La définition par excellence de la chimie est: la science expérimentale qui étudie la composition, les propriétés et les transformations de la matière. Mais qu'est-ce que cela signifie exactement?
Toute chose qui occupe un espace et qui a une inertie (c'est-à-dire la tendance à un état de calme en raison de la masse) est définie. Pour composition Nous voulons dire les parties constituant l'objet que nous examinons et le propriété Ce sont des qualités qui permettent la distinction du reste de la question.
Les réactions du sujet ont toujours fasciné l'homme parce qu'ils sont visibles dans tout ce qui nous entoure, mais pour comprendre la nature des événements que nous observons, une classification qui respecte les propriétés et la composition est nécessaire, une distinction entre les éléments, les composés et les mélanges est donc faite.
Avant de définir ces entités, cependant, nous devons savoir qu'une substance est appelée pure si elle est composée d'un seul composant et a des caractéristiques chimiques physiques (densité, point de fusion et d'ébullition, couleur …) égale à tout point mesuré.
Les substances sont donc divisées en éléments et composés.
Élément
Substance pure qui ne peut pas être réduite à des substances plus simples, c'est-à-dire, consistant en un seul type d'atome classé dans le tableau périodique, donc toute la substance a des caractéristiques égales à l'atome dont il se compose.
L'Union internationale de la chimie pure et appliquée, autrement abrégée de l'acronyme IUPAC, est l'autorité mondiale de référence pour la nomenclature et la terminologie chimique et, dans tous, 112 éléments de nature différente (90 dérivent de sources naturelles la synthèse restante en laboratoire).
Composé
Une substance pure réductible à au moins deux atomes différents combinés les uns avec les autres pour former des molécules égales. Les molécules sont la plus petite unité de matière qui préserve sa composition.
En d'autres termes, les molécules ont des caractéristiques physiques chimiques autres que les atomes qui les inventent mais sont les mêmes que toute la substance.
Les atomes qui composent cette unité ont des proportions bien définies, faisons un exemple: une seule molécule d'eau a la formule H suivante2Ou à partir de cela, il peut être déduit qu'il est constitué de 2 atomes d'hydrogène (qui sur le tableau périodique est reconnu avec la lettre H) pour chaque atome d'oxygène (qui toujours selon le tableau périodique est attribuable à la lettre O).
On peut donc dire que les composés ont une composition constante et définie et qu'ils maintiennent les mêmes propriétés à chaque point du sujet.
Attention: les éléments peuvent également être formés par des molécules si celles-ci sont le résultat de l'union de deux atomes égaux (par exemple ou2) .
Mélange
Le matériau classé comme un mélange (ou un mélange) est composé d'au moins deux substances et a comme caractéristique fondamentale qui ne présente pas une composition constante en raison du fait que les éléments qui le composent ne respectent pas les proportions.
Les substances qui constituent un mélange maintiennent leurs caractéristiques inchangées, mais deux types de mélanges se distinguent: homogène (ou solutions) et hétérogène.
Pour distinguer les mélanges homogènes des hétérogènes, nous devons d'abord définir la phase, en chimie ce mot indique une quantité bien-standable et physiquement séparable de substance qui a des propriétés (indépendamment de la quantité de substance = intensive, comme la densité, la température, le volume spécifique, ..) uniforme.
Homogène
Composé d'une monophasie et donc composé de substances différentes mais qui a les mêmes propriétés intensives à chaque point.
De ce point de vue, il se comporte comme une substance pure mais la différence réside dans les proportions. En fait, une substance telle que l'eau pure a vu qu'elle a des quantités d'éléments bien définis tandis qu'un mélange homogène tel que l'eau et le sel ne suit pas une proportion, en fait jusqu'à ce que le sel soit fondu, la solution sera toujours homogène (à la fois avec une cuillère et avec deux).
En général, un mélange homogène a des propriétés physiques uniformes dans tout l'échantillon mais peut changer entre différents échantillons. Une substance homogène est également appelée solution et ses composants sont considérés comme un solvant, le plus abondant, et solute ceux en plus petites quantités.
Certains exemples sont l'eau et le sel (liquide-solido), l'air (gaz à gaz), l'acier (couvercle solide) ou l'eau gazeuse (gaz liquide).
Hétérogène
Il s'agit d'un système composé de plusieurs phases qui maintiennent sa propre identité distincte et sont visibles séparément à l'œil ou au microscope nu (par exemple le lait) car ils sont inexcibles.
Mais ils peuvent également se présenter comme des émulsions ou des mousses. Étant donné l'incapacité des différentes solutions pour mélanger les propriétés physiques varient d'un point à un autre.
Résumer
À ce stade, j'imagine que vous penserez:
Tous très gentils, intéressants … mais pourquoi dois-je savoir ces choses?
La plupart des procédures de synthèse et d'identification des substances réalisées dans les laboratoires chimiques sont basées sur les connaissances que vous venez d'apprendre grâce aux méthodes de séparation et de décomposition.
