Celý náš život je doslova postaven na práci různých chemikálií. Dýcháme vzduch, který obsahuje mnoho různých plynů. Výstupem je oxid uhličitý, který je následně zpracováván rostlinami. Pijeme vodu nebo mléko, což je směs vody s dalšími složkami (tuk, minerální soli, bílkoviny atd.).
Banální jablko je celý komplex komplexních chemických látek, které se vzájemně ovlivňují a ovlivňují naše tělo. Jakmile se něco dostane do našeho žaludku, látky obsažené v námi absorbovaném produktu začnou interagovat se žaludeční šťávou. Naprosto každý předmět: člověk, zelenina, zvíře je soubor částic a látek. Ty se dělí na dva různé typy: čisté látky a směsi. V tomto materiálu zjistíme, které látky jsou čisté a které z nich patří do kategorie směsí. Zvažte způsoby dělení směsí. A také se podívejte na typické příklady čistých látek.
Čisté látky
V chemii jsou tedy čisté látky takové látky, které se vždy skládají pouze z jednoho jediného druhu částic. A to je první důležitá vlastnost. Čistá látka je např. voda, která se skládá zvýhradně z molekul vody (tedy vlastních). Také čistá látka má vždy konstantní složení. Každá molekula vody se tedy skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku.
Vlastnosti čistých látek jsou na rozdíl od směsí trvalé a mění se, když se objeví nečistoty. Pouze destilovaná voda má bod varu, zatímco mořská voda vře při vyšší teplotě. Je třeba mít na paměti, že jakákoli čistá látka není absolutně čistá, protože i čistý hliník má ve složení nečistotu, ačkoli má podíl 0,001%. Nabízí se otázka, jak zjistit hmotnost čisté látky? Vzorec pro výpočet je následující - m (hmotnost) čisté látky \u003d W (koncentrace) čisté látkysměs / 100 %.
Existuje také takový typ čistých látek, jako jsou ultračisté látky (ultračisté, vysoce čisté). Tyto látky se používají při výrobě polovodičů v různých měřicích a výpočetních zařízeních, jaderné energetice a v mnoha dalších odborných oborech.
Příklady čistých látek
Už jsme zjistili, že čistá látka je něco, co obsahuje prvky stejného druhu. Sníh je dobrým příkladem čisté hmoty. Ve skutečnosti se jedná o stejnou vodu, ale na rozdíl od vody, se kterou se denně setkáváme, je tato voda mnohem čistší a neobsahuje nečistoty. Diamant je také čistá látka, protože obsahuje pouze uhlík bez nečistot. Totéž platí pro horský křišťál. NaDenně se setkáváme s dalším příkladem čisté látky – rafinovaného cukru, který obsahuje pouze sacharózu.
Mixy
Čisté látky a příklady čistých látek jsme již zvažovali, nyní přejdeme k další kategorii látek – směsím. Směs je, když se několik látek smísí dohromady. Se směsmi se setkáváme průběžně i v běžném životě. Stejný čaj nebo mýdlový roztok jsou směsi, které používáme denně. Směsi mohou být vytvořeny člověkem nebo mohou být přírodní. Jsou v pevném, kapalném a plynném skupenství. Jak bylo uvedeno výše, stejný čaj je směsí vody, cukru a čaje. Toto je příklad umělé směsi. Mléko je přírodní směs, jak se zdá bez lidského zásahu do procesu vývoje a obsahuje mnoho různých složek.
Směsi vytvořené člověkem jsou téměř vždy odolné a přírodní se vlivem tepla začnou rozpadat na samostatné částice (např. mléko po několika dnech zkysne). Směsi se také dělí na heterogenní a homogenní. Heterogenní směsi jsou heterogenní a jejich složky jsou viditelné pouhým okem a pod mikroskopem. Takové směsi se nazývají suspenze, které se zase dělí na suspenze (látka v pevném stavu a látka v kapalném stavu) a emulze (dvě látky v kapalném stavu). Homogenní směsi jsou homogenní a nelze uvažovat jejich jednotlivé složky. Říká se jim také roztoky (mohou to být látky v plynném,kapalné nebo pevné skupenství).
Charakteristiky směsi a čistých látek
Pro snazší vnímání jsou informace prezentovány ve formě tabulky.
| Srovnávací znak | Čisté látky | Mixy |
| Složení látek | Udržujte složení konstantní | Mít variabilní složení |
| Druhy látek | Obsahuje jednu látku | Zahrnout různé látky |
| Fyzikální vlastnosti | Zachovejte konstantní fyzikální vlastnosti | Mají nestabilní fyzikální vlastnosti |
| Změna energie hmoty | Změny při výrobě energie | Žádná změna |
Metody pro získání čistých látek
V přírodě existuje mnoho látek jako směsi. Používají se ve farmakologii, průmyslové výrobě.
