Как выглядят молекулы чистых веществ
Чистые вещества и смеси – чем отличаются, примеры (химия, 8 класс)
По составу и содержанию различных компонентов все химические соединения разделяют на чистые вещества и смеси. В природе большая часть веществ находится в смесях.
Чистые вещества
Соединения состоят из молекул, которые образованы атомами. Однородные вещества, включающие одинаковые атомы или молекулы, называются чистыми. Такие вещества имеют постоянный состав и проявляют определённые свойства. К чистым относятся:
Чистые соединения можно разделить путём химических превращений на элементы, которые также будут являться чистыми веществами со своими свойствами. Примерами сложных чистых веществ являются:
Рис. 1. Кристаллическая решетка поваренной соли.
Соединяясь, элементы образуют абсолютно новые вещества с определёнными физическими и химическими свойствами. Вода имеет индивидуальные свойства, отличные от свойств кислорода и водорода.
Смеси
Сочетание чистых веществ, не вступающих в химическую реакцию, называется смесью. Вещества, из которых состоит смесь, называются компонентами.
Чем отличаются смеси от чистых веществ:
В зависимости от состава смеси классифицируют на две группы:
Отдельные частицы, отличающиеся физическими свойствами, размером, нельзя обнаружить без химического анализа в гомогенной смеси. Количество входящих в смесь компонентов будет одинаково в любом месте пробы. К однородным смесям относятся:
Рис. 2. Сплавы металлов.
В гетерогенных смесях отдельные частицы распределены неоднородно, их легко обнаружить без химического анализа. Неоднородные смеси разделяют на две группы:
Компонент, уступающий по массе в несколько десятков раз другому компоненту, называется примесью. Для получения чистого вещества его очищают от примесей различными методами:
Физические свойства смеси зависят от её количественного состава. Чем больше определённого вещества, тем ярче проявляются его свойства. Например, раствор с двумя ложками сахара будет слаще, чем с одной ложкой.
Что мы узнали?
Из урока химии 8 класса узнали, что такое смеси и чистые вещества. К чистым соединениям относятся простые и сложные вещества, состоящие из одинаковых атомов или молекул. Они имеют однородный состав и постоянные свойства. Смеси включают минимум два чистых вещества и могут иметь неоднородную структуру. Физические и химические свойства зависят от количества компонентов. Смеси классифицируются на однородные и неоднородные.
Чистые вещества и смеси
Смеси
Смесь — это совокупность из двух или большего числа различных веществ, химически не соединённых между собой. Вещества в смеси могут находиться в любых соотношениях.
Пример. Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, состоящую из кислорода, азота и других газов.
Вещества, которые входят в состав смеси, называются компонентами смеси.
Смеси делятся на однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные).
Однородные (гомогенные) смеси — это смеси, в которых невооружённым глазом или даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить компоненты, входящие в состав смеси.
Пример. Вода с растворённым в ней сахаром, воздух, большинство металлических сплавов — однородные смеси.
Однородные смеси иначе ещё называются растворами. Раствор — это однородная смесь, которая состоит из растворённого вещества и растворителя.
Физические свойства однородных смесей могут отличаться от свойств их компонентов.
Пример. Вода закипает при температуре 100 °C, а водный раствор соли — при более высокой температуре. Сплав олова со свинцом, используемый для паяния, плавится при более низкой температуре, чем чистые металлы.
Неоднородные (гетерогенные) смеси — это смеси, в которых невооружённым глазом или при помощи микроскопа можно увидеть компоненты, входящие в состав смеси.
Пример. Вода с песком, живые ткани, мутная вода, молоко — неоднородные смеси.
В неоднородных смесях физические свойства компонентов сохраняются.
Пример. Вода с песком закипает при температуре 100 °C.
Неоднородные смеси иначе ещё называются механическими смесями.
По агрегатному состоянию смеси можно разделить на три группы:
Чистые вещества
Чистое вещество — это вещество, состоящее из частиц только одного вещества. Абсолютно чистые вещества получить невозможно, поэтому чистыми веществами условились называть такие вещества, в которых почти нет примесей. Примесь — это вещество, содержащееся в основном веществе в очень малом количестве.
Чистые вещества делятся на простые и сложные.
Простые вещества — это вещества, которые состоят из атомов одного химического элемента.
Пример. Кислород (O2), аргон (Ar), азот (N2) — простые вещества.
