Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.3: Класифікація матерії

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    21774

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Поясніть різницю між чистою речовиною і сумішшю.
    • Поясніть різницю між елементом і сполукою.
    • Поясніть різницю між однорідною сумішшю і неоднорідною сумішшю.

    Один корисний спосіб організації нашого розуміння матерії - думати про ієрархію, яка простягається від найзагальніших і складних речовин до найпростіших і найфундаментальніших (Рисунок\(\PageIndex{1}\)). На вершині цієї ієрархії знаходяться дві широкі категорії, за якими можна класифікувати всю речовину: чисті речовини і суміші. Чиста речовина - це форма матерії, яка має постійний склад (мається на увазі, що всі зразки цієї речовини мають однорідний склад) і властивості, які є постійними у всьому зразку (це означає, що існує лише один набір властивостей, таких як температура плавлення, колір, температура кипіння і т.д. по всьому питанню). Якщо ми візьмемо дві або більше чистих речовин і фізично змішуємо їх разом, ми називаємо це сумішшю. Суміш не має постійного складу або властивостей на всьому протязі.

    Класифікація матерії (1) .png
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Класифікація матерії. Віднесення матерії можна класифікувати різними способами, в залежності від її властивостей.

    Елементи та сполуки є прикладами чистих речовин. Речовина, яка не може бути розщеплена на хімічно простіші компоненти, є елементом. Кисень, O і водень, H, є прикладами елементів. Чиста речовина, яка може бути розщеплена на хімічно простіші компоненти (тому що вона складається з більш ніж одного елемента), є сполукою. Наприклад, сполучена вода, H 2 O, утворюється при хімічному з'єднанні водню і кисню в фіксованому співвідношенні 2 атома водню на кожен 1 атом кисню.

    Сполуки можуть мати різні хімічні та фізичні властивості від окремих елементів, з яких вони складаються. Суміші, з іншого боку, є фізичними сумішами двох або більше компонентів, кожен з яких зберігає свою ідентичність та властивості. Суміші завжди можна знову розділити на складові чисті речовини, тому що зв'язок між атомами складових речовин не відбувається. Наприклад, натрій - м'який блискучий метал, а хлор - різкий зелений газ. Ці два елементи хімічно поєднуються, утворюючи сполуку, хлорид натрію (кухонна сіль), яка є білою кристалічною твердою речовиною, що не має жодних властивостей ні натрію, ні хлору. Якщо ж ви змішали кухонну сіль з меленим перцем, ви все одно зможете побачити окремі зерна кожного з них, і, якщо ви були терплячими, ви могли б взяти пінцет і обережно розділити їх назад на чисту сіль і чистий перець.

    Суміші діляться на дві категорії, виходячи з однорідності їх складу (рис.\(\PageIndex{1}\)). Перша, звана неоднорідною сумішшю, відрізняється тим, що різні зразки суміші можуть мати різний склад. Наприклад, якщо відкрити ємність зі змішаними горіхами і витягнути ряд невеликих зразків і вивчити їх, точне співвідношення арахісу до мигдалю в зразках завжди буде трохи іншим, як би ретельно ви їх не змішували. Поширені приклади неоднорідних сумішей включають бруд, гравій та овочевий суп.

    У однорідній суміші, з іншого боку, будь-який зразок, який ви досліджуєте, матиме точно такий же склад, як і будь-який інший зразок. У хімії найпоширенішим типом однорідної суміші є розчин, який є однією речовиною, повністю розчиненою в іншій. Подумайте про розчин чистого цукру, розчиненого в чистій воді. Будь-яка проба розчину, який ви досліджуєте, буде мати точно таке ж співвідношення цукру до води, а значить, це однорідна суміш. Навіть в однорідній суміші властивості компонентів взагалі впізнавані. Таким чином, цукор-вода на смак солодкий (як цукор) і є вологою (як вода). На відміну від з'єднання, яке має фіксоване, певне співвідношення, в суміші кількості кожного компонента можуть змінюватися. Наприклад, коли ви додасте трохи цукру в одну чашку чаю і багато цукру в іншу, кожна чашка буде містити однорідну суміш чаю та цукру, але вони матимуть різне співвідношення цукру до чаю та інший смак. Якщо додати стільки цукру, що частина не розчиняється і залишається на дні, однак суміш вже не однорідна, вона неоднорідна; ви можете легко відокремити два компоненти (рис.\(\PageIndex{1}\)).