K získání čistých látek se používají různé separační metody. Heterogenní směsi se oddělují usazováním a filtrací. Homogenní směsi se oddělují odpařováním a destilací. Zvažte každou metodu zvlášť.
Vypořádání
Tato metoda se používá k separaci suspenzí, jako je směs říčního písku a vody. Hlavním principem, na kterém je založen proces usazování, je rozdíl v jejich hustotáchlátky, které se mají oddělit. Například jedna těžká látka a voda. Která čistá látka je těžší než voda? Jde například o písek, který se díky své hmotě začne usazovat na dně. Různé emulze se oddělují stejným způsobem. Například rostlinný olej nebo olej lze oddělit od vody. Tyto látky v procesu separace tvoří na povrchu vody malý film. V laboratorních podmínkách se stejný proces provádí pomocí dělicí nálevky. Tento způsob separace směsí funguje i v přírodě (bez zásahu člověka). Například usazování sazí z kouře a usazování smetany v mléce.
Filtrování
Tato metoda je vhodná pro získávání čistých látek z heterogenních směsí, např. ze směsi vody a kuchyňské soli. Jak tedy funguje filtrace v procesu oddělování částic směsi? Pointa je, že látky mají různé úrovně rozpustnosti a velikosti částic.
Filtr je navržen tak, aby jím prošly pouze částice se stejnou rozpustností nebo stejnou velikostí. Větší a jiné nevhodné částice filtrem neprojdou a budou odfiltrovány. Roli filtrů mohou plnit nejen specializované přístroje a řešení v rámci laboratoře, ale také známé věci jako vata, uhlí, pálená hlína, lisované sklo a další porézní předměty. Filtry se v reálném životě používají mnohem častěji, než si možná myslíte.
Podle tohoto principu nám všem funguje známý vysavač, který oddělí velkéčástečky trosek a obratně nasává malé, které nejsou schopny poškodit mechanismus. Když jste nemocní, nosíte gázový obvaz, který dokáže odstranit bakterie. Pracovníci, jejichž profese je spojena se šířením nebezpečných plynů a prachu, nosí dýchací masky, aby je chránili před otravou.
Dopad magnetu a vody
Tímto způsobem můžete oddělit směs železného prášku a síry. Princip separace je založen na působení magnetu na železo. Železné částice jsou přitahovány k magnetu, zatímco síra zůstává na místě. Stejnou metodu lze použít k oddělení jiných kovových částí z hmoty různých materiálů.
Pokud se prášek síry smíchaný s práškem železa nasype do vody, nesmáčitelné částice síry vyplavou na hladinu vody, zatímco těžké železo okamžitě spadne na dno.
Vypařování a krystalizace
Tato metoda pracuje s homogenními směsmi, jako je roztok soli ve vodě. Funguje v přírodních procesech a laboratorních podmínkách. Některá jezera například při zahřívání odpaří vodu a na jejím místě zůstane kuchyňská sůl. Z hlediska chemie je tento proces založen na tom, že rozdíl mezi teplotou varu dvou látek neumožňuje jejich současné odpařování. Zničená voda se změní v páru a zbývající sůl zůstane v normálním stavu.
Pokud látka, která má být extrahována (např. cukr), při zahřívání taje, voda se zcela neodpaří. Směs se nejprve zahřeje a poté se výsledná úpravasměs se trvá na tom, aby se částice cukru usadily na dně. Někdy se vyskytuje obtížnější úkol – oddělení látky s vyšším bodem varu. Například oddělení vody od soli. V tomto případě musí být odpařená látka shromážděna, ochlazena a zkondenzována. Tento způsob oddělování homogenních směsí se nazývá destilace (nebo jednoduše destilace). Existují speciální zařízení, která destilují vodu. Taková voda (destilovaná) se aktivně používá ve farmakologii nebo v chladicích systémech automobilů. Lidé přirozeně používají stejnou metodu k destilaci alkoholu.
Chromatografie
Poslední separační metodou je chromatografie. Vychází z toho, že některé látky mají tendenci absorbovat jiné složky látek. Funguje to takto. Pokud vezmete kus papíru nebo látky, na kterém je něco napsáno inkoustem, a ponoříte jeho část do vody, všimnete si následujícího: voda začne být absorbována papírem nebo látkou a bude se plazit, ale zbarvení hmota bude trochu zaostávat. Pomocí této techniky se vědci M. S. Tsvetovi podařilo oddělit chlorofyl (látku, která dává rostlinám zelenou barvu) od zelených částí rostliny.