Сложные вещества — это вещества, которые состоят из атомов разных химических элементов.
Пример. Вода (H2O), углекислый газ (CO2), поваренная соль (NaCl) — сложные вещества.
Сложные вещества иначе ещё называются химическими соединениями.
Как выглядят молекулы чистых веществ
Ключевые слова конспекта: предмет химии, вещества и их свойства, чистые вещества и смеси, способо разделения смесей.
Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Химия является одной из наук, изучающих природу. Вместе с биологией и физикой химия принадлежит к числу естественных наук.
Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. Вещество характеризуется определенными физическими свойствами.
Свойства веществ — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой, например:
Важнейшие физические свойства вещества следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, плотность, растворимость в воде, тепло-и электропроводность, температуры плавления и кипения.
Например, всем известное вещество алюминий можно охарактеризовать так: Алюминий — металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (р = 2,7 г/см3), плавится при температуре 600°С. Алюминий очень пластичен. По электрической проводимости уступает лишь золоту, серебру и меди. Из-за лёгкости алюминий в виде сплавов широко используют в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта.
Чистые вещества и смеси
Чистыми называются вещества, состоящие из одинаковых молекул. Смесь состоит из молекул разных веществ.
Каждое вещество имеет прежде всего свои, характерные именно для него свойства. Они в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.
В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).
Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.
Однородные смеси — это смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь. Неоднородные смеси — это смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ,составляющие смесь.
Способ разделения смесей
В смеси сохраняются свойства составляющих их веществ компонентов. На основании этих свойств выбирают рациональный способ разделения смесей.
Способы разделения смесей основаны на различии свойств веществ-компонентов, их составляющих: плотности, растворимости в воде и других жидкостях-растворителях, способности плавиться и испаряться.
Способы разделения смесей: неоднородные смеси — отстаивание и фильтрование, действие магнитом; однородные смеси — перегонка, выпаривание, кристаллизация и хроматография.
Отстаивание. Прием разделения смеси твердого и жидкого вещества путем осаждения твердого на дно под действием сил тяжести.
Фильтрование. Чтобы избавиться от нерастворимых в воде примесей, воду пропускают через фильтр. Материал фильтра — бумага, ткань, пористая керамика. Примеси остаются на фильтре, а вода очищается.
Действие магнитом. Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к намагничиванию. К магниту притягиваются железные опилки.
Перегонка. Прием разделения однородных жидких смесей путем испарения летучих жидкостей, различающихся температурами кипения, с последующей конденсацией паров. Так из нефти, представляющей собой смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов, получают попутные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и другие продукты.
Выпаривание. Способ извлечения растворенного в жидком растворителе твердого или жидкого вещества. Например, упаривая воду из сладкого сиропа, получают сахар.
Кристаллизация. Избирательное извлечение одного из нескольких твердых веществ, содержащихся в растворе. Частичное упаривание воды с последующим охлаждением раствора приводит к осаждению кристаллов главного компонента. Так из морской воды выделяют поваренную соль NaCl, а другие соли, присутствующие в меньшем количестве, остаются в растворе.
Хроматография. Метод разделения смесей, основанный на различиях относительной растворимости веществ в используемом растворителе (жидкая фаза) и прочности связывания этих веществ поверхностью сорбента (твердая фаза).
Бумажная хроматография. Нанесем каплю раствора смеси двух веществ на расстоянии 2 см от края длинной полоски фильтровальной бумаги. Подвесим полоску в стеклянном цилиндре, на дне которого находится растворитель. Нижнюю часть полоски погрузим в растворитель, при этом пятно со смесью находится чуть выше. Верхняя часть полоски удерживается проволокой у отверстия цилиндра. Сверху цилиндр закроем стеклом, чтобы не испарялся растворитель. Боковые стороны полоски не касаются стенок цилиндра. Растворитель смачивает полоску, и жидкий фронт движется вверх за счет капиллярных сил. Вместе с растворителем по бумаге движутся и растворенные вещества. Если они цветные, то за движением можно наблюдать визуально. Вещество, которое лучше растворимо и менее прочно удерживается сорбентом (бумагой), поднимется выше. Когда фронт поднимется достаточно высоко и пятна разделятся, полоску вынимают и разрезают.
Колоночная хроматография — процесс, родственный рассмотренному. В качестве твердой фазы служит силикагель, помещенный в колонку. Только в этом случае смесь наносят равномерно вверху колонки, а потом добавляют растворитель. Разделенные вещества собирают внизу в разные стаканчики.
