science >> Wetenschap >  >> anders

Wat is het verschil tussen zuivere stoffen en mengsels?

Een zuivere stof bestaat uitsluitend uit die stof en kan niet worden gescheiden in andere stoffen. Een mengsel kan worden gescheiden in twee of meer zuivere stoffen. Hoewel zuivere stoffen duidelijk gedefinieerde fysische en chemische eigenschappen hebben, hebben mengsels verschillende eigenschappen, afhankelijk van de verhoudingen van de zuivere stoffen in elk mengsel en op de locatie in het mengsel.

Zuivere stoffen kunnen elementen zijn die uitsluitend bestaan ​​uit een soort atoom, of het kunnen verbindingen zijn die bestaan ​​uit moleculen die twee of meer elementen bevatten. Mengsels kunnen homogeen of heterogeen zijn, afhankelijk van hoe fijn de componenten zijn gemengd. Homogene mengsels hebben dezelfde uitstraling en kenmerken door het hele mengsel heen. Heterogene mengsels zijn grover met detecteerbare variaties in uiterlijk en eigenschappen in verschillende delen van het mengsel

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Zuivere stoffen zijn samengesteld uit één soort van materiaal met consistente eigenschappen, terwijl mengsels uit twee of meer zuivere stoffen bestaan, elk met verschillende eigenschappen. Als gevolg hiervan kunnen zuivere stoffen niet worden gescheiden in andere materialen, maar de verschillende eigenschappen van de componenten van mengsels kunnen worden gebruikt om ze te scheiden in zuivere stoffen.

Elementen en componenten

Elementen zijn altijd pure stoffen, terwijl verbindingen chemische combinaties van twee of meer elementen zijn en ook puur kunnen zijn. In de echte wereld zijn stoffen zoals elementen en verbindingen zelden puur omdat ze meestal besmet zijn door hun containers, hun omgeving of hun productie. In theorie betekent pure zonder detecteerbare onzuiverheden. Het is meestal mogelijk om elementen en verbindingen te zuiveren tot die norm, hoewel het vaak veel moeite kost.

Verbindingen bestaan ​​uit meer dan één zuivere stof en ze verschillen van mengsels in die zin dat het onmogelijk is om ze te scheiden zonder een chemische reactie. Mengsels kunnen worden gescheiden door fysische processen, maar deze zullen geen verbindingen scheiden.

Als een element of verbinding tegelijkertijd in twee toestanden bestaat, kan het tegelijkertijd een zuivere substantie en een mengsel zijn. Zo is zuiver water met zuiver fijngestampt ijs daarin nog steeds een zuivere substantie, maar het is ook een mengsel van twee toestanden van de zuivere substantie. Als een mengsel kan het ijs worden gescheiden van het water met fysieke middelen zoals het uithakken van de ijsfragmenten.

Homogene en heterogene mengsels

Mengsels bevatten meer dan één type atoom of molecuul en kan worden gescheiden met behulp van fysieke methoden. In homogene mengsels zijn de mengseldeeltjes zo fijn dat het mengsel eruit ziet alsof het overal uit hetzelfde materiaal bestaat. Voor heterogene mengsels zijn de deeltjes detecteerbaar en verschillen de eigenschappen van het mengsel afhankelijk van welk deel van het mengsel wordt onderzocht.

Oplossingen zijn typische homogene mengsels. Een oplossing van zout in water is bijvoorbeeld een homogeen mengsel omdat het water en zout kunnen worden gescheiden door middel van destillatie, waarbij zuiver water en kristallijn zout worden geproduceerd. Lucht is een mengsel dat voornamelijk bestaat uit stikstof en zuurstof. De gassen kunnen worden gescheiden door de lucht af te koelen en vloeibaar te maken en vervolgens stikstof, dat een lager kookpunt heeft, en vervolgens zuurstof, dat kookt bij een hogere temperatuur dan stikstof, af te koken.

Heterogene mengsels kunnen van alles zijn, van ontbijt granen, zand of saladedressing. Veel gangbare materialen zijn heterogene mengsels die vaak gemakkelijk kunnen worden gescheiden door filteren, mechanisch uit elkaar halen of door het gebruik van eigenschappen zoals gewicht of magnetisme. Het belangrijkste kenmerk van heterogene mengsels is dat hun eigenschappen van punt tot punt verschillen, en die variatie kan worden gebruikt om ze van elkaar te scheiden.

Voor een onbekende stof wordt in nauwe inspectie meestal onthuld of het materiaal een heterogeen mengsel is. Als dat niet het geval is, kan het een homogeen mengsel of een zuivere stof zijn. Verwarmen of koelen zal resulteren in het scheiden van het materiaal als de componenten van het mengsel koken of stollen bij verschillende temperaturen, of de hele zuivere substantie zal koken of bevriezen op enkele punten.