    Приклад\(\PageIndex{1}\)

    Визначте кожну речовину як з'єднання, елемент, неоднорідну суміш або однорідну суміш (розчин).

    1. фільтрований чай
    2. свіжовичавлений апельсиновий сік
    3. компакт-диск
    4. оксид алюмінію, білий порошок, який містить співвідношення 2:3 атомів алюмінію та кисню
    5. селену

    Дано: хімічна речовина

    Запитували: його класифікація

    Стратегія:

    1. Вирішіть, чи є речовина хімічно чистим. Якщо він чистий, то речовина є або елементом, або сполукою. Якщо речовина можна розділити на його елементи, це з'єднання.
    2. Якщо речовина не є хімічно чистим, це або неоднорідна суміш, або однорідна суміш. Якщо його склад рівномірний на всьому протязі, це однорідна суміш.
    Рішення
    1. А) Чай - це розчин сполук у воді, тому він не є хімічно чистим. Зазвичай його відокремлюють від заварки шляхом фільтрації.
      Б) Оскільки склад розчину рівномірний на всьому протязі, це однорідна суміш.
    2. А) Апельсиновий сік містить частинки твердих речовин (м'якоть), а також рідини; він не є хімічно чистим.
      Б) Оскільки його склад неоднорідний у всьому, апельсиновий сік є неоднорідною сумішшю.
    3. А) Компакт-диск - це твердий матеріал, який містить більше одного елемента, з видимими по його краю областями різних складів. Отже, компакт-диск не є хімічно чистим.
      Б) Області різного складу вказують на те, що компакт-диск є неоднорідною сумішшю.
    4. А) Оксид алюмінію - це єдина хімічно чиста сполука.
    5. А) Селен - один з відомих елементів.
    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    Визначте кожну речовину як з'єднання, елемент, неоднорідну суміш або однорідну суміш (розчин).

    1. біле вино
    2. ртуті
    3. заправка для салатів у стилі ранчо
    4. столовий цукор (сахароза)
    Відповідь a:
    однорідна суміш (розчин)
    Відповідь б:
    елемент
    Відповідь c:
    неоднорідна суміш
    Відповідь d:
    з'єднання
    Приклад\(\PageIndex{2}\)

    Як би хімік класифікував кожен приклад матерії?

    1. солона вода
    2. ґрунту
    3. вода
    4. кисень
    Рішення
    1. Морська вода діє так, ніби це одна речовина, хоча вона містить дві речовини - сіль і воду. Солона вода являє собою однорідну суміш, або розчин.
    2. Грунт складається з невеликих шматочків безлічі різних матеріалів, тому являє собою неоднорідну суміш.
    3. Вода - це речовина; більш конкретно, оскільки вода складається з фіксованого співвідношення атомів водню та кисню, це сполука.
    4. Кисень, речовина, є елементом.
    Вправа\(\PageIndex{2}\)

    Як би хімік класифікував кожен приклад матерії?

    1. кава
    2. водню
    3. яйце
    Відповідь a:
    Кава, припускаючи, що він фільтрується, являє собою різноманітні речовини, розчинені у воді, отже, являє собою однорідну суміш, або розчин.
    Відповідь б:
    Водень - відомий елемент.
    Відповідь c:
    Яйце складається з безлічі різних речовин з різним складом між жовтком і білком, це неоднорідна суміш.

    Резюме

    Матерія може бути класифікована на дві великі категорії: чисті речовини і суміші. Чиста речовина - це форма матерії, яка має постійний склад і властивості, які є постійними у всьому зразку. Суміші - це фізичні комбінації двох або більше елементів і/або сполук. Суміші можна класифікувати як однорідні або гетерогенні. Елементи та сполуки є прикладами чистих речовин. З'єднання - це речовини, які складаються з більш ніж одного типу атома. Елементи - найпростіші речовини, що складаються тільки з одного типу атома.