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1.4:

将物质按成分分类

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Chemistry
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Classifying Matter by Composition

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物质是由原子 物质的最小单位 和由两个或多个原子结合 而成的分子组成的。根据其组成,物质 可分为两类 纯物质和混合物。根据定义,如果一种物质 只由一种组分组成,并且 整个组分是均匀的,则称之为纯物质。例如,以氢气为例。氢气只由 氢原子组成。同样地,水只由水分子构成。这些组分不因样品而异。纯物质可以分为两种类型-元素和化合物,具体取决于它们 是否能被分解。元素是不能用化学方法分解成 更简单的物质的纯物质。例如,氢是一种元素。相反,化合物是指 只有通过化学方法才能 分离成其成分的物质。例如,水,也是一种纯物质,可以被化学分解成两种更简单的物质—氢气和氧气—这意味着它是一种化合物。在地球上,化合物比纯元素更为常见,因为大多数元素很容易 与其他元素结合。例如,用于在黑板上写字的粉笔 是由钙、碳和氧构成的;糖是由碳、氢 和氧组成的。与纯物质不同,混合物 是由一种或多种成分组成的。它们的比例也会因样本而异。例如,柠檬水是三种成分的混合物-柠檬汁、糖和水—它们的比例可以 改变,使饮料更甜或没那么甜。混合物本身可以分为两种类型-均质的和非均质的,这取决于它们 内部物质混合的均匀程度。均质混合物的成分均匀,并且从视觉上看整体是一样的。它通常被称为溶液。例如,一匙盐溶于水中 会形成均匀的混合物,因为这种混合物的每一滴 都有相同的成分。同样地,柠檬水也是一种均质混合物。在非均质混合物中,组分 分布不均匀,因此组分 从点到点会有变化。例如,沙子和铁屑混合在一起 在这里,这种混合物的不同部分可能有不同 数量的铁屑和沙子。无论如何,任何混合物,无论是均质的还是非均质的,都可以通过物理手段分离成其纯组分,而不改变组分的特性。例如,盐可以从水溶液中回收,方法是将混合物加热至干燥。类似地,铁屑可以使用磁铁从沙子中 分离出来。

1.4:

将物质按成分分类

物质:纯物质和混合物

根据其成分,该物质可分为两大类:纯物质和混合物。  

纯物质是一种物质形式,其成分始终保持不变,具有均匀的特性。 例如,任何糖体样品的成分和物理属性都相同,如熔点,颜色和甜度,而不管其分离的来源如何。  

混合物由两种或两种以上类型的物质组成,它们可以存在不同数量的物质,并可通过物理变化分离,如蒸发。 混合物中的成分保留其独特的特性。

纯物质:元素和化合物

纯物质可分为两类:元素和化合物。 不能通过化学变化分解为更简单物质的纯物质称为元素。 铁,银,金,铝,硫, 氧气和铜是元素。

可通过化学变化分解的纯物质称为化合物。 这种分解可能会产生元素或其他化合物,或两者。 氧化汞 (II) 是一种橙色的结晶固体,可通过加热分解成汞和氧气元素。 在没有空气的情况下加热时,化合物的裂口分解为元素碳和化合物水。 银 (i) 氯化物是一种白色固体,通过吸收光,可以分解成其元素,即银和氯。  

组合元素的属性与处于自由或未组合状态的元素的属性不同。 例如,白结晶糖 (糖) 是由元素碳 (元素碳是一种未组合形式的黑色固体) 和两种元素氢和氧 (元素氢和氧) 在未组合时是无色气体的化学组合而产生的化合物。 游离钠是一种柔软,闪亮的金属固体元素,游离氯是一种黄绿色气体元素,它可以组合成氯化钠 (表盐) ,这种化合物是一种白色的结晶固体。

混合物:均质和异质  

均匀混合物 (也称为溶液) 的成分均匀,在整个过程中看起来都是一样的。 解决方案的一个例子是运动饮料,包括水,糖,着色,调味, 电解质均匀混合。 每一滴体育饮品的口味都相同,因为每滴都含有相同数量的水,糖和其他成分。 请注意,体育饮料的成分可能有所不同——可以用或多或少的糖,调味剂或其他成分制成,但仍是体育饮料。 同类混合物的其他示例包括空气,枫糖浆,汽油和水中盐溶液。  

成分因点而异的混合物称为混合物。 意大利调料是混合混合物的一个例子。 其成分可能会有所不同,因为它可能由不同数量的油,醋和香草制成。 混合物中的每一点都不同—一次滴水可能主要是醋,而另一次滴水可能主要是油或香草,因为油和醋分离,香草沉淀。 混合物的其他示例包括巧克力豆曲奇 (我们可以看到不同的巧克力,坚果和饼干面团) 和花岗岩 (我们可以看到石英,云母,长石等)。  

任何混合物,无论是均质还是异构,都可以通过物理方式分离为纯成分,而不会改变成分的特性。 尽管元素只有 100 多种,但数千万种化合物是由这些元素的不同组合产生的。 每种化合物都有特定成分,并具有明确的化学和物理特性,可将其与所有其他化合物区分开来。 当然,有无数种方法可以将元素和化合物组合在一起形成不同的混合物。

本文改编自 Openstax, 化学 2e, 第 1.2 节: 物质的相位和分类。