Toda nuestra vida se basa literalmente en el trabajo de varios productos químicos. Respiramos aire, que contiene muchos gases diferentes. El resultado es dióxido de carbono, que luego es procesado por las plantas. Bebemos agua o leche, que es una mezcla de agua con otros componentes (grasas, sales minerales, proteínas, etc.).
Una manzana banal es todo un complejo de sustancias químicas complejas que interactúan entre sí y con nuestro cuerpo. Tan pronto como algo ingresa a nuestro estómago, las sustancias incluidas en el producto absorbido por nosotros comienzan a interactuar con el jugo gástrico. Absolutamente todo objeto: una persona, un vegetal, un animal es un conjunto de partículas y sustancias. Estos últimos se dividen en dos tipos diferentes: sustancias puras y mezclas. En este material, descubriremos qué sustancias son puras y cuáles pertenecen a la categoría de mezclas. Considere métodos para separar mezclas. Y también mira ejemplos típicos de sustancias puras.
Sustancias puras
Entonces, en química, las sustancias puras son aquellas sustancias que siempre consisten en un solo tipo de partículas. Y esta es la primera propiedad importante. Una sustancia pura es el agua, por ejemplo, que consiste enexclusivamente de moléculas de agua (es decir, propias). Además, una sustancia pura siempre tiene una composición constante. Así, cada molécula de agua consta de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
Las propiedades de las sustancias puras, a diferencia de las mezclas, son permanentes y cambian cuando aparecen las impurezas. Solo el agua destilada tiene un punto de ebullición, mientras que el agua de mar hierve a una temperatura más alta. Debe tenerse en cuenta que cualquier sustancia pura no es absolutamente pura, ya que incluso el aluminio puro tiene una impureza en la composición, aunque tiene una participación del 0,001%. Surge la pregunta, ¿cómo encontrar la masa de una sustancia pura? La fórmula para calcular es la siguiente: m (masa) de una sustancia pura \u003d W (concentración) de una sustancia puramezcla / 100%.
También existe un tipo de sustancias puras como las sustancias ultrapuras (ultrapuras, de alta pureza). Estas sustancias se utilizan en la producción de semiconductores en varios dispositivos de medición y computación, energía nuclear y en muchos otros campos profesionales.
Ejemplos de sustancias puras
Ya hemos descubierto que una sustancia pura es algo que contiene elementos del mismo tipo. La nieve es un buen ejemplo de sustancia pura. De hecho, esta es la misma agua, pero a diferencia del agua que encontramos a diario, esta agua es mucho más limpia y no contiene impurezas. El diamante también es una sustancia pura, ya que contiene solo carbono sin impurezas. Lo mismo se aplica al cristal de roca. Sobre elDiariamente, nos enfrentamos a otro ejemplo de una sustancia pura: el azúcar refinada, que solo contiene sacarosa.
Mezclas
Ya hemos considerado sustancias puras y ejemplos de sustancias puras, ahora pasemos a otra categoría de sustancias: las mezclas. Una mezcla es cuando se mezclan varias sustancias. Nos encontramos con mezclas de forma continua, incluso en la vida cotidiana. La misma solución de té o jabón son mezclas que usamos a diario. Las mezclas pueden ser creadas por el hombre o pueden ser naturales. Se encuentran en estado sólido, líquido y gaseoso. Como se mencionó anteriormente, el mismo té es una mezcla de agua, azúcar y té. Este es un ejemplo de una mezcla hecha por el hombre. La leche es una mezcla natural, ya que aparece sin intervención humana en el proceso de elaboración y contiene muchos componentes diferentes.
Las mezclas creadas por el hombre son casi siempre duraderas, y las naturales bajo la influencia del calor comienzan a desintegrarse en partículas separadas (la leche, por ejemplo, se agria después de unos días). Las mezclas también se dividen en heterogéneas y homogéneas. Las mezclas heterogéneas son heterogéneas y sus componentes son visibles a simple vista y bajo un microscopio. Tales mezclas se denominan suspensiones, que a su vez se dividen en suspensiones (una sustancia en estado sólido y una sustancia en estado líquido) y emulsiones (dos sustancias en estado líquido). Las mezclas homogéneas son homogéneas y no se pueden considerar sus componentes individuales. También se denominan soluciones (pueden ser sustancias en estado gaseoso,estado líquido o sólido).
Características de mezclas y sustancias puras
Para facilitar la percepción, la información se presenta en forma de tabla.
| Signo comparativo | Sustancias puras | Mezclas |
| Composición de las sustancias | Mantener constante la composición | Tener una composición variable |
| Tipos de sustancias | Contienen una sustancia | Incluye varias sustancias |
| Propiedades físicas | Mantener propiedades físicas constantes | Tienen propiedades físicas inestables |
| Cambio en la energía de la materia | Cambios cuando se genera energía | Sin cambios |
Métodos de obtención de sustancias puras
En la naturaleza, muchas sustancias existen como mezclas. Se utilizan en farmacología, producción industrial.
