Celý náš život je doslova postavený na práci rôznych chemikálií. Dýchame vzduch, ktorý obsahuje veľa rôznych plynov. Výstupom je oxid uhličitý, ktorý následne spracovávajú rastliny. Pijeme vodu alebo mlieko, čo je zmes vody s ďalšími zložkami (tuk, minerálne soli, bielkoviny atď.).
Banálne jablko je celý komplex komplexných chemikálií, ktoré interagujú medzi sebou a s naším telom. Akonáhle sa niečo dostane do nášho žalúdka, látky obsiahnuté v nami absorbovanom produkte začnú interagovať so žalúdočnou šťavou. Absolútne každý predmet: človek, zelenina, zviera je súbor častíc a látok. Tieto sa delia na dva rôzne typy: čisté látky a zmesi. V tomto materiáli zistíme, ktoré látky sú čisté a ktoré z nich patria do kategórie zmesí. Zvážte metódy oddeľovania zmesí. A tiež sa pozrite na typické príklady čistých látok.
Čisté látky
V chémii sú teda čisté látky tie látky, ktoré vždy pozostávajú len z jedného jediného druhu častíc. A to je prvá dôležitá vlastnosť. Čistá látka je napríklad voda, ktorá pozostáva zvýlučne z molekúl vody (teda vlastných). Čistá látka má tiež vždy konštantné zloženie. Každá molekula vody sa teda skladá z dvoch atómov vodíka a jedného atómu kyslíka.
Vlastnosti čistých látok sú na rozdiel od zmesí trvalé a menia sa, keď sa objavia nečistoty. Bod varu má len destilovaná voda, kým morská voda vrie pri vyššej teplote. Treba mať na pamäti, že akákoľvek čistá látka nie je absolútne čistá, pretože aj čistý hliník má v zložení nečistotu, hoci má podiel 0,001%. Vzniká otázka, ako zistiť hmotnosť čistej látky? Vzorec na výpočet je nasledujúci - m (hmotnosť) čistej látky \u003d W (koncentrácia) čistej látkyzmes / 100 %.
Existuje aj taký typ čistých látok, ako sú ultračisté látky (ultračisté, vysokočisté). Takéto látky sa používajú pri výrobe polovodičov v rôznych meracích a výpočtových zariadeniach, jadrovej energetike a v mnohých ďalších odborných oblastiach.
Príklady čistých látok
Už sme zistili, že čistá látka je niečo, čo obsahuje prvky rovnakého druhu. Sneh je dobrým príkladom čistej látky. V skutočnosti ide o rovnakú vodu, no na rozdiel od vody, s ktorou sa denne stretávame, je táto voda oveľa čistejšia a neobsahuje nečistoty. Diamant je tiež čistá látka, pretože obsahuje iba uhlík bez nečistôt. To isté platí pre horský krištáľ. NaDenne sa stretávame s ďalším príkladom čistej látky – rafinovaného cukru, ktorý obsahuje iba sacharózu.
Mixy
O čistých látkach a príkladoch čistých látok sme už uvažovali, teraz prejdime k ďalšej kategórii látok – zmesiam. Zmes je, keď sa zmieša niekoľko látok. So zmesami sa stretávame priebežne aj v bežnom živote. Rovnaký čaj alebo mydlový roztok sú zmesi, ktoré používame denne. Zmesi môžu byť vytvorené človekom alebo môžu byť prírodné. Sú v pevnom, kvapalnom a plynnom skupenstve. Ako už bolo spomenuté vyššie, ten istý čaj je zmesou vody, cukru a čaju. Toto je príklad umelo vytvorenej zmesi. Mlieko je prírodná zmes, pretože sa javí bez ľudského zásahu do procesu vývoja a obsahuje mnoho rôznych zložiek.
Zmesi vytvorené človekom sú takmer vždy odolné a prírodné sa vplyvom tepla začnú rozpadať na samostatné častice (napríklad mlieko kysne po niekoľkých dňoch). Zmesi sa tiež delia na heterogénne a homogénne. Heterogénne zmesi sú heterogénne a ich zložky sú viditeľné voľným okom a pod mikroskopom. Takéto zmesi sa nazývajú suspenzie, ktoré sa zase delia na suspenzie (látka v pevnom stave a látka v kvapalnom stave) a emulzie (dve látky v kvapalnom stave). Homogénne zmesi sú homogénne a nemožno brať do úvahy ich jednotlivé zložky. Nazývajú sa aj roztoky (môžu to byť látky v plynnom,kvapalné alebo pevné skupenstvo).
Charakteristiky zmesi a čistých látok
Pre uľahčenie vnímania sú informácie prezentované vo forme tabuľky.
| Porovnávací znak | Čisté látky | Mixy |
| Zloženie látok | Udržiavajte zloženie konštantné | Mať variabilné zloženie |
| Typy látok | Obsahuje jednu látku | Zahrňte rôzne látky |
| Fyzikálne vlastnosti | Udržiavajte konštantné fyzikálne vlastnosti | Majú nestabilné fyzikálne vlastnosti |
| Zmena energie hmoty | Zmeny pri výrobe energie | Žiadna zmena |
Metódy na získanie čistých látok
V prírode existuje veľa látok ako zmesi. Používajú sa vo farmakológii, priemyselnej výrobe.
