En el 8º grado, los estudiantes estudian sustancias puras y mezclas en un curso de química. Nuestro artículo les ayudará a entender este tema. Te diremos qué sustancias se llaman puras y cuáles se llaman mezclas. ¿Alguna vez has pensado en la pregunta: "¿Existe una sustancia absolutamente pura?" La respuesta puede sorprenderte.
¿Por qué se enseña este tema en la escuela?
Antes de considerar la definición de "sustancia pura", es necesario abordar la pregunta: "¿Con qué sustancia estamos tratando realmente, una sustancia pura o una mezcla?"
En todo momento, la pureza de la materia preocupó no solo a los investigadores, científicos, sino también a la gente común. ¿A qué nos referimos habitualmente con este concepto? Cada uno de nosotros quiere beber agua sin impurezas de metales pesados. Queremos respirar aire fresco que no esté contaminado por el escape de los automóviles. Pero, ¿pueden llamarse sustancias puras al agua y al aire no contaminados? Científicamente, no.
¿Qué es una mezcla?
Entonces, una mezcla es una sustancia que contiene varios tipos de moléculas. Ahora piensa en la composición del agua que fluyedel grifo - sí, sí, tiene muchas impurezas. A su vez, las sustancias que componen la mezcla se denominan componentes. Considere un ejemplo. El aire que respiramos es una mezcla de diferentes gases. Los componentes que componen su composición son oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, etc. Si la masa de un componente es diez veces menor que la masa de otro, dicha sustancia se denomina impureza. A menudo, en la naturaleza hay aire contaminado con impurezas de sulfuro de hidrógeno. Este gas huele a huevos podridos y es venenoso para los humanos. Cuando los turistas encienden una fogata en la orilla del río, contaminan el aire con dióxido de carbono, que también es peligroso en grandes cantidades.
Quizás los chicos particularmente ingeniosos ya tengan una pregunta: "¿Qué es más común, sustancias puras o mezclas?" Para responder a su pregunta: "Básicamente, todo lo que nos rodea son mezclas".
La naturaleza es increíble.
Algunas palabras sobre los tipos de sustancias puras
Al comienzo del artículo, prometimos hablar sobre si las sustancias existen absolutamente sin impurezas. ¿Crees que existen tales? Ya hemos hablado del agua del grifo. Pero, ¿el agua de manantial puede contener impurezas? La respuesta a esta pregunta es simple: las sustancias absolutamente puras no se encuentran en la naturaleza. Sin embargo, en los círculos científicos se acostumbra hablar de la pureza relativa de una sustancia. Suena así: "La sustancia es pura, pero con una salvedad". Entonces, por ejemplo, puede ser técnicamente limpio. Las tintas negra y violeta contienen impurezas. Si no pueden ser detectados por una reacción química, entonces estose dice que la sustancia es químicamente pura. Esto es agua destilada.
Acerca de la limpieza
Así que es hora de hablar de materia pura. Esta es una sustancia que en su composición tiene partículas de un solo tipo. Resulta que tiene propiedades especiales. Tiene otro nombre: sustancia individual. Intentemos caracterizar las propiedades del agua pura:
- sustancia individual: agua destilada;
- punto de ebullición - 100°C;
- punto de fusión - 0°C;
- esta agua no tiene sabor, olor ni color.
¿Cómo separar sustancias?
Esta pregunta también es relevante. Muy a menudo, en la vida cotidiana y en el trabajo (en mayor medida), una persona separa sustancias. Así, por ejemplo, se forma nata en la leche, que se puede recoger de la superficie si se utiliza el método de sedimentación. Durante la refinación del petróleo, una persona produce gasolina, combustible para cohetes, queroseno, aceite para máquinas, etc. En todas las etapas del procesamiento, una persona utiliza una variedad de métodos para separar mezclas, que dependen del estado de agregación de la sustancia. Echemos un vistazo a cada uno.
Filtrado
Este método se utiliza cuando hay una sustancia líquida que contiene partículas sólidas insolubles. Por ejemplo, agua y arena de río. Esta mezcla se pasa a través de un filtro. Así, la arena queda retenida en el filtro, y el agua limpia pasa tranquilamente por él. Rara vez le damos importancia a esto, pero todos los días en la cocina, muchos habitantes de la ciudad hacen correr agua del grifo porlimpieza de filtros. Entonces, hasta cierto punto, ¡puedes considerarte un científico!
Asentamiento
Dijimos algunas palabras sobre este método justo arriba. Sin embargo, considerémoslo con más detalle. Los químicos recurren a este método cuando es necesario separar suspensiones o emulsiones. Por ejemplo, si el aceite vegetal ha penetrado en agua limpia, entonces la mezcla resultante debe agitarse y luego dejarse reposar por un tiempo. Después de eso, una persona observará un fenómeno cuando el aceite en forma de película cubra el agua.
En los laboratorios, los químicos usan otro método llamado embudo de separación. Al utilizar este método de purificación, un líquido denso penetra en el recipiente y queda lo más liviano.
El método de sedimentación tiene un serio inconveniente: es una baja velocidad del proceso. En este caso, se necesita mucho tiempo para la formación de un precipitado. En las empresas industriales, este método todavía se usa. Los ingenieros diseñan estructuras especiales que se denominan "sumideros".
Imán
Cada uno de nosotros jugó con un imán al menos una vez en la vida. Su asombrosa capacidad para atraer metales parecía mágica. Gente ingeniosa adivinó usar un imán para separar mezclas. Por ejemplo, la separación de limaduras de madera y hierro es posible con un imán. Pero vale la pena considerar que no puede atraer a todos los metales, solo aquellas mezclas que contienen ferromagnetos están sujetas a él. Estos incluyen níquel, terbio, cob alto, erbio yetc.
Destilación
Este término tiene raíces latinas, en la traducción significa "gotas de drenaje". Este método consiste en la separación de mezclas en función de las diferencias en el punto de ebullición de las sustancias. Es este método el que ayudará a separar el agua y el alcohol. La última sustancia se evapora a +78°C. Cuando sus vapores tocan paredes y superficies frías, los vapores se condensan y se convierten en una sustancia líquida.
En la industria pesada, los productos derivados del petróleo, los metales puros y diversas sustancias aromáticas se extraen con este método.
¿Se pueden separar los gases?
Hablamos de sustancias puras y mezclas en estado líquido y sólido. Pero, ¿y si es necesario separar mezclas de gases? Las cabezas brillantes de la industria química hoy en día practican varios métodos físicos para separar mezclas gaseosas:
- condensación;
- sorción;
- separación de membrana;
- reflujo.
Entonces, en nuestro artículo hemos considerado el concepto de sustancias puras y mezclas. Descubrimos qué es más común en la naturaleza. Ahora conoce las diferentes formas de separar mezclas, y puede demostrar algunas de ellas usted mismo, como un imán. Esperamos que nuestro artículo te haya resultado útil. Aprende ciencia hoy para que mañana te ayude a resolver cualquier problema, ¡tanto en casa como en producción!
