Tüm hayatımız kelimenin tam anlamıyla çeşitli kimyasalların çalışması üzerine kuruludur. Birçok farklı gaz içeren havayı soluyoruz. Çıktı, daha sonra bitkiler tarafından işlenen karbondioksittir. Su veya diğer bileşenlerle (yağ, mineral tuzlar, protein vb.) bir karışımı olan süt içiyoruz.
Banal elma, birbiriyle ve vücudumuzla etkileşime giren karmaşık kimyasallardan oluşan bir komplekstir. Midemize bir şey girer girmez emdiğimiz üründe bulunan maddeler mide suyu ile etkileşime girmeye başlar. Kesinlikle her nesne: bir kişi, bir sebze, bir hayvan, bir dizi parçacık ve maddedir. İkincisi iki farklı türe ayrılır: saf maddeler ve karışımlar. Bu malzemede hangi maddelerin saf olduğunu ve hangilerinin karışım kategorisine ait olduğunu anlayacağız. Karışımları ayırma yöntemlerini düşünün. Ayrıca saf maddelerin tipik örneklerine de bakın.
Saf maddeler
Yani, kimyada saf maddeler her zaman tek tür parçacıktan oluşan maddelerdir. Ve bu ilk önemli özelliktir. Saf bir madde, örneğin sudur ve aşağıdakilerden oluşur:münhasıran su moleküllerinden (yani, kendilerinden). Ayrıca saf bir maddenin her zaman sabit bir bileşimi vardır. Böylece her su molekülü iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşur.
Saf maddelerin özellikleri, karışımların aksine kalıcıdır ve safsızlıklar ortaya çıktığında değişir. Sadece damıtılmış suyun kaynama noktası vardır, deniz suyu ise daha yüksek bir sıcaklıkta kaynar. Herhangi bir saf maddenin kesinlikle saf olmadığı akılda tutulmalıdır, çünkü saf alüminyum bile %0,001'lik bir paya sahip olmasına rağmen bileşimde bir safsızlık içerir. Soru ortaya çıkıyor, saf bir maddenin kütlesi nasıl bulunur? Hesaplama formülü aşağıdaki gibidir - saf bir maddenin m (kütlesi) u003d saf bir maddenin W (konsantrasyon)karışım / %100.
Ultra saf maddeler (ultra saf, yüksek saflık) gibi bir tür saf madde de vardır. Bu tür maddeler çeşitli ölçüm ve hesaplama cihazlarında, nükleer enerjide ve daha birçok profesyonel alanda yarı iletken üretiminde kullanılmaktadır.
Saf madde örnekleri
Saf maddenin aynı türden elementler içeren bir şey olduğunu zaten öğrendik. Kar, saf bir maddeye iyi bir örnektir. Aslında bu aynı sudur ancak her gün karşılaştığımız sudan farklı olarak bu su çok daha temizdir ve kirlilik içermez. Elmas aynı zamanda saf bir maddedir, çünkü safsızlıklar olmadan sadece karbon içerir. Aynısı kaya kristali için de geçerlidir. ÜzerindeHer gün, başka bir saf madde örneği ile karşı karşıyayız - sadece sakaroz içeren rafine şeker.
Karışımlar
Zaten saf maddeleri ve saf madde örneklerini inceledik, şimdi başka bir madde kategorisine geçelim - karışımlar. Karışım, birden fazla maddenin karıştırılmasıdır. Günlük hayatta bile sürekli olarak karışımlarla karşılaşıyoruz. Aynı çay veya sabun solüsyonu günlük kullandığımız karışımlardır. Karışımlar insan tarafından oluşturulabileceği gibi doğal da olabilir. Katı, sıvı ve gaz halindedirler. Yukarıda belirtildiği gibi, aynı çay su, şeker ve çayın bir karışımıdır. Bu, insan yapımı bir karışım örneğidir. Süt, gelişim sürecinde insan müdahalesi olmadan ortaya çıktığı ve birçok farklı bileşen içerdiği için doğal bir karışımdır.
İnsan tarafından oluşturulan karışımlar neredeyse her zaman dayanıklıdır ve ısının etkisiyle doğal olanlar ayrı parçacıklara ayrılmaya başlar (örneğin süt birkaç gün sonra ekşir). Karışımlar ayrıca heterojen ve homojen olarak ayrılır. Heterojen karışımlar heterojendir ve bileşenleri çıplak gözle ve mikroskop altında görülebilir. Bu tür karışımlara süspansiyonlar denir ve bunlar da süspansiyonlara (katı haldeki bir madde ve sıvı haldeki bir madde) ve emülsiyonlara (sıvı haldeki iki madde) bölünür. Homojen karışımlar homojendir ve tek tek bileşenleri düşünülemez. Ayrıca çözeltiler olarak da adlandırılırlar (gaz halindeki maddeler olabilirler,sıvı veya katı hal).
Karışım ve saf maddelerin özellikleri
Algılama kolaylığı için bilgiler bir tablo şeklinde sunulur.
| Karşılaştırma işareti | Saf maddeler | Karışımlar |
| Maddelerin bileşimi | Bileşimi sabit tutun | Değişken bir kompozisyona sahip olun |
| Madde türleri | Bir madde içerir | Çeşitli maddeleri dahil edin |
| Fiziksel özellikler | Fiziksel özellikleri sabit tutun | Kararsız fiziksel özelliklere sahip |
| Maddenin enerjisindeki değişim | Enerji üretildiğinde değişir | Değişiklik yok |
Saf maddeler elde etme yöntemleri
Doğada birçok madde karışım halinde bulunur. Farmakolojide, endüstriyel üretimde kullanılırlar.