Na získanie čistých látok sa používajú rôzne separačné metódy. Heterogénne zmesi sa oddelia usadzovaním a filtráciou. Homogénne zmesi sa oddeľujú odparovaním a destiláciou. Zvážte každú metódu samostatne.
Vyrovnanie
Táto metóda sa používa na oddelenie suspenzií, ako je zmes riečneho piesku a vody. Hlavným princípom, na ktorom je založený proces usadzovania, je rozdiel v ich hustotáchlátky, ktoré sa majú oddeliť. Napríklad jedna ťažká látka a voda. Ktorá čistá látka je ťažšia ako voda? Ide napríklad o piesok, ktorý sa vďaka svojej hmote začne usádzať na dne. Rôzne emulzie sa oddeľujú rovnakým spôsobom. Napríklad rastlinný olej alebo olej možno oddeliť od vody. Tieto látky v procese separácie vytvárajú na povrchu vody malý film. V laboratórnych podmienkach sa rovnaký proces vykonáva pomocou oddeľovacieho lievika. Tento spôsob oddeľovania zmesí funguje aj v prírode (bez zásahu človeka). Napríklad usadzovanie sadzí z dymu a usadzovanie smotany v mlieku.
Filtrovanie
Táto metóda je vhodná na získanie čistých látok z heterogénnych zmesí, napríklad zo zmesi vody a kuchynskej soli. Ako teda funguje filtrácia v procese oddeľovania častíc zmesi? Pointa je, že látky majú rôzne úrovne rozpustnosti a veľkosti častíc.
Filter je navrhnutý tak, aby ním prešli len častice s rovnakou rozpustnosťou alebo rovnakou veľkosťou. Väčšie a iné nevhodné častice nebudú môcť prejsť cez filter a budú odfiltrované. Úlohu filtrov môžu plniť nielen špecializované prístroje a riešenia v rámci laboratória, ale aj známe veci ako vata, uhlie, pálená hlina, lisované sklo a iné porézne predmety. Filtre sa v reálnom živote používajú oveľa častejšie, než by ste si mysleli.
Podľa tohto princípu nám všetkým funguje známy vysávač, ktorý oddeľuje veľkéčiastočky úlomkov a obratne nasáva malé, ktoré nie sú schopné poškodiť mechanizmus. Keď ste chorí, nosíte gázový obväz, ktorý dokáže odstrániť baktérie. Pracovníci, ktorých povolanie súvisí so šírením nebezpečných plynov a prachu, nosia dýchacie masky, ktoré ich chránia pred otravou.
Účinok magnetu a vody
Týmto spôsobom môžete oddeliť zmes železného prášku a síry. Princíp separácie je založený na pôsobení magnetu na železo. Častice železa sú priťahované k magnetu, zatiaľ čo síra zostáva na mieste. Rovnakú metódu možno použiť na oddelenie iných kovových častí z množstva rôznych materiálov.
Ak sa prášok síry zmiešaný s práškom železa naleje do vody, nezmáčateľné častice síry budú plávať na povrchu vody, zatiaľ čo ťažké železo okamžite padne na dno.
Odparovanie a kryštalizácia
Táto metóda funguje s homogénnymi zmesami, ako je napríklad roztok soli vo vode. Funguje v prírodných procesoch a laboratórnych podmienkach. Napríklad niektoré jazerá pri zahrievaní odparujú vodu a na jej mieste zostáva kuchynská soľ. Z hľadiska chémie je tento proces založený na skutočnosti, že rozdiel medzi teplotou varu dvoch látok neumožňuje ich súčasné odparovanie. Zničená voda sa zmení na paru a zvyšná soľ zostane v normálnom stave.
Ak sa látka, ktorá sa má extrahovať (napríklad cukor), pri zahrievaní roztopí, voda sa úplne neodparí. Zmes sa najskôr zahreje a potom sa výsledná úpravazmes trvá na tom, aby sa častice cukru usadili na dne. Niekedy je tu ťažšia úloha – oddelenie látky s vyšším bodom varu. Napríklad oddelenie vody od soli. V tomto prípade musí byť odparená látka zhromaždená, ochladená a kondenzovaná. Tento spôsob oddeľovania homogénnych zmesí sa nazýva destilácia (alebo jednoducho destilácia). Existujú špeciálne zariadenia, ktoré destilujú vodu. Takáto voda (destilovaná) sa aktívne používa vo farmakológii alebo v chladiacich systémoch automobilov. Prirodzene, ľudia používajú rovnakú metódu na destiláciu alkoholu.
Chromatografia
Poslednou separačnou metódou je chromatografia. Vychádza z toho, že niektoré látky majú tendenciu absorbovať iné zložky látok. Funguje to takto. Ak vezmete kus papiera alebo látky, na ktorej je niečo napísané atramentom, a časť z neho ponoríte do vody, všimnete si nasledovné: voda začne byť absorbovaná papierom alebo látkou a bude sa plaziť, ale sfarbenie hmota bude trochu zaostávať. Pomocou tejto techniky sa vedcovi M. S. Tsvetovi podarilo oddeliť chlorofyl (látku, ktorá dáva rastlinám zelenú farbu) od zelených častí rastliny.
