Элементы, соединения и смеси... Как разобраться?

В химии важно различать химические элементы, чистые вещества и смеси. Чистое вещество имеет определённый состав, а смесь содержит несколько веществ, не связанных между собой в одно химическое соединение. Давай разбираться.

Элемент

Химический элемент — это вид атомов с одинаковым числом протонов в ядре. Например, все атомы углерода имеют 6 протонов, а все атомы кислорода — 8. Элементы часто подразделяют на металлы, неметаллы и пограничные по свойствам группы; железо, водород, кислород, золото, серебро, медь и углерод — примеры химических элементов.

Соединение

Химическое соединение — это вещество, состоящее из атомов двух или более элементов, химически связанных в определённом соотношении. Например, вода H₂O состоит из водорода и кислорода, а углекислый газ CO₂ — из углерода и кислорода. Обычное стекло, напротив, представляет собой сложный материал переменного состава, а не одно химическое соединение с единственной формулой.

Интересная особенность соединений заключается в том, что их химические и физические свойства отличаются от свойств образующих их атомов. Например, поваренная соль образуется во время реакции натрия с хлором. Несмотря на то, что хлор — ядовитый газ, полученное соединение — поваренная соль — не обладает опасными свойствами хлора.

Калий + марганец + кислород = марганцовка

Перманганат калия — темно-фиолетовое кристаллическое вещество и сильный окислитель. Его применяют в химии и некоторых промышленных и специализированных технологических процессах. Концентрированные растворы и кристаллы требуют осторожного обращения и не подходят для самостоятельных домашних опытов.

С точки зрения химии марганцовка, или перманганат калия, считается химическим соединением, в состав которого входят калий, марганец и кислород.

Смеси

Смесь содержит два или более веществ, которые не образуют между собой одно новое химическое соединение фиксированного состава. Компоненты смеси сохраняют многие собственные свойства и в принципе могут быть разделены физическими методами. Например, железные частицы можно отделить магнитом, а смесь соли и песка — с помощью растворения соли в воде, фильтрования и последующего удаления воды.

Молоко — это смесь воды с мельчайшими частицами молочного жира, белка, минералов, витаминов и особого молочного сахара — лактозы

А теперь давай посмотрим с точки зрения химии на тесто. Легко представить, что тесто  — это тоже смесь, в состав которой входят различные «соединения»: мука, молоко, яйца, жиры, сахар и т.д.

При выпечке в тесте идут многочисленные химические реакции, но готовый пирог не становится одним химическим соединением: он по-прежнему представляет собой сложную смесь множества веществ и продуктов реакций.

Чай с точки зрения химии

Обыкновенный чай, который ты пьешь, — это тоже пример смеси. И соотношение компонентов в ней может быть разным: кто-то любит покрепче и добавляет больше заварки, кто-то — послаще и кладет больше сахара, а кому-то нравится чай с лимоном или молоком. В каждом из этих случаев чай, или «смесь» с точки зрения химии, будет разным, несмотря на то что для его приготовления использовались одинаковые компоненты.

Свойства смесей

Каждый компонент смеси сохраняет свои индивидуальные химические свойства, и все компоненты могут находиться в абсолютно любых пропорциях. Например, воздух, которым мы дышим, представляет собой смесь кислорода и других веществ, количество которых может меняться в зависимости от того места, где ты находишься. Согласись, что содержание пыли, копоти и прочих вредных веществ на оживленной загазованной улице мегаполиса будет гораздо выше, чем в лесу или парке.

Смеси могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Например, воздух — это смесь газов, солёная вода — однородная смесь (раствор) воды и растворённых ионов соли, а бронза — твердая смесь (сплав меди и олова).

Основные отличительные признаки смесей:

• Все компоненты смеси можно разделить.
• Все компоненты сохраняют свои индивидуальные свойства.
• Компоненты в смеси находятся в разных пропорциях.