Більшість речовин складається з декількох елементів , Тобто багато речовин являють собою сполуки або суміші. З'єднання - це речовина, що містить атоми двох або більше елементів, з'єднані між собою хімічним зв'язком . У суміші, наприклад в морській воді або повітрі , Різні речовини перемішані, але не пов'язані хімічно. Морський пісок - суміш частинок кварки, раковин і органічних речовин (див. Рис.). Кварц - сполука кремнію і кисню. Майже безбарвні піщинки - це частинки кварцу.
з'єднання
У поєднанні атоми двох або більше елементів пов'язані один з одним хімічним зв'язком, так що утворюється абсолютно нова речовина. Вуглекислий газ - це з'єднання, що складається з пов'язаних атомів вуглецю і кисню. З'єднання можна розділити на елементи фізичними методами, наприклад шляхом фільтрації або випарювання. Властивості з'єднання відрізняються від властивостей елементів. Якщо нагріти суміш заліза з сіркою (зліва), то відбудеться реакція і утворюється нова речовина - сульфід заліза. Після реакції залізо вже не можна відокремити від сірки. На відміну від заліза сульфід залоза не намагнічується, а на відміну від подрібненої сірки, тоне у воді. У кожному зразку з'єднання елементи містяться в однаковій пропорції. Хімічна формула відображає співвідношення елементів. Формула сульфіду заліза FeS говорить про те, що кожен атом заліза пов'язаний з одним атомом сірки.
Хоча елементів всього близько ста, вони можуть з'єднуватися різними способами, тому в світі існує не менше двох мільйонів з'єднань. Вода - це з'єднання водню з киснем. Скло - з'єднання кальцію, кремнію, кисню та натрію. З'єднання діляться на групи відповідно до їх хімічними властивостями. Так, кислоти і підстави складають особливі групи. З'єднання можна також розділити за ознакою наявності тих чи інших атомів. Наприклад, гідриди - це речовини, що містять водень. Хлориди містять хлор, оксиди містять кисень. При реакція натрію з хлором, утворюється хлорид натрію - кухонна сіль . Хлор - отруйний газ, а натрій - дуже активний метал . Хлорид натрію не володіє цими небезпечними властивостями.
Всі органічні сполуки містять вуглець. Усе живі організми , Як і викопне паливо, наприклад нафту , Складаються з органічних сполук. Люди також виробляють органічні сполуки - пластмаси , Барвники, миючі засоби, ліки.
суміші
Більшість оточуючих нас речовин - суміші. Вони містять різні речовини (елементи або сполуки), які не набрали хімічні реакції . Суміш може містити два або більше елементів - речовин, що складаються з атомів одного типу. Суміш може містити сполуки, тобто речовини, що складаються з атомів різних типів. Суміш може складатися з елементів і сполук. Повітря - суміш елементів (кисень) і з'єднань (пил, кіптява). Компоненти суміші хімічно не пов'язані, і їх можна легко розділити. Наприклад, із суміші заліза з сіркою частки заліза можна витягти магнітом. Частинки заліза притягаються до магніту (див. Рис.), А частки сірки на магніт не реагують. В суміші компоненти можуть міститися в будь-яких пропорціях. Всі компоненти зберігають свої індивідуальні властивості. Тісто - це суміш різних з'єднань: яєць, борошна, жиру. Випечений пиріг являє собою нове з'єднання. Сіль - це з'єднання натрію з хлором. Масло - органічна сполука, в ньому є вуглець, водень і кисень
види сумішей
До складу сумішей можуть входити і тверді речовини, рідини і гази . Повітря - це суміш газів, а морська вода - суміш твердої речовини (солі) і рідини. Латунь - суміш двох твердих речовин, міді і цинку. Суміші металів називаються сплавами. Коли тверда речовина (наприклад, сіль) розчиняється в рідині (наприклад, у воді), утворюється розчин. Легко розчиняється тверда речовина називають розчинною, а те, що не розчиняється, - нерозчинним. Суміш, що складається з частинок твердої речовини, зважених в рідині або газі, називають суспензією. кров , Молоко, дим - все це суспензії. Молоко - суспензія часток жиру в воді. Шипучі напої - суміші двох рідин (води і барвника) і вуглекислого газу. Газ виділяється у вигляді бульбашок. Рідини, які легко утворюють суміші, наприклад вода і чорнило, називаються змішуються. Якщо рідини не утворюють розчину - вода і нафта, - кажуть, що вони незмішувані. Щоб їх перемішати, потрібно додати третій речовина - емульгатор. Емульгатор розбиває нафту на невеликі краплі, зависающие в воді. Отримана суміш називається емульсією. Майонез - олійно-оцтова емульсія. Емульгатором служить яєчний жовток. Емульсійні фарби - це емульсія, де у воді знаходяться крапельки масла і барвника. Борошно, цукор, масло складаються із з'єднань вуглецю, водню і кисню. Яйця містять вуглець, азот, фосфор, водень, кисень і сірку. Сік лимона - це суміш лимонної кислоти і води.
поділ сумішей
Хіміки знають багато способів розділення сумішей на складові частини. Вибір способу залежить від виду суміші. Найпростіший спосіб відділення твердих частинок, зважених в рідини, - залишити суспензія в спокої, щоб частинки осіли на дно. У каламутній воді є частинки піску, грунту , Органічних речовин, але вони поступово осідають на дно. Інший спосіб відділення твердих частинок від рідини - фільтрація. Фільтр затримує тверді частинки і пропускає молекули рідини. Цей метод використовується на водонапірних станціях для отримання чистої питної води. Рідина, що пройшла через фільтр, - фільтрат; тверді частинки, затримані фільтром, - осад.
Для визначення складу суміші використовується хроматографія. Суміш розчиняється в розчиннику, і частина її міститься на паперовий фільтр, який затримує різні речовини в різному ступені. На фільтрі утворюються кольорові смуги - хроматограмма. Дослідник визначає склад суміші, порівнюючи її хроматограму з хроматограму відомих речовин. Хроматографія допомагає встановити, які барвники додані в продукт.
Випарювання - це спосіб виділення твердої речовини з рідкого розчину. Розчин розігрівають, він закипає, рідина випаровується і на дні залишається тверда речовина. Лимонний сік - водний розчин лимонної кислоти. Якщо сік кип'ятити, вода випарується і на дні каструлі залишаться кристали лимонної кислоти. Дистиляція - метод отримання чистої рідини, зокрема води, з розчинів. Цей процес аналогічний випарювання, але випарувалася рідина після охолодження збирають. Для відділення твердих частинок від рідини застосовується також центрифугування. У спеціальній машині - центрифузі - посудину з рідиною дуже швидко обертається. відцентрова сила відкидає тверді частинки до стінок посудини, після чого рідину зливають або фільтрують. Приклад центрифуги - сушильний барабан. У медицині центрифугу використовують для відділення червоних кров'яних тілець від крові, яка представляє собою суспензію кров'яних пластинок і червоних і білих тілець в особливої рідини - плазмі.