Чистые вещества и смеси

 В предыдущих главах этого учебника мы узнали, что химия является наукой о веществах. Мы изучили, что представляют собой простые и сложные вещества, каковы их свойства, что обозначает химическая формула, относительная молекулярная масса, химическая связь в молекуле вещества и др. Однако, рассматривая эти характеристики, мы не отмечали каждый раз, что все они относятся только к чистым веществам. Чистые вещества. В химии под словом «вещество» подразумевается только «чистое вещество». Например, под названием «вода» имеется в виду не морская или родниковая, а дистиллированная вода, состоящая только из молекул Н2О; точно так же, как «кислород» означает вещество, состоящее только из молекул О2, и т. д. Изучая типы химической связи, мы выяснили, что вещества могут состоять из молекул (с ковалентной неполярной или полярной связью), из атомов (если связь металлическая) или из ионов (для веществ с ионной связью). Чистые вещества состоят из молекул, атомов или ионов только одного вещества. Чистые вещества обладают постоянными физическими и химическими свойствами. • Чистое вещество • Смесь веществ • Однородная смесь • Неоднородная смесь • Раствор - однородная смесь Чистые вещества: • Вода & Л!г • Кислород ^ 5 97 Н ам етка V Степень чистоты химического вещества указана на этикетке сосуда, где оно хранится. Одно и то же вещество может быть чистым (химически чистым, чистым для анализа) или с примесями (техническое вещество). Сколько веществ содержится в смеси на рисунке? Назови эти вещества. Для того, чтобы исследовать и описать вещество, химик должен прежде всего получить его в чистом виде - очистить. Но веществ абсолютно чистых (с чистотой 100%) не существует, поэтому в зависимости от области применения вещества выполняется очистка различной степени. Смеси веществ. В жизни мы встречаемся, как правило, не с отдельными чистыми веществами, а со смесями: воздух, природная вода, молоко и т. д. Таким образом, окружающая нас материя - это в большинстве случаев смеси различных веществ. Например, морская вода содержит разные соли, кислород и другие компоненты; воздух - это смесь нескольких газов (кислорода, азота, углекислого газа); нефть и природный газ - смесь веществ, называющихся углеводородами и т. д. Смеси содержат молекулы, атомы или ионы двух или более веществ. Смеси веществ могут быть однородными и неоднородными. В однородных смесях составляющие их вещества нельзя различить даже под микроскопом. Например, поваренная соль или сахар, растворяясь в воде, образуют однородные смеси - их также называют растворами. При растворении в воде происходит измельчение вещества до отдельных молекул и даже до ионов, которые равномерно распределяются между молекулами воды. В неоднородных смесях вещества, входящие в их состав, можно легко различить невооруженным глазом или с помощью микроскопа. Неоднородные смеси классифицируют по составу, в зависимости от агрегатного состояния веществ - компонентов смеси. Например: Жидкость - твердое вещество (вода с глиной или песком); • Газ - твердое вещество (частички твердых веществ в воздухе - дым); • Жидкость - газ (капельки воды в воздухе - туман); • Жидкость - жидкость (вода с маслом или бензином, нефтью) и т. д. Значение смесей в жизни человека. Вспомним, какие продукты мы ежедневно применяем в нашей жизни: вода, 98 чай, молоко, соки, колбасы, печенье, конфеты, зубная паста, иногда лекарства, витамины и многое другое. Есть ли среди них продукт, представляющий собой чистое вещество? Нет, ни одного! Большинство используемых нами продуктов - это смеси, однородные и неоднородные. Из всей природной материи, которая нас окружает (вода, почва, руда, нефть, природный газ и т. д.) производятся товары и продукты, обеспечивающие наше существование. И эти продукты в большинстве случаев также являются смесями. Означает ли это, что чистые вещества не имеют никакого значения? Для понимания их роли рассмотрим рисунок 3.1. Все природные смеси (I) превращают в полезную продукцию благодаря тщательному разделению смесей и выделению веществ, входящих в их состав (II). Затем на их основе получают новые вещества (III). После изучения физических, химических свойств и физиологического действия чистых веществ (II и III) создают и предлагают для использования различные новые смеси (IV) - продукцию, чрезвычайно полезную для человека. СМЕСИ (I) Природное сырье: вода, почва, руда, нефть, природный газ и т. д. СМЕСИ (IV) Продукция, произведенная человеком: чай, сок, хлеб, печенье, зубная паста, стиральные порошки, витамины, лекарственные средства, чугун, сталь, топливо, синтетические волокна, полимеры, каучуки и т. д. к ЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА (II) разделение Продукты природного происхождения: дистиллированная вода, металлы, оксиды металлов, соли, углеводороды и т. д. дозирование, комбинирование химические превращения НОВЫЕ ЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА (Ш) дозирование, комбинирование Рис. 3.1. Значение смесей и чистых веществ в создании новой продукции и материалов, необходимых человеку ОЦЕНИВАНИЕ 1. Что в хим ии означает слово «вещество»? О характеризуй ф изические свойства чистых веществ: а) вода; б) кислород; в) сахар; г) поваренная соль. 2. Что такое смеси: а) однородны е; б) неоднородны е? Приведи прим еры . 99 3. Приведи прим еры неоднородны х смесей, состоящ их из: а) твердого и ж и д ко го вещества; б) двух твердых веществ; в) газообразного и ж и д ко го вещества; г) д вух ж и д ки х веществ; д) газообразного и твердого вещества. 4. Приведи прим еры смесей и объясни: а) их значение в повседневной ж изни; б) роль человека в создании смесей. 5. Даны следующие смеси: а) воздух; б) м олоко; в) сок; г) сахар с солью; д) туман; е) вода со спиртом; ж ) вода с нефтью; з) дым; и) м орская вода. Раздели их на две группы : I - однородны е; II - неоднородны е смеси.