Na 8ª série, os alunos estudam substâncias puras e misturas em um curso de química. Nosso artigo irá ajudá-los a entender este tópico. Nós lhe diremos quais substâncias são chamadas de puras e quais são chamadas de misturas. Você já pensou na pergunta: “Existe uma substância absolutamente pura?” A resposta pode surpreendê-lo.
Por que este tópico é ensinado na escola?
Antes de considerar a definição de "substância pura", é necessário lidar com a questão: "Com qual substância estamos realmente lidando - uma substância pura ou uma mistura?"
Em todos os momentos, a pureza da matéria preocupou não apenas pesquisadores, cientistas, mas também pessoas comuns. O que geralmente queremos dizer com esse conceito? Cada um de nós quer beber água sem impurezas de metais pesados. Queremos respirar ar puro que não seja poluído pelo escapamento do carro. Mas a água e o ar não poluídos podem ser chamados de substâncias puras? Cientificamente, não.
O que é uma mistura?
Então, uma mistura é uma substância que contém vários tipos de moléculas. Agora pense na composição da água que fluida torneira - sim, sim, tem muitas impurezas. Por sua vez, as substâncias que compõem a mistura são chamadas de componentes. Considere um exemplo. O ar que respiramos é uma mistura de diferentes gases. Os componentes que compõem sua composição são oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono e assim por diante. Se a massa de um componente é dez vezes menor que a massa de outro, essa substância é chamada de impureza. Muitas vezes na natureza há ar poluído com impurezas de sulfeto de hidrogênio. Este gás cheira a ovos podres e é venenoso para os seres humanos. Quando os turistas fazem um incêndio na margem do rio, ele polui o ar com dióxido de carbono, que também é perigoso em grandes quantidades.
Caras particularmente perspicazes já podem ter uma pergunta: “O que é mais comum - substâncias puras ou misturas?” Para responder à sua pergunta: “Basicamente tudo ao nosso redor são misturas.”
A natureza é tão incrível.
Algumas palavras sobre os tipos de substâncias puras
No início do artigo, prometemos falar sobre se as substâncias existem absolutamente sem impurezas. Você acha que existem tais? Já falamos sobre a água da torneira. Mas a água de nascente pode conter impurezas? A resposta a esta pergunta é simples: substâncias absolutamente puras não ocorrem na natureza. No entanto, nos círculos científicos é costume falar sobre a pureza relativa de uma substância. Soa assim: "A substância é pura, mas com uma ressalva". Assim, por exemplo, pode ser tecnicamente limpo. As tintas preta e roxa contêm impurezas. Se eles não podem ser detectados por uma reação química, então issodiz-se que a substância é quimicamente pura. Isto é água destilada.
Sobre limpeza
Então, é hora de falar sobre matéria pura. Esta é uma substância que em sua composição possui partículas de apenas um tipo. Acontece que ele tem propriedades especiais. Tem outro nome: substância individual. Vamos tentar caracterizar as propriedades da água pura:
- substância individual: água destilada;
- ponto de ebulição - 100°C;
- ponto de fusão - 0°C;
- esta água não tem sabor, cheiro ou cor.
Como separar substâncias?
Esta questão também é relevante. Muitas vezes, na vida cotidiana e no trabalho (em maior medida), uma pessoa separa substâncias. Assim, por exemplo, o creme é formado no leite, que pode ser coletado da superfície se for usado o método de decantação. Durante o refino de petróleo, uma pessoa produz gasolina, combustível de foguete, querosene, óleo de máquina e assim por diante. Em todas as etapas do processamento, uma pessoa usa uma variedade de métodos para separar misturas, que dependem do estado de agregação da substância. Vamos dar uma olhada em cada um.
Filtragem
Este método é usado quando há uma substância líquida que contém partículas sólidas insolúveis. Por exemplo, água e areia de rio. Esta mistura é passada através de um filtro. Assim, a areia fica retida no filtro e a água limpa passa por ele com calma. Raramente damos importância a isso, mas todos os dias na cozinha, muitos moradores da cidade passam água da torneirafiltros de limpeza. Então, até certo ponto, você pode se considerar um cientista!
Liquidação
Dissemos algumas palavras sobre este método logo acima. No entanto, vamos considerá-lo com mais detalhes. Os químicos recorrem a este método quando é necessário separar suspensões ou emulsões. Por exemplo, se o óleo vegetal penetrou na água limpa, a mistura resultante deve ser agitada e deixe fermentar por um tempo. Depois disso, uma pessoa observará um fenômeno quando o óleo em forma de filme cobrir a água.
Em laboratórios, os químicos usam outro método chamado funil de separação. Ao usar este método de purificação, um líquido denso penetra no recipiente e o que é mais leve permanece.
O método de decantação tem uma séria desvantagem - é uma baixa velocidade do processo. Neste caso, é necessário um longo tempo para a formação de um precipitado. Em empresas industriais, esse método ainda é usado. Engenheiros projetam estruturas especiais que são chamadas de "sumps".
Ímã
Cada um de nós brincou com um imã pelo menos uma vez na vida. Sua incrível capacidade de atrair metais parecia mágica. Pessoas engenhosas imaginavam usar um ímã para separar as misturas. Por exemplo, a separação de limalhas de madeira e ferro é possível com um ímã. Mas vale a pena considerar que não pode atrair todos os metais, apenas as misturas que contêm ferroímãs estão sujeitas a ele. Estes incluem níquel, térbio, cob alto, érbio eetc.
Destilação
Este termo tem raízes latinas, na tradução significa "gotas drenantes". Este método é a separação de misturas com base nas diferenças no ponto de ebulição das substâncias. É este método que ajudará a separar a água e o álcool. A última substância evapora a +78°C. Quando seus vapores tocam paredes e superfícies frias, os vapores se condensam, transformando-se em uma substância líquida.
Na indústria pesada, derivados de petróleo, metais puros e várias substâncias aromáticas são extraídos por este método.
Os gases podem ser separados?
Falamos sobre substâncias puras e misturas em estado líquido e sólido. Mas e se for necessário separar as misturas de gases? Os brilhantes chefes da indústria química hoje praticam vários métodos físicos para separar misturas gasosas:
- condensação;
- sorção;
- separação de membrana;
- refluxo.
Então, em nosso artigo consideramos o conceito de substâncias puras e misturas. Descobrimos o que é mais comum na natureza. Agora você conhece as diferentes maneiras de separar misturas - e você mesmo pode demonstrar algumas delas, como um ímã. Esperamos que nosso artigo tenha sido útil para você. Aprenda ciência hoje para que amanhã ela o ajude a resolver qualquer problema - tanto em casa quanto na produção!
