distillée) est activement utilisée en pharmacologie ou dans les systèmes de refroidissement automobiles. Naturellement, les gens utilisent la même méthode pour distiller l'alcool.
Chromatographie
La dernière méthode de séparation est la chromatographie. Il est basé sur le fait que certaines substances ont tendance à absorber d'autres composants de substances. Cela fonctionne comme ça. Si vous prenez un morceau de papier ou de tissu sur lequel quelque chose est écrit à l'encre et que vous en immergez une partie dans l'eau, vous remarquerez ce qui suit: l'eau commencera à être absorbée par le papier ou le tissu et remontera, mais la coloration la matière prendra un peu de retard. Grâce à cette technique, le scientifique M. S. Tsvet a pu séparer la chlorophylle (une substance qui donne la couleur verte aux plantes) des parties vertes de la plante.
