Articles

3.4: Klasyfikacja materii według jej składu

by admin

cele nauki

  • wyjaśnij różnicę między czystą substancją a mieszaniną.
  • wyjaśnij różnicę między elementem a Związkiem.
  • wyjaśnij różnicę między jednorodną mieszaniną a niejednorodną mieszaniną.

jednym z użytecznych sposobów organizowania naszego rozumienia materii jest myślenie o hierarchii, która rozciąga się od najbardziej ogólnej i złożonej do najprostszej i najbardziej fundamentalnej (rysunek \(\PageIndex{1}\)). Materię można podzielić na dwie szerokie kategorie: substancje czyste i mieszaniny. Czysta substancja jest formą materii, która ma stały skład (co oznacza, że jest wszędzie taka sama) i właściwości, które są stałe w całej próbce (co oznacza, że istnieje tylko jeden zestaw właściwości, takich jak temperatura topnienia, kolor, temperatura wrzenia itp. w całej sprawie). Materiał składający się z dwóch lub więcej substancji jest mieszaniną. Pierwiastki i związki są przykładami czystych substancji. Substancja, której nie można podzielić na chemicznie prostsze składniki, jest pierwiastkiem. Aluminium, które jest używane w puszkach Poidła, jest elementem. Substancją, którą można podzielić na chemicznie prostsze składniki (ponieważ ma więcej niż jeden pierwiastek)jest związek. Na przykład woda jest związkiem złożonym z pierwiastków wodór i tlen. Obecnie istnieje około 118 elementów w znanym wszechświecie. W przeciwieństwie do tego, naukowcy zidentyfikowali dziesiątki milionów różnych związków do tej pory.

rysunek \(\PageIndex{1}\): zależności między rodzajami materii a metodami stosowanymi do oddzielania mieszanin

zwykła sól kuchenna nazywana jest chlorkiem sodu. Jest uważany za substancję, ponieważ ma jednolity i określony skład. Wszystkie próbki chlorku sodu są identyczne chemicznie. Woda jest również czystą substancją. Sól łatwo rozpuszcza się w wodzie, ale słona woda nie może być klasyfikowana jako substancja, ponieważ jej skład może się różnić. Możesz rozpuścić niewielką ilość soli lub dużą ilość w określonej ilości wody. Mieszanina jest fizyczną mieszanką dwóch lub więcej składników, z których każdy zachowuje swoją tożsamość i właściwości w mieszaninie. Tylko forma soli zmienia się, gdy rozpuszcza się w wodzie. Zachowuje swój skład i właściwości.

jednorodna mieszanina to mieszanina, w której kompozycja jest jednorodna w całej mieszaninie. Opisana powyżej słona woda jest jednorodna, ponieważ rozpuszczona sól jest równomiernie rozłożona w całej próbce słonej wody. Często łatwo jest pomylić jednorodną mieszaninę z czystą substancją, ponieważ obie są jednolite. Różnica polega na tym, że skład substancji jest zawsze taki sam. Ilość soli w słonej wodzie może się różnić w zależności od próbki. Wszystkie roztwory uważa się za jednorodne, ponieważ rozpuszczony materiał jest obecny w tej samej ilości w całym roztworze.

mieszanina heterogeniczna jest mieszaniną, w której skład nie jest jednolity w całej mieszaninie. Zupa jarzynowa jest mieszanką niejednorodną. Każda łyżka zupy będzie zawierać różne ilości różnych warzyw i innych składników zupy.

Faza

faza jest dowolną częścią próbki, która ma jednolity skład i właściwości. Z definicji czysta substancja lub jednorodna mieszanina składa się z jednej fazy. Niejednorodna mieszanina składa się z dwóch lub więcej faz. Gdy olej i woda są połączone, nie mieszają się równomiernie, ale tworzą dwie oddzielne warstwy. Każda z warstw nazywana jest fazą.

przykład \(\PageIndex{1}\)

Zidentyfikuj każdą substancję jako związek, element, niejednorodną mieszaninę lub jednorodną mieszaninę (roztwór).

