Всі існуючі предмети, рідини і гази являють собою чисті речовини і суміші. Не знаючи, що вони таке, дуже легко їх сплутати. Як же відрізнити одне від іншого? Давайте розбиратися.
Від елементів до речовини
Зараз у світі відомо 118 хімічних елементів. Вони мають свої назви та хімічні символи, які позначаються латинськими літерами. Кожен з них представляє один вид атомів, які володіють певною кількістю електронів, розташованих в суворому порядку.
Елементи - це своєрідні будівельні матеріали. Їх можна порівняти з цеглою: стикаючись, вони формують стіни, а то й цілу будівлю. Так, з 'єднуючись один з одним, атоми одного елемента можуть "побудувати" просту речовину (кисень O2, водень H2, азот N2 тощо). Складне, в свою чергу, утворюється від злиття різних елементів (вода H2O, аміак NH3 і т. д.).
І в тому, і в іншому випадку вони є чистими речовинами. Чому? Тому що сполука відбувається за допомогою хімічних реакцій. При цьому може виділятися або поглинатися енергія.
Що таке суміш?
Суміш також складається з двох або більше різних компонентів. Але її складовими частинами є не окремі елементи, а речовини (можуть бути і складними, і простими). Суміші бувають гетерогенні і гомогенні.
Перші зрозуміти набагато простіше. У них компоненти змішуються чисто механічно і спокійно відокремлюються один від одного фільтрацією, магнітом, відстоюванням та іншими методами. Гетерогенні суміші неоднорідні, а їх компоненти цілком зберігають індивідуальні властивості.
Прикладом такого утворення може служити додавання річкового піску у воду. Вони не зможуть змішатися і утворити нову речовину, і легко відокремлюються, якщо використовувати сито.
Гомогенні суміші утворюють однорідну на перший погляд речовину. Вони представляють собою гази, тверді або рідкі розчини. Їх компоненти також зберігають первинні властивості, але не можуть бути відокремлені механічним способом. Для їх поділу використовують більш витончені методи: перегонку, кристалізацію, сорбцію (поглинання), екстракцію (розчинення одного компонента) т. д.
Типова гомогенна суміш - це повітря. Він складається з різних газів, крупинок пилу, крапель води. Морська вода теж не є чистою речовиною. Крім власне води, в ній містяться солі металів (натрія, хлору, калію та інших).
Відмінності суміші від речовин
Деколи суміші і чисті речовини дуже просто переплутати. Наприклад, латунь має металеві властивості і зовні нагадує якийсь метал. Однак вона є сплавом, який складається з міді, цинку та інших компонентів (часто це буває олово, нікель, свинець, залізо).
У чому ж різниця? Головною відмінністю є те, що речовина - це повністю однорідна освіта. Розділити його складові частини можна, тільки використовуючи хімічні реакції. Властивості чистої речовини відрізняються від властивостей її компонентів окремо, вона є новою структурою і набуває інших якостей.
Крім того, речовина має постійний склад. Існує навіть спеціальний реєстр з переліком всіх відомих структур. Суміш, навпаки, не володіє чітким складом. У тій же латуні може бути менше нікелю, і більше іншого металу, але це все одно латунь. У чай, наприклад, можна додати більше або менше цукру, але чаєм він від цього бути не перестане. Якщо ж з молекули чистої води H2O прибрати кисень (O), то це буде не вода, а молекула водню - безбарвного газу.
Особливо чиста речовина
У природі частіше зустрічаються суміші, ніж речовини. Так, у земній корі залягає безліч мінералів, металевих руд і газів, але чистими їх назвати складно. Більшість з них містять домішки.
Для промислового виробництва вони, як правило, не підходять. Тому їх очищають і відокремлюють один від одного всілякими способами. Речовини, які містять настільки невеликий відсоток домішок, що вони не можуть вплинути на його властивості, називають ультрачистими або особливо чистими. Їх отримують за допомогою дуже ретельного очищення. Так, для створення напівпровідників потрібна максимально однорідна речовина, тому від домішок позбавляють не тільки матеріал для нього, а й повітря в приміщенні, де його виробляють.