Para obtener sustancias puras se utilizan varios métodos de separación. Las mezclas heterogéneas se separan por decantación y filtración. Las mezclas homogéneas se separan por evaporación y destilación. Considere cada método por separado.
Asentamiento
Este método se usa para separar suspensiones como una mezcla de arena de río y agua. El principio fundamental en el que se basa el proceso de sedimentación es la diferencia en las densidades de esossustancias a separar. Por ejemplo, una sustancia pesada y agua. ¿Qué sustancia pura es más pesada que el agua? Esta es arena, por ejemplo, que, debido a su masa, comenzará a depositarse en el fondo. Las diferentes emulsiones se separan de la misma manera. Por ejemplo, el aceite vegetal o el aceite se pueden separar del agua. Estas sustancias en el proceso de separación forman una pequeña película en la superficie del agua. En condiciones de laboratorio, se realiza el mismo proceso utilizando un embudo de decantación. Este método de separación de mezclas también funciona en la naturaleza (sin intervención humana). Por ejemplo, la deposición de hollín del humo y la sedimentación de la nata en la leche.
Filtrado
Este método es adecuado para obtener sustancias puras a partir de mezclas heterogéneas, por ejemplo, a partir de una mezcla de agua y sal de mesa. Entonces, ¿cómo funciona la filtración en el proceso de separación de las partículas de una mezcla? La conclusión es que las sustancias tienen diferentes niveles de solubilidad y tamaños de partículas.
El filtro está diseñado de tal manera que solo pueden pasar partículas con la misma solubilidad o el mismo tamaño. Las partículas más grandes e inadecuadas no podrán pasar a través del filtro y serán eliminadas. El papel de los filtros puede ser desempeñado no solo por dispositivos y soluciones especializados dentro del laboratorio, sino también por cosas familiares como algodón, carbón, arcilla cocida, vidrio prensado y otros objetos porosos. Los filtros se usan en la vida real con mucha más frecuencia de lo que piensas.
Según este principio, a todos nos sirve la conocida aspiradora, que separa grandespartículas de escombros y aspira hábilmente las pequeñas que no pueden dañar el mecanismo. Cuando está enfermo, usa un vendaje de gasa que puede eliminar las bacterias. Los trabajadores cuya profesión está asociada con la propagación de gases y polvos peligrosos usan máscaras respiratorias para protegerse del envenenamiento.
Impacto del imán y el agua
Así puedes separar la mezcla de polvo de hierro y azufre. El principio de separación se basa en el efecto de un imán sobre el hierro. Las partículas de hierro son atraídas por el imán, mientras que el azufre permanece en su lugar. El mismo método se puede usar para separar otras partes metálicas de una masa de diferentes materiales.
Si se vierte en agua polvo de azufre mezclado con polvo de hierro, las partículas de azufre no humectables flotarán en la superficie del agua, mientras que el hierro pesado caerá inmediatamente al fondo.
Evaporación y cristalización
Este método funciona con mezclas homogéneas como una solución de sal en agua. Actúa en procesos naturales y en condiciones de laboratorio. Por ejemplo, algunos lagos, cuando se calientan, evaporan el agua y la sal de mesa permanece en su lugar. Desde el punto de vista de la química, este proceso se basa en que la diferencia entre el punto de ebullición de dos sustancias no permite que se evaporen al mismo tiempo. El agua destruida se convertirá en vapor y la sal restante permanecerá en su estado normal.
Si la sustancia a extraer (azúcar, por ejemplo) se derrite al calentarla, el agua no se evapora por completo. Primero se calienta la mezcla y luego se modifica el resultado.se insiste en la mezcla para que las partículas de azúcar se depositen en el fondo. A veces hay una tarea más difícil: la separación de una sustancia con un punto de ebullición más alto. Por ejemplo, separar el agua de la sal. En este caso, la sustancia evaporada debe recogerse, enfriarse y condensarse. Este método de separación de mezclas homogéneas se llama destilación (o simplemente destilación). Hay dispositivos especiales que destilan agua. Dicha agua (destilada) se usa activamente en farmacología o en sistemas de refrigeración de automóviles. Naturalmente, la gente usa el mismo método para destilar alcohol.
Cromatografía
El último método de separación es la cromatografía. Se basa en el hecho de que algunas sustancias tienden a absorber otros componentes de las sustancias. Funciona así. Si toma un trozo de papel o tela en el que hay algo escrito con tinta y sumerge parte de él en agua, notará lo siguiente: el papel o la tela comenzarán a absorber el agua y se deslizará hacia arriba, pero la coloración la materia se retrasará un poco. Con esta técnica, el científico M. S. Tsvet pudo separar la clorofila (sustancia que da color verde a las plantas) de las partes verdes de la planta.
