Nossa vida inteira é literalmente construída sobre o trabalho de vários produtos químicos. Respiramos o ar, que contém muitos gases diferentes. A saída é o dióxido de carbono, que é então processado pelas plantas. Bebemos água ou leite, que é uma mistura de água com outros componentes (gordura, sais minerais, proteína etc.).
A maçã banal é todo um complexo de substâncias químicas complexas que interagem entre si e com o nosso corpo. Assim que algo entra em nosso estômago, as substâncias incluídas no produto absorvido por nós começam a interagir com o suco gástrico. Absolutamente todo objeto: uma pessoa, um vegetal, um animal é um conjunto de partículas e substâncias. Estes últimos são divididos em dois tipos diferentes: substâncias puras e misturas. Neste material, descobriremos quais substâncias são puras e quais pertencem à categoria de misturas. Considere métodos para separar misturas. E também veja exemplos típicos de substâncias puras.
Substâncias puras
Então, em química, substâncias puras são aquelas substâncias que sempre consistem em apenas um único tipo de partícula. E esta é a primeira propriedade importante. Uma substância pura é a água, por exemplo, que consiste emexclusivamente de moléculas de água (ou seja, suas próprias). Além disso, uma substância pura sempre tem uma composição constante. Assim, cada molécula de água consiste em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio.
As propriedades das substâncias puras, ao contrário das misturas, são permanentes e mudam quando aparecem impurezas. Apenas a água destilada tem um ponto de ebulição, enquanto a água do mar ferve a uma temperatura mais alta. Deve-se ter em mente que qualquer substância pura não é absolutamente pura, pois mesmo o alumínio puro possui uma impureza na composição, embora tenha uma participação de 0,001%. Surge a questão, como encontrar a massa de uma substância pura? A fórmula para calcular é a seguinte - m (massa) de uma substância pura \u003d W (concentração) de uma substância puramistura / 100%.
Há também um tipo de substâncias puras como substâncias ultrapuras (ultrapuras, de alta pureza). Tais substâncias são usadas na produção de semicondutores em vários dispositivos de medição e computação, energia nuclear e em muitos outros campos profissionais.
Exemplos de substâncias puras
Já descobrimos que uma substância pura é algo que contém elementos da mesma espécie. A neve é um bom exemplo de substância pura. Na verdade, esta é a mesma água, mas ao contrário da água que encontramos diariamente, esta água é muito mais limpa e não contém impurezas. O diamante também é uma substância pura, pois contém apenas carbono sem impurezas. O mesmo se aplica ao cristal de rocha. NoDiariamente somos confrontados com outro exemplo de substância pura - o açúcar refinado, que contém apenas sacarose.
Misturas
Já consideramos substâncias puras e exemplos de substâncias puras, agora vamos passar para outra categoria de substâncias - misturas. Uma mistura é quando várias substâncias são misturadas. Encontramos misturas continuamente, mesmo na vida cotidiana. A mesma solução de chá ou sabão são misturas que usamos diariamente. As misturas podem ser criadas pelo homem, ou podem ser naturais. Estão nos estados sólido, líquido e gasoso. Como mencionado acima, o mesmo chá é uma mistura de água, açúcar e chá. Este é um exemplo de uma mistura artificial. O leite é uma mistura natural, pois aparece sem intervenção humana no processo de desenvolvimento e contém muitos componentes diferentes.
As misturas criadas pelo homem são quase sempre duráveis, e as naturais sob a influência do calor começam a se desintegrar em partículas separadas (leite, por exemplo, azeda depois de alguns dias). As misturas também são divididas em heterogêneas e homogêneas. Misturas heterogêneas são heterogêneas e seus componentes são visíveis a olho nu e ao microscópio. Essas misturas são chamadas de suspensões, que por sua vez são divididas em suspensões (uma substância no estado sólido e uma substância no estado líquido) e emulsões (duas substâncias no estado líquido). Misturas homogêneas são homogêneas e seus componentes individuais não podem ser considerados. Eles também são chamados de soluções (podem ser substâncias em estado gasoso,estado líquido ou sólido).
Características de mistura e substâncias puras
Para facilitar a percepção, as informações são apresentadas em forma de tabela.
| Sinal Comparativo | Substâncias puras | Misturas |
| Composição de substâncias | Mantenha a composição constante | Tenha uma composição variável |
| Tipos de substâncias | Contém uma substância | Incluir várias substâncias |
| Propriedades físicas | Mantenha as propriedades físicas constantes | Tem propriedades físicas instáveis |
| Mudança na energia da matéria | Muda quando a energia é gerada | Sem alteração |
Métodos para obtenção de substâncias puras
Na natureza, muitas substâncias existem como misturas. Eles são usados em farmacologia, produção industrial.
