Una sostanza pura si riferisce a un elemento o un composto che non ha componenti di un altro composto o elemento. Le sostanze pure sono costituite da un solo tipo di atomo o molecola. Gas idrogeno e ferro puro sono esempi di sostanze pure. L'idrogeno è costituito da atomi di idrogeno solo mentre il ferro consiste solo di atomi di ferro. Miscelando due sostanze pure si ottiene una miscela. Per separare i due, gli scienziati usano un metodo noto come filtrazione. Le miscele possono essere omogenee o eterogenee. La misura utilizzata per determinare in che misura una sostanza può essere definita purezza. Oltre all'idrogeno e al ferro, altre sostanze pure includono oro, diamanti, zucchero e bicarbonato di sodio.
L'identificazione di una sostanza pura
Esistono quattro modi distinti per determinare la purezza di una sostanza: punti di ebollizione, punti di fusione, conduttività elettrica e reazioni chimiche. Quando si espone una sostanza pura a una condizione di temperatura specifica, l'ambiente e la pressione, sono in grado di subire cambiamenti definiti che sono unici e riconoscibili. Le sostanze pure hanno un punto di ebollizione specifico e un punto di fusione specifico. Per quanto riguarda la conduttività elettrica, il rame utilizzato nei collegamenti elettrici deve essere puro. Una sostanza come l'acqua puramente liquida è un conduttore molto povero di elettricità a causa della mancanza di elettroliti che contribuiscono alla conduzione dell'elettricità. Durante le reazioni chimiche, le sostanze pure formano prodotti prevedibili più e più volte. Altre caratteristiche utilizzate per determinare la purezza delle sostanze sono rispettivamente la pressione di vapore, l'indice di rifrazione e la densità per i gas, i liquidi e i solidi.
Grado di purezza di una sostanza
Il grado di purezza di una sostanza è solo una misura della misura in cui le sostanze impure sono presenti in una sostanza. È ora evidente che un cambiamento di caratteristiche come i punti di ebollizione, per quanto lieve, è un'indicazione della presenza di qualche altra sostanza in quella sostanza. Le sostanze che interferiscono con la purezza di una sostanza sono chiamate impurità. L'acqua, per esempio, ha un punto di ebollizione di 100 ° C e un punto di fusione di 0 ° C. Qualsiasi cambiamento in questi valori denota la presenza di un'impurità. Il punto di fusione di una sostanza dovrebbe sempre essere simile al suo punto di congelamento. Quando c'è una variazione, le impurità dovrebbero essere sospettate. I punti di fusione e di ebollizione delle sostanze pure sono sempre nitidi.
Effetti delle impurità sulle sostanze pure
Ci sono quattro proprietà che le impurità trasudano sulle sostanze pure. Le proprietà sono collettivamente chiamate proprietà colligative. Le impurità aumentano il punto di ebollizione di una sostanza, abbassano il suo punto di congelamento, diminuiscono la tensione di vapore o fanno esercitare al fluido una pressione osmotica maggiore. Se miscelato con altre sostanze, il punto di congelamento dell'acqua scende. Questo principio aiuta a raffreddare varie sostanze a temperature inferiori al punto di congelamento dell'acqua. Un'altra applicazione del fenomeno delle impurità è nelle aree che sperimentano temperature molto basse durante l'inverno. I sali si diffondono sulle strade per aumentare lo scioglimento dei ghiacci. Inoltre, i mari, a causa della loro natura salmastra, non sono in grado di congelarsi anche quando altri corpi idrici si congelano a causa delle temperature molto basse. Quindi, la conoscenza della sostanza pura è fondamentale nella termodinamica, nelle reazioni chimiche e nella vita quotidiana tipica.
