V 8. ročníku studenti studují čisté látky a směsi v kurzu chemie. Náš článek jim pomůže pochopit toto téma. Prozradíme vám, které látky se nazývají čisté a které směsi. Přemýšleli jste někdy nad otázkou: "Existuje absolutně čistá látka?" Odpověď vás možná překvapí.
Proč se toto téma vyučuje ve škole?
Před zvážením definice „čisté látky“je nutné se vypořádat s otázkou: „O jakou látku se skutečně jedná – o čistou látku nebo o směs?“
Čistota hmoty vždy znepokojovala nejen výzkumníky, vědce, ale i obyčejné lidi. Co si pod tímto pojmem obvykle představujeme? Každý z nás chce pít vodu bez příměsí těžkých kovů. Chceme dýchat čerstvý vzduch, který není znečištěn výfukovými plyny aut. Lze ale neznečištěnou vodu a vzduch nazvat čistými látkami? Z vědeckého hlediska ne.
Co je to směs?
Směs je tedy látka, která obsahuje několik typů molekul. Nyní se zamyslete nad složením vody, která tečez kohoutku - ano, ano, má spoustu nečistot. Látky, které tvoří směs, se zase nazývají složky. Zvažte příklad. Vzduch, který dýcháme, je směsí různých plynů. Komponenty, které tvoří jeho složení, jsou kyslík, dusík, oxid uhličitý a tak dále. Pokud je hmotnost jedné složky desetkrát menší než hmotnost jiné, pak se taková látka nazývá nečistota. V přírodě je často vzduch znečištěný nečistotami sirovodíku. Tento plyn páchne jako zkažená vejce a je pro člověka jedovatý. Když rekreanti rozdělají oheň na břehu řeky, zamoří vzduch oxidem uhličitým, který je ve velkém množství také nebezpečný.
Zvlášť pohotoví chlapi už mohou mít otázku: „Co je častější – čisté látky nebo směsi?“Odpověď na vaši otázku: „V podstatě všechno kolem nás jsou směsi.“
Příroda je tak úžasná.
Pár slov o typech čistých látek
Na začátku článku jsme slíbili mluvit o tom, zda látky existují absolutně bez nečistot. Myslíte, že takové existují? O vodě z kohoutku jsme již mluvili. Může ale pramenitá voda obsahovat nečistoty? Odpověď na tuto otázku je jednoduchá: absolutně čisté látky se v přírodě nevyskytují. Ve vědeckých kruzích je však zvykem mluvit o relativní čistotě látky. Zní to takto: "Látka je čistá, ale s výhradou." Takže to může být například technicky čisté. Černé a fialové inkousty obsahují nečistoty. Pokud je nelze detekovat chemickou reakcí, pak totolátka je prý chemicky čistá. Toto je destilovaná voda.
O čistotě
Takže je čas mluvit o čisté hmotě. Jedná se o látku, která má ve svém složení částice pouze jednoho typu. Ukazuje se, že má zvláštní vlastnosti. Má jiný název: individuální substance. Zkusme charakterizovat vlastnosti čisté vody:
- jednotlivá látka: destilovaná voda;
- bod varu – 100°C;
- bod tání - 0°C;
- tato voda nemá žádnou chuť, vůni ani barvu.
Jak oddělit látky?
Tato otázka je také relevantní. Velmi často v běžném životě i v práci (ve větší míře) člověk separuje látky. Takže například v mléce vzniká smetana, která se při použití usazovací metody může sbírat z povrchu. Při rafinaci ropy člověk vyrábí benzín, raketové palivo, petrolej, strojní olej a tak dále. Ve všech fázích zpracování člověk používá různé metody pro separaci směsí, které závisí na stavu agregace látky. Pojďme se na každý podívat.
Filtrování
Tato metoda se používá, když existuje kapalná látka, která obsahuje nerozpustné pevné částice. Například voda a říční písek. Tato směs se nechá projít filtrem. Písek se tak zadrží ve filtru a čistá voda jím klidně projde. Zřídka tomu přikládáme důležitost, ale každý den v kuchyni protéká mnoho obyvatel města vodou z vodovodučištění filtrů. Takže do jisté míry se můžete považovat za vědce!
Vypořádání
O této metodě jsme si řekli pár slov výše. Podívejme se však na to podrobněji. Chemici se k této metodě uchylují, když je nutné oddělit suspenze nebo emulze. Například, pokud rostlinný olej pronikl do čisté vody, je třeba výslednou směs protřepat a poté ji nechat chvíli vařit. Poté člověk zpozoruje jev, kdy olej ve formě filmu pokryje vodu.
V laboratořích chemici používají jinou metodu zvanou separační nálevka. Při použití tohoto způsobu čištění pronikne do nádoby hustá kapalina a to, co je lehčí, zůstane.
Metoda usazování má vážnou nevýhodu – je to nízká rychlost procesu. V tomto případě je zapotřebí dlouhá doba pro vytvoření sraženiny. V průmyslových podnicích se tato metoda stále používá. Inženýři navrhují speciální konstrukce, které se nazývají „žumpy“.
Magnet
Každý z nás si alespoň jednou v životě hrál s magnetem. Jeho úžasná schopnost přitahovat kovy se zdála magická. Vynalézaví lidé hádali, že k oddělení směsí použijí magnet. Například separace dřevěných a železných pilin je možná pomocí magnetu. Ale stojí za zvážení, že nemůže přitahovat všechny kovy, podléhají mu pouze ty směsi, které obsahují feromagnetika. Patří mezi ně nikl, terbium, kob alt, erbium aatd.
Destilace
Tento výraz má latinské kořeny, v překladu znamená „stékající kapky“. Tato metoda je separace směsí na základě rozdílů v bodu varu látek. Právě tato metoda pomůže oddělit vodu a alkohol. Poslední látka se odpaří při +78°C. Když se jeho páry dotknou studených stěn a povrchů, páry kondenzují a mění se v kapalnou látku.
V těžkém průmyslu se touto metodou získávají ropné produkty, čisté kovy a různé vonné látky.
Lze oddělit plyny?
Hovořili jsme o čistých látkách a směsích v kapalném a pevném stavu. Ale co když je nutné oddělit směsi plynů? Jasné hlavy chemického průmyslu dnes praktikují několik fyzikálních metod pro separaci plynných směsí:
- kondenzace;
- sorption;
- oddělení membrán;
- reflux.
V našem článku jsme se tedy zabývali konceptem čistých látek a směsí. Zjišťovali jsme, co je v přírodě běžnější. Nyní znáte různé způsoby separace směsí – a některé z nich můžete předvést sami, například magnet. Doufáme, že náš článek byl pro vás užitečný. Naučte se vědu ještě dnes, aby vám zítra pomohla vyřešit jakýkoli problém – doma i ve výrobě!
