Чистые вещества и смеси веществ

Простые или сложные вещества, образующие те или иные неживые тела и состоящие из определенного вида молекул или других невидимых частиц, называют чистыми. К чистым веществам относят, например, воду, молекулы которой состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода; поваренную соль, состоящую из частиц, одна из которых образована атомом натрия, а другая — атомом хлора.

Любое чистое вещество обладает определенными свойствами. Так, чистая вода бесцветная, не имеет запаха и вкуса, а чистая поваренная соль бесцветная, не имеет запаха, но соленая на вкус, хорошо поглощает воду и растворяется в воде. Чистый мел — вещество белого цвета, не имеющее вкуса и запаха, малорастворимо в воде, хорошо растирается в порошок. Свойства того или иного чистого вещества всегда одинаковы, независимо от того, каким способом оно получено. Чистые вещества чаще всего получают в специальных лабораториях для изучения их свойств.

В большинстве случаев человек имеет дело со смесями веществ. Убедиться в этом можно при проведении опытов, например с водой. Капнем на чистое стекло несколько капель прозрачной воды из пипетки и нагреем это стекло над пламенем спиртовки. Через несколько минут капли воды испарятся, но от них останется след в виде беловатых пятен. Следовательно, взятая для опыта вода имела небольшое количество растворенных в ней других веществ.

После растворения поваренной соли в стакане с чистой водой уже через несколько минут на дне будет заметен осадок. Значит, в поваренной соли была небольшая примесь каких то нерастворимых веществ. Примеси других веществ имеют все вещества, получаемые путем переработки неживых тел.

Смесь веществ можно разделить. Если, например, поваренная соль имеет примеси каких то нерастворимых в воде веществ, то соль растворяют в воде. Затем, после того как выпадет осадок, раствор соли сливают и выпаривают воду. Получается очищенная поваренная соль. Оставшийся осадок высушивают и уже другими способами отделяют из него нужные вещества.

Некоторые вещества отделяют друг от друга фильтрованием (рис. 38). Если, например, смесь состоит из нерастворимого в воде мела и каких либо растворимых в воде веществ, придающих ему грязно желтую окраску, то такой мел измельчают и растворяют в воде. Затем мел отфильтровывают и высушивают.

Фильтрование воды
Рис. 38. Фильтрование воды

В лабораторных условиях для очистки небольшого количества вещества используют фильтровальную бумагу, которая пропускает воду с растворившимися в ней веществами и задерживает нерастворившиеся, в данном случае мел.

Смесь неодинаково летучих (испаряющихся) жидкостей обычно разделяют перегонкой — превращением жидкости в пар, а пара — в жидкость. При нагревании смеси, состоящей из двух жидкостей, в сосуде с газоотводной трубкой вначале улетучиваются молекулы одной из них, а затем — другой. При прохождении газоотводной трубки через охлаждающее устройство пары конденсируются на ее стенках, превращаются в капли, которые стекают в приемный сосуд. При нагревании смеси двух жидкостей поддерживают такую температуру, при которой могут улетучиваться пары только одной жидкости.

Вещества некоторых смесей различаются по плотности. Вещество, имеющее большую плотность, в сосуде с водой оседает на дно, а вещество с меньшей плотностью всплывает к поверхности воды. Существуют и другие способы разделения смесей веществ.

  1. Какие вещества называют чистыми?
  2. В связи с чем человек имеет дело со смесями веществ, а не с чистыми веществами?
  3. Какие вам известны способы разделения веществ?

Сделайте из промокательной бумаги фильтр. Размешайте в стакане с водой чайную ложку зубного порошка и отфильтруйте полученную смесь веществ. Проследите, останется ли мел, служащий основой зубного порошка, на фильтре.
В стакане с водой растворили несколько крупинок марганцовки. Вода при этом окрасилась в розовый цвет. Можно ли после этого отделить марганцовку от воды путем фильтрования? Ответ поясните.