  1. filtrowana herbata
  2. świeżo wyciśnięty sok pomarańczowy
  3. płyta kompaktowa
  4. tlenek glinu, biały proszek zawierający stosunek 2:3 atomów glinu i tlenu
  5. selen

podano: substancja chemiczna

: jej klasyfikacja

strategia:

  1. decyduje, czy dana substancja jest chemicznie czysta. Jeśli jest czysta, substancja jest pierwiastkiem lub związkiem. Jeśli substancję można podzielić na jej elementy, jest to związek.
  2. jeśli substancja nie jest chemicznie czysta, jest albo mieszaniną heterogeniczną, albo jednorodną. Jeśli jego skład jest jednolity w całym, Jest to jednorodna mieszanina.

roztwór

  1. a) herbata jest roztworem związków w wodzie, więc nie jest chemicznie czysta. Zwykle jest oddzielany od liści herbaty przez filtrację.
    B) ponieważ skład roztworu jest jednolity w całej postaci, jest to jednorodna mieszanina.
  2. a) sok pomarańczowy zawiera zarówno cząstki stałe (miąższ), jak i płynne; nie jest chemicznie czysty.
    B) ponieważ jego skład nie jest jednolity, sok pomarańczowy jest mieszanką niejednorodną.
  3. a) płyta kompaktowa to solidny materiał, który zawiera więcej niż jeden element, z regionami o różnych kompozycjach widocznymi wzdłuż jego krawędzi. Dlatego płyta kompaktowa nie jest chemicznie czysta.
    B) regiony o różnym składzie wskazują, że płyta kompaktowa jest mieszanką heterogeniczną.
  4. a) tlenek glinu jest pojedynczym, chemicznie czystym Związkiem.
  5. a) selen jest jednym ze znanych pierwiastków.

ćwiczenie \(\PageIndex{1}\)

identyfikuje każdą substancję jako związek, pierwiastek, niejednorodną mieszaninę lub jednorodną mieszaninę (roztwór).

  1. białe wino
  2. rtęć
  3. sos sałatkowy w stylu ranczo
  4. cukier stołowy (sacharoza)

odpowiedź a: jednorodna mieszanina (roztwór) odpowiedź B: element odpowiedź C: mieszanina heterogeniczna odpowiedź D: związek

przykład \(\PageIndex{2}\)

jak chemik sklasyfikował każdy przykład materii?

  1. słona woda
  2. gleba
  3. woda
  4. tlen

roztwór

  1. słona woda działa tak, jakby była jedną substancją, mimo że zawiera dwie substancje—sól i wodę. Słona woda jest jednorodną mieszaniną lub roztworem.
  2. gleba składa się z małych kawałków różnych materiałów, więc jest niejednorodną mieszanką.
  3. woda jest substancją. Dokładniej, ponieważ woda składa się z wodoru i tlenu, jest związkiem.
  4. tlen, substancja, jest pierwiastkiem.

ćwiczenie \(\PageIndex{2}\)

jak chemik skategoryzowałby każdy przykład materii?

  1. kawa
  2. Wodór
  3. jajko

odpowiedź a: jednorodna mieszanina (roztwór), zakładając, że jest filtrowana kawa odpowiedź B: element odpowiedź c: niejednorodna mieszanina

podsumowanie

materię można podzielić na dwie szerokie kategorie: czyste substancje i mieszaniny. Czysta substancja jest formą materii, która ma stały skład i właściwości, które są stałe w całej próbce. Mieszaniny są fizycznymi kombinacjami dwóch lub więcej pierwiastków i / lub związków. Mieszaniny mogą być klasyfikowane jako jednorodne lub niejednorodne. Pierwiastki i związki są przykładami czystych substancji. Związki to substancje, które składają się z więcej niż jednego rodzaju atomu. Pierwiastki są najprostszymi substancjami składającymi się tylko z jednego rodzaju atomu.

słownictwo

  • Element: substancja, która składa się tylko z jednego rodzaju atomu.
  • związek: substancja, która składa się z więcej niż jednego typu atomu połączonego ze sobą.
  • mieszanina: kombinacja dwóch lub więcej pierwiastków lub związków, które nie reagują ze sobą na Wiązanie; każda część mieszaniny zachowuje swoje własne właściwości.

Contributions& Atrybucje

Ta strona została stworzona z treści za pośrednictwem następujących współpracowników i edytowana (tematycznie lub Szeroko) przez zespół programistów LibreTexts, aby spełnić styl, prezentację i jakość platformy:

  • Fundacja CK-12 Sharon Bewick, Richard Parsons, Therese Forsythe, Shonna Robinson i Jean Dupon.

  • Stephen Lower, Professor Emeritus (Simon Fraser U.) Chem1 wirtualny Podręcznik

  • Marisa Alviar-Agnew (Sacramento City College)

  • Henry Agnew (UC Davis)