Saf maddeler elde etmek için çeşitli ayırma yöntemleri kullanılır. Heterojen karışımlar, çökeltme ve süzme ile ayrılır. Homojen karışımlar buharlaştırma ve damıtma ile ayrılır. Her yöntemi ayrı ayrı düşünün.
Yerleşme
Bu yöntem nehir kumu ve su karışımı gibi süspansiyonları ayırmak için kullanılır. Çökeltme işleminin dayandığı temel ilke, bunların yoğunluklarının farklı olmasıdır.ayrılacak maddeler. Örneğin, bir ağır madde ve su. Hangi saf madde sudan ağırdır? Bu, örneğin kütlesi nedeniyle dibe çökmeye başlayacak olan kumdur. Farklı emülsiyonlar aynı şekilde ayrılır. Örneğin, bitkisel yağ veya yağ sudan ayrılabilir. Ayrılma sürecindeki bu maddeler, suyun yüzeyinde küçük bir film oluşturur. Laboratuvar koşullarında aynı işlem bir ayırma hunisi kullanılarak gerçekleştirilir. Karışımları ayırmanın bu yöntemi doğada da çalışır (insan müdahalesi olmadan). Örneğin, dumandan kurum birikmesi ve kremanın süte çökmesi.
Filtreleme
Bu yöntem, örneğin su ve sofra tuzu karışımı gibi heterojen karışımlardan saf maddeler elde etmek için uygundur. Peki, bir karışımın partiküllerini ayırma sürecinde filtrasyon nasıl çalışır? Sonuç olarak, maddelerin farklı çözünürlük seviyelerine ve parçacık boyutlarına sahip olmalarıdır.
Filtre, içinden yalnızca aynı çözünürlüğe veya aynı boyuta sahip parçacıkların geçebileceği şekilde tasarlanmıştır. Daha büyük ve diğer uygun olmayan partiküller filtreden geçemeyecek ve filtrelenecektir. Filtrelerin rolü yalnızca laboratuvardaki özel cihazlar ve çözümler tarafından değil, aynı zamanda pamuk yünü, kömür, pişmiş kil, preslenmiş cam ve diğer gözenekli nesneler gibi tanıdık şeyler tarafından da oynanabilir. Filtreler, gerçek hayatta düşündüğünüzden çok daha sık kullanılır.
Bu prensibe göre, tanıdık elektrikli süpürge hepimiz için çalışır, bu da büyükenkaz parçacıkları ve mekanizmaya zarar veremeyen küçük parçacıkları ustaca emer. Hasta olduğunuzda, bakterileri ayıklayabilecek bir gazlı bez bandaj giyersiniz. Mesleği tehlikeli gazların ve tozun yayılmasıyla ilişkilendirilen işçiler, onları zehirlenmekten korumak için solunum maskeleri takıyor.
Mıknatıs ve suyun etkisi
Bu şekilde demir tozu ve kükürt karışımını ayırabilirsiniz. Ayırma ilkesi, bir mıknatısın demir üzerindeki etkisine dayanır. Kükürt yerinde kalırken demir parçacıkları mıknatıs tarafından çekilir. Aynı yöntem, diğer metal parçaları farklı malzemelerden oluşan bir kütleden ayırmak için kullanılabilir.
Demir tozu ile karıştırılmış kükürt tozu suya dökülürse, ıslanamayan kükürt parçacıkları suyun yüzeyine çıkarken, ağır demir hemen dibe düşer.
Buharlaşma ve kristalleşme
Bu yöntem, sudaki bir tuz çözeltisi gibi homojen karışımlarla çalışır. Doğal süreçlerde ve laboratuvar koşullarında çalışır. Örneğin, bazı göller ısıtıldığında suyu buharlaştırır ve sofra tuzu yerinde kalır. Kimya açısından bu işlem, iki maddenin kaynama noktası arasındaki farkın aynı anda buharlaşmalarına izin vermemesine dayanır. Tahrip edilen su buhara dönüşecek ve kalan tuz normal durumunda kalacaktır.
Çıkarılacak madde (örneğin şeker) ısıtıldığında erirse, su tamamen buharlaşmaz. Karışım önce ısıtılır ve daha sonra elde edilen modifiye edilir.şeker parçacıklarının dibe çökmesi için karışım ısrar edilir. Bazen daha zor bir görev vardır - daha yüksek kaynama noktasına sahip bir maddenin ayrılması. Örneğin, suyu tuzdan ayırmak. Bu durumda buharlaşan madde toplanmalı, soğutulmalı ve yoğunlaştırılmalıdır. Bu homojen karışımları ayırma yöntemine damıtma (veya basitçe damıtma) denir. Suyu damıtan özel cihazlar var. Bu tür su (damıtılmış), farmakolojide veya otomotiv soğutma sistemlerinde aktif olarak kullanılmaktadır. Doğal olarak, insanlar alkolü damıtmak için aynı yöntemi kullanır.
Kromatografi
Son ayırma yöntemi kromatografidir. Bazı maddelerin, maddelerin diğer bileşenlerini emme eğiliminde olduğu gerçeğine dayanır. Bu şekilde çalışır. Üzerine mürekkeple bir şey yazılmış bir kağıt veya kumaş alırsanız ve bir kısmını suya batırırsanız, şunu fark edeceksiniz: su kağıt veya kumaş tarafından emilmeye başlayacak ve sürünecek, ancak renk konu biraz geride kalacak. Bilim adamı M. S. Tsvet bu tekniği kullanarak klorofili (bitkilere yeşil renk veren bir madde) bitkinin yeşil kısımlarından ayırmayı başardı.
