Классификация вещества по составу

Материя: Чистые вещества и смеси

В соответствии с его составом, вещество может быть классифицировано по двум широким категориям — чистые вещества и смеси.  

Чистое вещество — это форма материи, которая имеет постоянный состав с однородными свойствами. Например, любой образец сахарозы имеет одинаковый состав и такие же физические свойства, как температура плавления, цвет и сладость, независимо от источника, из которого он был получен.  

Смесь состоит из двух или более типов вещества, которые могут присутствовать в различных количествах и могут быть разделены физическими изменениями, такими как испарение. Компоненты в смеси сохраняют свою индивидуальность.

Чистые вещества: Элементы и соединения

Чистые вещества можно разделить на два класса: Элементы и соединения. Чистые вещества, которые невозможно разбить на более простые вещества в результате химических изменений, называются элементами. Железо, серебро, золото, алюминий, сера, кислород и медь являются элементами.

Чистые вещества, которые могут быть разбиты химическими изменениями, называются соединениями. В результате этого распада могут образоваться либо элементы, либо другие соединения, либо и то, и другое. Оксид ртути(II), оранжевое, кристаллическиое твердое вещество, может разложиться под воздействием тепла в элементы ртути и кислорода. При нагревании в отсутствие воздуха соединение сахароза расщепляется на элемент углерод и соединение воду. Хлорид серебра(I) – это белое твердое вещество, которое можно разделить на элементы, серебро и хлор, путём поглощения света.  

Свойства объединенных элементов отличаются от свойств в свободном или несвободном состоянии. Например, белый кристаллический сахар (сахароза) представляет собой соединение, полученное в результате химического сочетания элемента углерода, который является черным твердым в одной из его некомбинированных форм, и двух других элементов, водорода и кислорода, которые в чистом виде являются бесцветными газами. Свободный натрий, элемент, мягкое, блестящее, металлическое твёрдое вещество, и свободный хлор, элемент, который представляет собой желто-зеленый газ, соединяются с образованием хлорида натрия (настольная соль), соединения, которое является белым кристаллическим твердым веществом.

Смеси: Однородные и неоднородные  

Однородная смесь, также называемая раствором, имеет однородный состав и выглядит визуально одинаково по всему объему. Примером раствора является спортивный напиток, состоящий из воды, сахара, краски, ароматизатора, и электролитов, смешанных друг с другом равномерно. Каждая капля спортивного напитка на вкус одинакова, потому что каждая капля содержит одинаковое количество воды, сахара и других компонентов. Имейте в виду, что состав спортивного напитка может быть разным — он может быть приготовлен с несколько большим или меньшим содержанием сахара, ароматизатора или других компонентов и при этом оставаться спортивным напитком. К другим примерам однородных смесей относятся воздух, кленовый сироп, бензин и раствор соли в воде.  

Смесь с составом, изменяющимся от точки к точке, называется гетерогенной, или неоднородной смесью. Итальянская салатная заправка является примером неоднородной смеси. Её состав может быть разным, поскольку она может быть приготовлена из различных объемов масла, уксуса и трав. О не один и тот же от точки к точке во всей смеси—одна капля может быть в основном уксусом, тогда как другая капля может быть в основном маслом или травами, потому что масло и уксус разделяются, а травы оседают. Другими примерами неоднородных смесей являются шоколадные печенья с чипсами (в них можно увидеть отдельные кусочки шоколада, орехов и печенья) и гранит (в нём можно увидеть кварц, слюду, полевой шпат и многое другое).  

Любая смесь, будь она однородная или неоднородная, может быть разделена на чистые компоненты физическими средствами без изменения идентичности компонентов. Хотя существует чуть более 100 элементов, десятки миллионов химических соединений являются результатом различных комбинаций этих элементов. Каждое соединение имеет определенный состав и обладает определенными химическими и физическими свойствами, отличающими его от всех других соединений. И, конечно же, существует бесчисленное множество способов комбинировать элементы и соединения для образования различных смесей.

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2e, раздел 1.2: Фазы и классификация вещества.