Articles

3.4: aineen luokittelu sen koostumuksen mukaan

oppimistavoitteet

  • selittävät puhtaan aineen ja seoksen eron.
  • selittää alkuaineen ja yhdisteen eron.
  • selitä homogeenisen seoksen ja heterogeenisen seoksen ero.

yksi hyödyllinen tapa järjestää ymmärryksemme Materiasta on ajatella hierarkiaa, joka ulottuu yleisimmästä ja monimutkaisimmasta yksinkertaisimpaan ja perustavanlaatuisimpaan (Kuva \(\PageIndex{1}\)). Aineet voidaan luokitella kahteen laajaan luokkaan: puhtaisiin aineisiin ja seoksiin. Puhdas aine on aineen muoto, jonka koostumus on vakio (eli se on sama kaikkialla) ja ominaisuudet ovat vakio koko näytteessä (eli on vain yksi joukko ominaisuuksia, kuten sulamispiste, väri, kiehumispiste jne. koko asia). Kahdesta tai useammasta aineesta koostuva materiaali on seos. Alkuaineet ja yhdisteet ovat molemmat esimerkkejä puhtaista aineista. Aine, jota ei voida jakaa kemiallisesti yksinkertaisempiin osiin, on alkuaine. Alumiini, jota käytetään soodatölkeissä, on alkuaine. Aine, joka voidaan jakaa kemiallisesti yksinkertaisempiin komponentteihin (koska siinä on enemmän kuin yksi alkuaine), on yhdiste. Esimerkiksi vesi on yhdiste, joka koostuu alkuaineista vedystä ja hapesta. Nykyään tunnetussa maailmankaikkeudessa on noin 118 alkuainetta. Tutkijat ovat sen sijaan tunnistaneet tähän mennessä kymmeniä miljoonia erilaisia yhdisteitä.

Kuva \(\PageIndex{1}\): Ainetyyppien ja seosten erottamisessa käytettyjen menetelmien väliset suhteet

tavallista pöytäsuolaa kutsutaan natriumkloridiksi. Sitä pidetään aineena, koska sillä on yhtenäinen ja selvä koostumus. Kaikki natriumkloridinäytteet ovat kemiallisesti identtisiä. Vesi on myös puhdas aine. Suola liukenee helposti veteen, mutta suolavettä ei voi luokitella aineeksi, koska sen koostumus voi vaihdella. Voit liuottaa pienen määrän suolaa tai suuren määrän tiettyyn määrään vettä. Seos on kahdesta tai useammasta aineosasta koostuva fysikaalinen seos, jolla kullakin on oma ominaisuutensa ja ominaisuutensa seoksessa. Vain suolan muoto muuttuu, kun se liuotetaan veteen. Se säilyttää koostumuksensa ja ominaisuutensa.

homogeeninen seos on seos, jossa koostumus on tasainen koko seoksessa. Edellä kuvattu suolavesi on homogeenista, koska liuennut suola jakautuu tasaisesti koko suolavesinäytteeseen. Usein homogeeninen seos on helppo sekoittaa puhtaaseen aineeseen, koska ne ovat molemmat yhtenäisiä. Erona on, että aineen koostumus on aina sama. Suolaveden suolamäärä voi vaihdella näytteestä toiseen. Kaikkia liuoksia pidetään homogeenisina, koska liuennutta ainetta on koko liuoksessa saman verran.

heterogeeninen seos on seos, jossa koostumus ei ole yhtenäinen koko seoksessa. Kasviskeitto on heterogeeninen seos. Jokainen lusikallinen keittoa sisältää vaihtelevia määriä eri vihanneksia ja muita osia keiton.

vaihe

vaihe on mikä tahansa näytteen osa, jolla on yhtenäinen koostumus ja ominaisuudet. Määritelmän mukaan puhdas aine tai homogeeninen seos koostuu yhdestä faasista. Heterogeeninen seos koostuu kahdesta tai useammasta faasista. Kun öljyä ja vettä yhdistetään, ne eivät sekoitu tasaisesti, vaan muodostavat kaksi erillistä kerrosta. Jokaista kerrosta kutsutaan vaiheeksi.

esimerkki \(\PageIndex{1}\)

tunnista jokainen aine yhdisteeksi, alkuaineeksi, heterogeeniseksi seokseksi tai homogeeniseksi seokseksi (liuokseksi).

