فرادرسمواد خالص و مخلوط چیست؟ — به زبان ساده + تعریف و مثال
هر چیزی که در این جهان وجود دارد از ماده تشکیل شده و ماده تحت عنوان « هر آنچه که فضایی را اشغال می‌کند و جرم دارد» تعریف میشود. خود ماده به سه حالت فیزیکی جامد، مایع و گاز تقسیمبندی میشود. علاوه بر این مواد خالص و مخلوط دو طبقه‌بندی کلی از مواد هستند و ماده خالص به مادهای گفته میشود که تنها از یک جزء تشکیل شده باشد. در حالی‌که ماده مخلوط مادهای است که از ترکیب دو یا چند ماده مختلف به وجود آمده است. در این مطلب با بررسی مواد خالص و مخلوط با ویژگی‌های هریک از آن‌ها آشنا می‌شویم. همچنین با ذکر مثالهایی از مواد متوجه خواهیم شد که مواد خالص و مخلوط چیست و به تفاوت‌های این دو نوع ماده پی خواهیم برد.
مواد خالص و مخلوط چیست ؟
برای اینکه یاد بگیریم مواد خالص و مخلوط چیست باید در ابتدا هر یک از این مواد را به طور جداگانه توضیح دهیم.
تعریف ماده خالص
مواد خالص موادی هستند که تنها از یک نوع ذره تشکیل شده‌اند و ساختاری ثابت دارند. مواد خالص به دو دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند:
- عنصر (Element): عنصر مادهای است که از یک نوع اتم تشکیل شده است و به این خاطر به عنوان ماده خالص تلقی میشود که نمیتواند توسط واکنش شیمیایی یا تغییر فیزیکی به اجزای کوچکتری تقسیم یا این که به ماده جدیدی تبدیل شود. عنصرها به سه دسته کلی فلزات، نافلزات و شبه فلزات تقسیم می‌شوند.
- ترکیب (Compound): از طرفی دیگر زمانی‌که دو یا چند عنصر مشابه با یک نسبت مشخص با هم ترکیب شوند، ترکیب به وجود می‌آید که یک ماده خالص شناخته میشود.
تعریف ماده مخلوط
در مقابل ماده خالص، ماده ناخالص وجود دارد که به آن مخلوط می‌گویند و از عنصرها و مولکول‌های مختلفی تشکیل شده که تنها به صورت فیزیکی با هم مخلوط شده‌اند. مخلوط‌ها خود به دو صورت همگن و ناهمگن تقسیم می‌شوند. به عبارت کلی در شیمی مخلوط، ترکیبی است که از دو یا چند ترکیبات شیمیایی تشکیل شده که بین آن‌ها پیوند شیمیایی وجود ندارد و به صورت فیزیکی با هم ترکیب شده‌اند. مخلوط‌ها می‌توانند به صورت محلول، سوسپانسیون و کلویید وجود داشته باشند.
مخلوط‌ها به دو نوع ماده همگن و ناهمگن تقسیمبندی می‌شوند که در این قسمت هر کدام را توضیح می‌دهیم.
مخلوط همگن چیست ؟
مخلوط «همگن» (Homogenous) که به آن محلول می‌گویند در هر نقطه‌ای از آن دارای ترکیب و آرایش یکسانی است. هر جزء در مخلوط مانند سایر اجزاء می‌ماند به عنوان مثال با حل کردن شکر در آب - اگر آن را به خوبی حل کنید - مخلوط حاصل یکسان است. بدان معنا که اگر از هر قسمت محلول آب و شکر نمونه برداری کنید ترکیب یکسان خواهد بود. به عبارتی در مخلوط همگن تمامی اجزا به خوبی در هم حل می‌شوند. این مخلوط شامل دو یا تعداد بیشتری از مواد شیمیایی است.
مخلوط ناهمگن چیست ؟
ناهمگن (Heterogeneous): مخلوط ناهمگن (Heterogeneous) مخلوطی است که ترکیب آن در هر نقطه با نقطه دیگری متفاوت است. به این معنی که اگر شما یک مقداری از شکر را به همراه شن در یک ظرف شیشه‌ای بریزید و آن را چندین بار تکان دهید ترکیب در هر نقطه از محتویات ظرف با نقاط دیگر متفاوت خواهد بود. از آنجا که ذرات شن در مقایسه با ذرات شکر سنگین‌تر هستند احتمال اینکه ذرات بیشتری از شن در کف و ذرات شکر در قسمت بالای ظرف قرار بگیرند بیشتر است. اجزای این مخلوط به‌راحتی توسط چشم شناسایی می‌شوند و توسط روش‌های فیزیکی می‌توانند از هم جدا شوند.
خواص و ویژگی‌های مواد خالص و مخلوط
تا این قسمت از مطلب یاد گرفتید که مواد خالص و مخلوط چیست و به چه موادی خالص و به چه موادی مخلوط می‌گویند. در ادامه به ویژگی‌ها و خواص مواد خالص و مخلوط می پردازیم.
خواص و ویژگی‌های ماده خالص :
هر مادهای که خالص باشد ویژگی‌ها و خواصی دارد که ازجمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- در طبیعت مواد خالص به صورت همگن شناخته می‌شوند که شامل یک نوع اتم یا مولکول هستند.
- اجزای این مواد در تمامی نقاط محلول ترکیب ثابت و یکسانی دارند.
- مواد خالص موادی هستند که نقطه ذوب و جوش خالصی دارند.
- معمولا ماده خالص در واکنش شیمیایی رسوب می‌کند و فراورده‌های مشخصی را به وجود می‌آورد.
