Чи існують у природі чисті речовини?

Щодня ми стикаємося з різними речовинами й сумішами, навіть не замислюючись про це.

Але що таке чисті речовини, а що — суміші? І як ми можемо їх відрізнити?

Коли хіміки / хімікині говорять про певну речовину, то мають на увазі, що вона є

чистою, тобто складається із частинок

(молекул, атомів, йонів), притаманних лише цій речовині.

Вода складається лише з Чиста речовина може бути простою, як кисень (О2), що є складником повітря, або молекул води й нічого іншого.

                                          складною, як вода (Н2О).                     Це приклад чистої речовини.

Тепер уявіть, що ви додаєте у воду дрібку цукру. Цукор розчиняється, але вода із

цукром уже не є чистою речовиною, вона стала сумішшю.

Суміші складаються з двох або більше речовин, які фізично

існують як одне ціле, але хімічно не сполучені.

                                                                                                                                  Суміш            Чиста речовина

Модель суміші кисню та

У складі води також водню, молекули яких містяться атоми складаються з атомів

Оксигену (червоні кульки) й але в молекулах води

Гідрогену (білі кульки) вони хімічно сполучені відповідно

У суміші кожна речовина зберігає свої властивості.

Речовини, з яких складаються суміші, називають компонентами або складниками суміші.

Рідкісні приклади чистих речовин у природі: а — самородне золото; б — самородна сірка; в — алмаз

У природі чисті речовини майже не трапляються. Навколо нас переважають суміші речовин. Навіть якщо водопровідна вода або вода в бутлі нам здається чистою, у ній наявні частинки інших речовин, які називають домішками.

Чим суміші відрізняються від чистих речовин?

Важливо вміти розрізняти чисті речовини й суміші. Один зі способів — це візуально визначити однорідність речовини. Якщо речовина виглядає

однаковою скрізь, це може бути чиста речовина. Але якщо ви побачите різні частинки, приміром, у піску або граніті, то це однозначно суміш. Такі суміші називають неоднорідними.

Неоднорідні суміші: а — у граніті можна побачити вкраплення різних мінералів; б — у газованій воді видно бульбашки вуглекислого газу; в — у ґрунті зазвичай наявні часточки

піску, глини тощо

Однорідні суміші: а — морська вода; б — пряжка ременя з латуні (суміші міді та цинку); в — природний газ

Однорідні суміші з рідинами (зокрема, водою) називають розчинами.

В однорідних сумішах частинки різних компонентів розподілені рівномірно, а в неоднорідних — нерівномірно.

На відміну від хімічних сполук, суміші не мають сталого складу. Приміром, ви можете додати до

чаю одну ложку цукру або дві і навіть три. А в молекулах хімічних сполук атоми різних хімічних елементів містяться лише в певному відношенні: у воді завжди один атом Оксигену сполучений із двома атомами Гідрогену, а у вуглекислому газі — один атом Карбону сполучений із двома атомами Оксигену.

Як розрізнити чисті речовини й однорідні суміші?

Однорідну суміш за зовнішнім виглядом відрізнити від чистої речовини майже неможливо. Навіть у найсильніший мікроскоп не можна побачити

окремих частинок цукру в його водному розчині.

Розчин, звісно, набуде солодкого смаку, але в хімічній лабораторії куштувати речовини не можна!

У такому випадку нам допоможе знання фізичних властивостей речовин. Хоча кожна речовина надає

своїх властивостей суміші, але ніколи суміш не має таких самих властивостей, як кожний із компонентів окремо.

Так, температура, за якої плавиться сплав олова та свинцю, нижча за температуру плавлення чистого олова та чистого свинцю. Морська вода або

розчин солі у воді замерзає за нижчої, а кипить за вищої температури, ніж чиста вода. У цьому випадку досить виміряти температуру плавлення або кипіння

суміші та порівняти результат із даними довідника для чистих речовин. Якщо є відмінності від довідникових даних, то ми досліджували суміш.

У давні часи, аби відрізнити золоту монету від мідно-срібної, торговці пробували її «на зуб». Якщо

зуби залишали слід на поверхні монети, це означало, що монета виготовлена із чистого золота. Саме

тому більшість стародавніх золотих монет, які збереглися до сьогодні, погнуті або зі слідами від зубів.

Суміші навколо нас

У своєму житті ми часто стикаємося із сумішами.

Звичайний пісок у пісочниці, ґрунт — це неоднорідні суміші.

Багато сумішей можна знайти, заглянувши в холодильник.

Звичайне молоко — це неоднорідна суміш.

Якщо сильно збільшити краплину молока, то в ній можна побачити краплі олії у воді.

Неоднорідні суміші (олії та води) називають емульсіями.

Емульсією є вершкове масло. Це жир, який виділяють із молока, з домішками води.

Майонез — також емульсія. Його одержують змішуванням жовтків курячих яєць, у яких багато води, з олією.

Суміші рідини з твердою нерозчинною речовиною називають суспензіями.

Для догляду за ротовою порожниною і зубами ми використовуємо зубну пасту. Часто до її складу додають маленькі часточки крейди. Така паста є суспензією.

У довкіллі можна побачити інші види неоднорідних сумішей — сумішей часточок твердих або рідких речовин із повітрям. Їх називають аерозолями.

Дим, туман, пара з киплячого чайника — це аерозолі.

Дізнайтеся більше

Пара, що виділяється із чайника під час кипіння, складається не лише з водяної пари, але й із

найдрібніших краплин води, що утворюються внаслідок конденсації.

У такий самий спосіб утворюються хмари й туман. Отже, пара з киплячого чайника або з каструлі — це не просто вода в газоподібному стані.

Це аерозоль, суміш водяної пари з краплинами води.

Досліджуємо, проєктуємо, моделюємо

Виготовлення емульсії

До одного жовтка сирого яйця додайте олію такого самого об'єму (приблизно). Ретельно перемішайте їх вінчиком

(міксером). Спостерігайте за стійкістю емульсії. Чи відбувається її розшарування?

Повторіть дослід, але перед перемішуванням додайте до суміші половину чайної ложки гірчиці. Чи відрізняється нова емульсія за стійкістю від попередньої? Випробуйте стійкість одержаних емульсій до нагрівання. Висловте припущення: що відбудеться з емульсіями в процесі

нагрівання? Для нагрівання використайте водяну баню.

Що ви спостерігаєте? Чи підтвердилося ваше припущення?