  1. suodatettu tee
  2. vastapuristettu appelsiinimehu
  3. CD-levy
  4. alumiinioksidi, valkoinen jauhe, jossa on 2:3 alumiini-ja happiatomien suhde

annettu: kemiallinen aine

pyydetty: sen luokitus

strategia:

  1. ratkaisee, onko aine kemiallisesti puhdas. Jos aine on puhdasta, se on joko alkuaine tai yhdiste. Jos aine voidaan erottaa alkuaineisiinsa, se on yhdiste.
  2. Jos aine ei ole kemiallisesti puhdas, se on joko heterogeeninen seos tai homogeeninen seos. Jos sen koostumus on kauttaaltaan yhtenäinen, se on homogeeninen seos.

liuos

  1. a) tee on yhdisteistä koostuva liuos vedessä, joten se ei ole kemiallisesti puhdasta. Se erotetaan yleensä teelehdistä suodattamalla.
    B) koska liuoksen koostumus on kauttaaltaan yhtenäinen, se on homogeeninen seos.
  2. a) appelsiinimehu sisältää hiukkasia kiinteää (massaa) sekä nestettä; se ei ole kemiallisesti puhdas.
    B) koska sen koostumus ei ole kauttaaltaan yhtenäinen, appelsiinimehu on heterogeeninen seos.
  3. A) kompaktikiekko on kiinteää materiaalia, joka sisältää useamman kuin yhden elementin ja jonka reunoilla näkyy eri koostumusten alueita. Näin ollen CD – levy ei ole kemiallisesti puhdas.
    B) koostumukseltaan erilaiset alueet osoittavat, että kompakti on heterogeeninen seos.
  4. a) alumiinioksidi on yksittäinen, kemiallisesti puhdas yhdiste.
  5. A) seleeni on yksi tunnetuista alkuaineista.

Exercise \(\PageIndex{1}\)

tunnista jokainen aine yhdisteeksi, alkuaineeksi, heterogeeniseksi seokseksi tai homogeeniseksi seokseksi (liuokseksi).

  1. valkoviini
  2. elohopea
  3. pöytäsokeri (sakkaroosi)

Vastaus a: homogeeninen seos (liuos) vastaus b: elementtivastaus C: heterogeeninen seosvastaus d: yhdiste

esimerkki \(\PageIndex{2}\)

miten kemisti luokittelisi jokaisen aineen esimerkin?

  1. suolavesi
  2. maaperä
  3. vesi

  4. happi

liuos

  1. suolavesi toimii ikään kuin yhtenä aineena, vaikka se sisältää kahta ainetta—suolaa ja vettä. Suolavesi on homogeeninen seos eli liuos.
  2. maaperä koostuu pienistä palasista erilaisia materiaaleja, joten se on heterogeeninen seos.
  3. vesi on aine. Tarkemmin sanottuna, koska vesi koostuu vedystä ja hapesta, se on yhdiste.
  4. happi, aine, on alkuaine.

liikunta \(\PageIndex{2}\)

miten kemisti luokittelisi jokaisen aineen esimerkin?

  1. kahvi
  2. vety
  3. muna

Vastaus a: homogeeninen seos (liuos), olettaen että se on suodatettua kahvia vastaus B: alkuainevastaus C: heterogeeninen seos

Yhteenveto

aine voidaan luokitella kahteen laajaan luokkaan: puhtaat aineet ja seokset. Puhdas aine on ainemuoto, jonka koostumus ja ominaisuudet ovat koko näytteessä vakio. Seokset ovat kahden tai useamman alkuaineen ja/tai yhdisteiden fysikaalisia yhdistelmiä. Seokset voidaan luokitella homogeenisiksi tai heterogeenisiksi. Alkuaineet ja yhdisteet ovat molemmat esimerkkejä puhtaista aineista. Yhdisteet ovat aineita, jotka koostuvat useammasta kuin yhdestä atomityypistä. Alkuaineet ovat yksinkertaisimpia aineita, jotka koostuvat vain yhdenlaisesta atomista.

Sanasto

  • Elementti: aine, joka koostuu vain yhdenlaisesta atomista.
  • yhdiste:aine, joka koostuu useammasta kuin yhdestä yhteen sitoutuneesta atomista.
  • seos: yhdistelmä kahdesta tai useammasta alkuaineesta tai yhdisteestä, jotka eivät ole reagoineet sidokseen; jokainen seoksen osa säilyttää omat ominaisuutensa.

osuudet & attribuutit

Tämä sivu on rakennettu sisällöstä seuraavien tekijöiden kautta ja libretextsin kehitystiimi on muokannut sen(paikallisesti tai laajasti) vastaamaan Alustan tyyliä, esitystapaa ja laatua:

  • CK-12 Foundation by Sharon Bewick, Richard Parsons, Therese Forsythe, Shonna Robinson ja Jean Dupon.

  • Stephen Lower, emeritusprofessori (Simon Fraser U.) Chem1 Virtual Textbook

    Marisa Alviar-Agnew (Sacramento City College)

    Henry Agnew (UC Davis)