Para obter substâncias puras, vários métodos de separação são usados. Misturas heterogêneas são separadas por decantação e filtragem. Misturas homogêneas são separadas por evaporação e destilação. Considere cada método separadamente.
Liquidação
Este método é usado para separar suspensões como uma mistura de areia de rio e água. O principal princípio em que se baseia o processo de sedimentação é a diferença nas densidades dessessubstâncias a serem separadas. Por exemplo, uma substância pesada e água. Qual substância pura é mais pesada que a água? Esta é a areia, por exemplo, que, devido à sua massa, começará a se depositar no fundo. Diferentes emulsões são separadas da mesma maneira. Por exemplo, óleo vegetal ou óleo pode ser separado da água. Essas substâncias no processo de separação formam um pequeno filme na superfície da água. Em condições de laboratório, o mesmo processo é realizado usando um funil de separação. Este método de separação de misturas também funciona na natureza (sem intervenção humana). Por exemplo, deposição de fuligem de fumaça e deposição de creme no leite.
Filtragem
Este método é adequado para obter substâncias puras de misturas heterogêneas, por exemplo, de uma mistura de água e sal de mesa. Então, como funciona a filtração no processo de separação das partículas de uma mistura? A conclusão é que as substâncias têm diferentes níveis de solubilidade e tamanhos de partículas.
O filtro é projetado de forma que apenas partículas com a mesma solubilidade ou o mesmo tamanho possam passar por ele. Partículas maiores e outras inadequadas não conseguirão passar pelo filtro e serão filtradas. O papel dos filtros pode ser desempenhado não apenas por dispositivos e soluções especializadas dentro do laboratório, mas também por coisas familiares, como algodão, carvão, argila cozida, vidro prensado e outros objetos porosos. Os filtros são usados na vida real com muito mais frequência do que você imagina.
Segundo este princípio, o familiar aspirador de pó funciona para todos nós, o que separa grandespartículas de detritos e habilmente suga as pequenas que são incapazes de danificar o mecanismo. Quando você está doente, você usa uma atadura de gaze que pode eliminar as bactérias. Os trabalhadores cuja profissão está associada à disseminação de gases e poeira perigosos usam máscaras respiratórias para protegê-los de envenenamento.
Impacto do ímã e da água
Assim você pode separar a mistura de pó de ferro e enxofre. O princípio da separação é baseado no efeito de um ímã sobre o ferro. As partículas de ferro são atraídas pelo ímã, enquanto o enxofre permanece no lugar. O mesmo método pode ser usado para separar outras peças metálicas de uma massa de materiais diferentes.
Se pó de enxofre misturado com pó de ferro for derramado na água, partículas de enxofre não molháveis flutuarão na superfície da água, enquanto o ferro pesado cairá imediatamente no fundo.
Evaporação e cristalização
Este método funciona com misturas homogêneas, como uma solução de sal em água. Funciona em processos naturais e condições de laboratório. Por exemplo, alguns lagos, quando aquecidos, evaporam a água e o sal de mesa permanece em seu lugar. Do ponto de vista da química, esse processo se baseia no fato de que a diferença entre o ponto de ebulição de duas substâncias não permite que elas evaporem ao mesmo tempo. A água destruída se transformará em vapor e o sal restante permanecerá em seu estado normal.
Se a substância a ser extraída (açúcar, por exemplo) derreter quando aquecida, a água não é completamente evaporada. A mistura é primeiro aquecida e, em seguida, a mistura modificada resultanteinsiste-se na mistura para que as partículas de açúcar se depositem no fundo. Às vezes há uma tarefa mais difícil - a separação de uma substância com um ponto de ebulição mais alto. Por exemplo, separar a água do sal. Neste caso, a substância evaporada deve ser coletada, resfriada e condensada. Este método de separação de misturas homogêneas é chamado de destilação (ou simplesmente destilação). Existem dispositivos especiais que destilam água. Essa água (destilada) é usada ativamente em farmacologia ou em sistemas de refrigeração automotivos. Naturalmente, as pessoas usam o mesmo método para destilar álcool.
Cromatografia
O último método de separação é a cromatografia. Baseia-se no fato de que algumas substâncias tendem a absorver outros componentes de substâncias. Funciona assim. Se você pegar um pedaço de papel ou tecido em que algo está escrito em tinta e mergulhar parte dele na água, notará o seguinte: a água começará a ser absorvida pelo papel ou tecido e subirá, mas a coloração a matéria ficará um pouco para trás. Usando essa técnica, o cientista M. S. Tsvet conseguiu separar a clorofila (substância que dá cor verde às plantas) das partes verdes da planta.
