O substanță pură se referă la un element sau la un compus care nu are componentă a altui compus sau element. Substanțele pure sunt fabricate dintr-un singur tip de atom sau moleculă. Hidrogenul și fierul pur sunt exemple de substanțe pure. Hidrogenul constă doar din atomi de hidrogen, în timp ce fierul constă numai din atomi de fier. Amestecarea a două substanțe pure duce la un amestec. Pentru a separa cele două, oamenii de știință folosesc o metodă cunoscută sub denumirea de filtrare. Amestecurile pot fi fie omogene, fie eterogene. Măsura folosită pentru a determina cât de pură o substanță poate fi numită puritate. Pe lângă hidrogen și fier, alte substanțe pure includ aur, diamante, zahăr și bicarbonat de sodiu.
Identificarea unei substanțe pure
Există patru moduri distincte de determinare a purității unei substanțe: puncte de fierbere, puncte de topire, conductivitate electrică și reacții chimice. Atunci când se expune o substanță pură la o anumită condiție de temperatură, la mediu și la presiune, ei sunt capabili să sufere modificări clare, care sunt unice și recunoscute. Substanțele pure au un punct de fierbere specific și un punct de topire specific. În ceea ce privește conductivitatea electrică, cuprul utilizat în instalațiile electrice trebuie să fie pur. O substanță cum ar fi apa curată lichidă este un conductor foarte slab al energiei electrice din cauza lipsei de electroliți care ajută la conducerea electricității. În timpul reacțiilor chimice, substanțele pure formează din nou produse previzibile. Alte caracteristici utilizate pentru determinarea purității substanțelor sunt presiunea vaporilor, indicele de refracție și densitatea pentru gaze, lichide și, respectiv, solide.
Gradul de puritate al unei substanțe
Gradul de puritate al unei substanțe este doar o măsură a măsurii în care substanțele impure sunt prezente într-o substanță. Se pare că o schimbare a caracteristicilor, cum ar fi punctele de fierbere, oricât de ușoară ar fi, este o indicație a prezenței unei alte substanțe în acea substanță. Substanțele care interferează cu puritatea unei substanțe se numesc impurități. Apa, de exemplu, are un punct de fierbere de 100 ° C și un punct de topire de 0 ° C. Orice modificare a acestor valori denotă prezența unei impurități. Punctul de topire al unei substanțe trebuie să fie întotdeauna similar cu punctul de îngheț. Atunci când există o variație, ar trebui să se suspecteze impuritățile. Punctele de topire și de fierbere ale substanțelor pure sunt întotdeauna clare.
Efectele impurităților asupra substanțelor pure
Există patru proprietăți pe care impuritățile le emană pe substanțe pure. Proprietățile sunt numite colectiv proprietăți colligative. Impuritățile cresc punctul de fierbere al unei substanțe, își reduc punctul de congelare, scad presiunea de vapori sau fac lichidul să exercite o presiune mai mare osmotică. Când este amestecat cu alte substanțe, punctul de îngheț al apei scade. Acest principiu ajută la răcirea diferitelor substanțe la temperaturi mai mici decât punctul de îngheț al apei. O altă aplicație a fenomenului de impurități este în zonele care au temperaturi foarte scăzute în timpul iernii. Sarele sunt răspândite pe drumuri pentru a crește topirea gheții. În plus, mările, datorită naturii lor sărate, nu sunt capabile să înghețe chiar și atunci când alte corpuri de apă se îngheață datorită temperaturilor foarte scăzute. Prin urmare, cunoașterea substanței pure este critică în termodinamică, reacții chimice și viața obișnuită de zi cu zi.