خواص و ویژگی مخلوط ها
هر ماده مخلوط ویژگی‌ها و خواص مربوط به خود را دارد که ازجمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مخلوط دارای خاصیت منحصر‌به‌فردی نیست و خواص مخلوط به خواص میانگین ذرات اجزای تشکیل‌دهنده در مخلوط بستگی دارد.
- مخلوط در اثر تغییرات فیزیکی حاصل میشود.
- مخلوط‌ها دارای ترکیبات متعددی هستند.
- نقطه ذوب و جوش آن‌ها با هم تفاوت دارد.
تفاوت های میان مواد خالص و مخلوط چیست ؟
تفاوت میان مواد خالص و مخلوط به طور خلاصه در جدول زیر فهرست شده است.
| مواد خالص | مخلوط ها |
| غیرقابل تقسیم به اجزای کوچکتر یا تبدیل به ماده جدید | قابل تبدیل و تغییر با استفاده از روش‌های جداسازی |
| ثابت بودن خواص فیزیکی و شیمیایی | متغیر بودن خواص فیزیکی و شیمیایی |
| تشکیل شده از یک نوع اتم | ترکیبی از دو یا تعداد بیشتری مواد یا عناصر |
روش‌های جداسازی ماده خالص و مخلوط
اجزای مواد خالص و مخلوط می‌توانند بر اساس روش‌های فیزیکی و شیمیایی از هم جدا شوند. معمولا برای جداسازی اجزای مواد خالص از روش‌های شیمیایی مانند الکترولیز و برای جداسازی اجزای مخلوط از روش‌های فیزیکی ازجمله فیلتراسیون، تقطیر کردن و تبلور مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مثال برای مواد خالص و مخلوط
در زندگی روزمره مثال‌های زیادی برای مواد خالص و مخلوط وجود دارد. از جمله مثال‌ها برای مواد خالص می‌تواند عناصری مانند طلا، مس، اکسیژن، کلر، الماس و غیره باشد. همچنین ترکیباتی مانند آب، نمک یا بلورها، جوش شیرین یا بیکینگ پودر و سایر موادی مانند این قبیل از مواد مثالهایی برای مواد خالص هستند.
برای مخلوط هم می‌توان مواردی مانند موارد زیر را مثال زد:
- مخلوط گازهایی مانند نیتروژن و اکسیژن در اتمسفر
- مخلوط گاز و مایع مانند آب
- مخلوط جامد و مایع مانند شن و آب
سوالات متداول در رابطه با مواد خالص و مخلوط
در این قسمت سوالات متداول در رابطه با دو ماده خالص و مخلوط گردآوری و به آن‌ها پاسخ داده شده است.
ماده خالص را با ذکر مثال تعریف کنید
ماده خالص به مادهای گفته میشود که طی هیچ تغییر فیزیکی یا واکنش شیمیایی نمیتواند به اجزای سادهتری تبدیل شود. در واقع ماده خالص تنها از یک نوع اتم تشکیل شده و به دو گروه عنصر و ترکیب تقسیمبندی میشود. ترکیب در هر نقطه از این مواد یکسان است حتی اگر اندازه نمونه بسیار کوچک باشد. آهن، استیل و آب مثالهایی از مواد خالص هستند.
چوب یک ماده خالص است یا مخلوط ؟
چوب یک مخلوط است زیرا از ترکیبات شیمیایی متعددی مانند سلولز، «نیم‌سلولز» (Hemicellulose) و «لیگنین» (Lignin) - نوعی ترکیب شیمیایی آلی همراه با سلولز است که دیواره یاخته‌ای چوب و همچنین گیاهان را تشکیل می‌دهد- است. علاوه بر این خود لیگینین از عناصری مانند کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. بنابراین چوب یک ماده خالص نیست.
منظور از مواد خالص و مخلوط چیست ؟
ماده خالص مادهای است که نمیتواند توسط روش‌های فیزیکی یا واکنش شیمیایی به اجزای سازنده خود تبدیل شود. ترکیب ماده خالص همیشه به صورت مشخص و ثابت است. در مقابل ماده خالص، مخلوط وجود دارد که یک ترکیب فیزیکی متشکل از دو یا چند ماده خالص است که هر ماده مشخص کننده مشخصه شیمیایی منحصر به فرد خود است.
هر ماده خالص خود به تنهایی یک ماده است. عناصر و ترکیبات، مواد خالصی هستند اما مخلوط چنین نیست. ترکیبات در مقایسه با عناصر سازنده بسیار متفاوت هستند. اما مخلوط مجموعه‌ای از مواد تشکیل‌دهنده خود است و خواص آم به میانگین خواص مواد تشکیل‌دهنده خود بستگی دارد. بنابراین مخلوط آب و شکر هر دو خاصیت شیرین و تر بودن را دارد. زیرا خاصیت شکر، شیرین بودن و خاصیت آب، تر بودن است. بنابراین محلول آب و شکر هر دو خاصیت را دارد.
خواص کلی یک ماده چیست ؟
هر خاصیتی که می‌تواند اندازه‌گیری شود مانند چگالی، رنگ، جرم، حجم، طول، چکش‌خواری، نقطه ذوب، سختی، بو، دما و سایر خواصی از این قبیل به عنوان خواص یک ماده در نظر گرفته می‌شوند.
ویژگی‌های یک محلول خالص چیست ؟
محلول خالص یا همگن از یک سری ویژگی‌های منحصر به فردی مانند نقطه جوش، نقطه ذوب، دانسیته و غیره برخوردار است. محلول‌های همگن از یک فاز تشکیل شده‌اند و پراکندگی آن‌ها در سراسر محلول یکنواخت است.