Конспект урока «Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси».
Характеристики чистых веществ и способы их получения
Чистые вещества — что это в химии
Чистые вещества — это вещества, состоящие из молекул или атомов одного типа. По химическому составу могут являться как простыми веществами (состоящими из атомов одного элемента, пример: алюминий, кислород), так и сложными (состоящими из нескольких элементов: дистиллированная вода, гидроксид калия).
Вещества, подходящие под это понятие, имеют постоянный состав (для веществ молекулярного строения) и постоянные свойства. В чистом, индивидуальном состоянии вещества наиболее ярко проявляют присущие им характеристики, поэтому часто используются в химии.
В Российской Федерации существует классификация реактивов по степени чистоты. Перечень основывается на доле примесей в составе:
Способы получения чистых веществ и их характеристики
Для получения необходимых веществ в чистом виде используют методы разделения смесей.
Смесь — это многокомпонентная система (например, эмульсия, сплав, раствор и т.д.)
Разделение смесей производится такими способами, как:
Выделенные чистые вещества имеют определенные физические и химические характеристики, по которым выявляется их отличие друг от друга:
Формула чистого вещества, как найти массу
Чистое вещество состоит из определенного вида частиц. Для описания состава чистых веществ используют химические формулы. Они показывают, сколько атомов и каких элементов входят в состав вещества. Число атомов определенного элемента обозначают индексами (подстрочными символами).
Если атом один, индекс 1 не указывается: H2О (2 атома водорода Н, 1 атом кислорода О), N2 (2 атома азота N), S8 (8 атомов серы S), H2SO4 (2 атома водорода Н, 1 атом серы S, 4 атома кислорода О).
Чтобы узнать, сколько вещества содержится в растворе или расплаве определенной концентрации, необходимо сначала вычислить массу самой смеси (раствора или расплава) М:
ρ — плотность раствора или расплава
V — объем раствора или расплава
Затем находят массу искомого компонента m(X) по одной из двух формул:
ω(X) — массовая доля компонента в растворе или расплаве
Массовая доля компонента ω(X) — отношение массы вещества к массе смеси, выраженное в процентах или долях единицы:
Применение чистых веществ, примеры
Содержание примесей зачастую отражается на свойствах составов и материалов, поэтому получение чистых веществ важно в тех областях, где нужны определенные свойства продукта, например, сплава или лекарственного препарата. В химии чистые вещества часто используются в качестве реактивов для проведения опытов, анализов или синтеза других веществ.
Но промышленное применение также достаточно широко, особенно в точном машиностроении. Вещества с высокой степенью чистоты используют в производстве полупроводников, оптоволокна, вычислительной и измерительной техники, таким образом удается минимизировать погрешность в свойствах материалов. Высокое значение имеют чистые вещества в атомной энергетике.
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Начнем с определений
Чистое вещество состоит из молекул одного вида.
Чистые вещества могут быть элементного состава (т.е. состоять из элементов одного вида) — простые вещества:
Чистые вещества — соединения — сложные вещества — состоят из молекул одного вида.
В природе не существует абсолютно чистых веществ. Например, особо чистый алюминий содержит 0,001% примесей.
Даже когда мы считаем воду чистой, то должны понимать, что там есть примеси. Даже дистиллированная вода не может считаться абсолютно чистым веществом — это тоже смесь, только примесей в ней намного меньше, чем в обычной воде.
Фильтрованная вода — тоже не чистое вещество, а смесь растворимых компонентов и воды, водопроводная — тем более!
Смеси — содержит молекулы нескольких видов.
Однородные смеси (гомогенные)
«Гомо» — означает «одинаковый». Т.е. вещества в гомогенной смеси находятся в одинаковых агрегатных состояниях ( в одинаковых фазах):
Воздух — пример однородной газовой смеси (если учитывать именно газовый состав, частички пыли и т.п. мы здесь не учитываем), молярная масса воздуха принята равной 29 г\моль.
Все растворы — однородные смеси растворимого вещества и растворителя.
Неоднородные смеси (гетерогенные)
Неоднородная смесь — это смесь, где вещества находятся в разных фазах.
С определениями чистых веществ и смесей мы определились, теперь давайте разберем способы разделения смесей.
Еще одно важное отличие чистых веществ от смесей — температуры плавления и кипения:
Чистые вещества
Смеси
имеют четкие температуры плавления и кипения