Wat is een pure substantie?
Een pure substantie verwijst naar een element of een verbinding die geen bestanddeel van een andere verbinding of element bevat. Zuivere stoffen zijn gemaakt van slechts één type atoom of molecuul. Waterstofgas en zuiver ijzer zijn voorbeelden van pure stoffen. Waterstof bestaat alleen uit waterstofatomen, terwijl ijzer alleen uit ijzeratomen bestaat. Het mengen van twee zuivere stoffen resulteert in een mengsel. Om de twee te scheiden, gebruiken wetenschappers een methode die filtratie wordt genoemd. Mengsels kunnen homogeen of heterogeen zijn. De maat die werd gebruikt om te bepalen hoe zuiver een stof zuiverheid kan worden genoemd. Naast waterstof en ijzer zijn andere zuivere stoffen goud, diamanten, suiker en bakpoeder.
De identificatie van een pure substantie
Er zijn vier verschillende manieren om de zuiverheid van een stof te bepalen: kookpunten, smeltpunten, elektrische geleidbaarheid en chemische reacties. Wanneer men een zuivere stof blootstelt aan een specifieke temperatuurconditie, de omgeving en druk, zijn ze in staat om definitieve veranderingen te ondergaan die uniek en herkenbaar zijn. Zuivere stoffen hebben een specifiek kookpunt en een specifiek smeltpunt. Wat de elektrische geleidbaarheid betreft, moet het koper dat wordt gebruikt in de elektrische bedrading zuiver zijn. Een substantie zoals zuiver vloeibaar water is een zeer slechte geleider van elektriciteit vanwege het gebrek aan elektrolyten die helpen bij de geleiding van elektriciteit. Tijdens chemische reacties vormen zuivere stoffen steeds weer voorspelbare producten. Andere kenmerken die worden gebruikt om de zuiverheid van stoffen te bepalen, zijn dampdruk, brekingsindex en dichtheid voor respectievelijk gassen, vloeistoffen en vaste stoffen.
Mate van zuiverheid van een stof
De mate van zuiverheid van een stof is slechts een maat voor de mate waarin onzuivere stoffen in een stof aanwezig zijn. Het is nu duidelijk dat een verandering in kenmerken zoals kookpunten, hoe klein ook, een aanwijzing is voor de aanwezigheid van een andere stof in die stof. Stoffen die de zuiverheid van een stof verstoren worden onzuiverheden genoemd. Water heeft bijvoorbeeld een kookpunt van 100 ° C en een smeltpunt van 0 ° C. Elke verandering in deze waarden duidt op de aanwezigheid van een onzuiverheid. Het smeltpunt van een stof moet altijd vergelijkbaar zijn met het vriespunt. Als er een variatie is, moeten onzuiverheden worden vermoed. Het smelt- en kookpunt van pure stoffen is altijd scherp.
Effecten van onzuiverheden op zuivere stoffen
Er zijn vier eigenschappen die onzuiverheden afscheiden op zuivere stoffen. De eigenschappen worden gezamenlijk colligatieve eigenschappen genoemd. Verontreinigingen verhogen het kookpunt van een stof, verlagen het vriespunt, verlagen de dampspanning of zorgen ervoor dat de vloeistof meer osmotische druk uitoefent. Bij vermenging met andere stoffen daalt het vriespunt van het water. Dit principe helpt om verschillende stoffen te koelen bij temperaturen lager dan het vriespunt van water. Een andere toepassing van het fenomeen van onzuiverheden is in gebieden met zeer lage temperaturen in de winter. Zouten worden op wegen verspreid om het smelten van ijs te bevorderen. Bovendien zijn zeeën, vanwege hun zoute aard, niet in staat om te bevriezen, zelfs wanneer andere waterlichamen bevriezen als gevolg van zeer lage temperaturen. Daarom is de kennis van pure substantie van cruciaal belang in de thermodynamica, chemische reacties en het dagelijkse leven van alledag.