Séparation
Il est possible de se séparer uniquement sur les mélanges. Qu'est-ce qu'une séparation? C'est un processus physique dont le but est de diviser les différentes étapes d'un mélange.
Il existe principalement 3 méthodes de séparation différentes:
- Filtration: il est basé sur la taille différente des particules des phases qui le composent, Comme par exemple l'eau et le sable.
- Distillation: c'est une séparation physique qui est basée sur les différentes températures de Évaporation des composants du mélange. Généralement, il affecte les mélanges de liquides. Il existe différents types (courant simple, fractionnaire et à vapeur).
- Chromatographie: C'est une séparation qui exploite la solubilité et l'adhésion différentes aux surfaces des phases qui composent le mélange. Il existe différents types, mais le plus simple est sans aucun doute chromatographie sur papier ou amidon.
Pour bien comprendre ces techniques, nous proposons des exemples, ici signalés uniquement par le biais d'informations car chacun d'eux doit être effectué en toute sécurité.
Il peut être nécessaire: la supervision d'un expert, portent des dispositifs de sécurité individuels (verres, chemises, gants, masque, etc.) et l'utilisation de cagoules en herbe et d'autres machines de sécurité collective et pour l'élimination des déchets.
Exemple de filtration
Obtenez un mélange avec deux phases de l'eau salée et l'autre du sable.
Matériel:
- entonnoir;
- 2 Becher (vous pouvez également le trouver Becker ou Beaker écrit), un plus petit et un plus grand (par exemple 100 ml et 250 ml)
- papier filtre;
- baguette de verre;
- Vaporiser avec h2o;
- Système de support pour le filtre.
Procédure:
- Lavez soigneusement l'équipement en verre avant de continuer, n'oubliez pas de choisirles verreries en fonction des quantités à filtrer
- Dans le plus petit, introduire les deux phases de notre échantillon d'eau et de sel.
- Préparez l'équipement de filtration, c'est-à-dire assurer l'entonnoir sur le système de support, placer le plus grand en dessous pour récupérer le filtré et plier le papier filtre (généralement plier 3 à 4 fois sur lui-même pour augmenter la surface en contact avec l'eau), rouvrez-la tout en maintenant les plis et en le positionnant dans l'entonnoir.
- Versez la teneur en Becher avec notre échantillon dans le drôle quelque peu à la fois afin de ne pas dépasser le bord du papier filtre avec le niveau de l'eau.
Exemple de distillation simple
Il existe plusieurs exemples de distillation, de celui de l'alcool à celui-ci pour obtenir l'essence. Ici, nous introduisons un laboratoire chimique facilement exécutable dans un simple laboratoire, comme la distillation du sulfate de cuivre (II) dans l'eau.
La distillation simple sert à séparer le solvant et les solutés d'une solution en exploitant la volatilité différente, c'est-à-dire les températures d'ébullition.
Matériel:
- Dispositif de distillation: composé de: 2 boules de collecte, mieux s'ils ont la possibilité d'introduire un thermomètre de contrôle de la température, connecté les uns aux autres avec un tube de refroidisseur et que la première balle est insérée dans un manteau de chauffage.
Pour faire ce passage, vous pouvez vous aider en penchant une baguette en verre au bord du Becher, de cette façon, vous évitez de perdre le champion avec des croquis et des erreurs de distraction 5.
Si vous restez le sable dans le petit, vous pouvez le rincer avec de petits taux d'eau (généralement un spray est fabriqué afin qu'il soit plus facile de vérifier la quantité versée) et de filtrer cela également. Afin de ne pas ajouter d'eau pour réutiliser celui précédemment filtré et maintenant contenu dans le grand Becher.
Observations: Le papier filtre contient tout le sable, également appelé résidu, de l'échantillon tout en filtrant l'eau et le sel, c'est-à-dire le filtré. NB: L'eau et le sel forment un mélange homogène, nous pouvons donc déduire que seuls les mélanges hétérogènes sont séparés pour la filtration.
Exemple de chromatographie:
Comme mentionné ci-dessus, il existe de nombreux types de chromatographie, absolument le plus simple est celui réalisé sur papier. Se procurer de l'eau et des marqueurs.
Matériel:
- Bandes de papier;
- Becher;
- Crayon et règle;
- Marqueurs;
- Battre en verre.
Procédure:
- Laver la fenêtre en verre bien avant l'utilisation
- Verser l'échantillon (sulfate de cuivre dans l'eau) dans l'une des deux boules (la balle doit être rempli jusqu'à la moitié de son volume pour une expérience optimale).
- Fichez le dispositif de distillation et fixez-le bien à une structure de support.
- Chauffer la balle avec la solution avec le manteau de chauffage.
- Gardez la température fixe entre 100 ° C et 150 ° C
Observations: La balle qui contenait initialement notre solution bleue a désormais une couleur plus intense qui tend au bleu, tandis que la balle vide contient une solution transparente. L'eau s'est évaporée de notre solution initiale (bulles à 100 ° C) a été séparée et condensée (des gaz liquides), séparant ainsi le solvant (eau) des solutés (sulfate de cuivre II).
Martina Marcolin
