تفاوت مواد خالص و مخلوط چیست؟
جهان از ماده تشکیل یافته است. مواد اطراف را می توان به دو دسته مواد خالص و مخلوط تقسیم بندی نمود. موادی که تنها از یک جز یا عنصر و یا ترکیب ساخته شده باشد، در دسته مواد خالص قرار دارند. مواد مخلوط نیز موادی هستند که از چند ماده سازنده تشکیل شده اند. تفاوت مواد خالص و مخلوط موجب تفاوت در کاربرد آن ها شده است. برای انجام هر واکنش شیمیایی باید مواد خالص و مخلوط را شناخت. در ادامه این مطلب از جهان شیمی فیزیک به بررسی خواص مواد خالص و مخلوط و تفاوت های آن ها می پردازیم. همچنین نحوه جداسازی مواد خالص و مخلوط نیز مورد بررسی قرار خواهند گرفت. با ما همراه باشید تا بیشتر با مواد خاص و مخلوط و انواع آن ها آشنا شوید.
تعریف مواد خالص و مخلوط
جهان هستی از ماده تشکیل یافته است. درواقع مواد در انواع مختلف جهان هستی را تشکیل داده‌اند. این مواد را می توان به مواد خالص و مخلوط طبقه بندی نمود. البته هر یک از این طبقه بندی ها خود به زیرشاخه هایی تقسیم بندی می شوند. در ادامه به بررسی خواص مواد خالص و مخلوط و بررسی زیرشاخه های آن‌ها می پردازیم. با ما همراه باشید تا بیشتر با انواع مواد خالص و مخلوط آشنا شوید.
ماده خالص چیست
به موادی که تنها از یک نوع ذره تشکیل شده‌اند و ساختار ثابتی دارند، مواد خالص گفته می شود. مواد خالص را می‌توان به دو دسته کلی تقسیمم بندی نمود که در زیر به آن‌ها اشاره شده است.
عنصر
عنصر به ماده‌ای گفته می شود که از یک نوع اتم تشکیل یافته است و به همین دلیل به عنوان ماده خالص تلقی می‌شود. ماده خالص را نمی توان توسط واکنش شیمیایی یا تغییر فیزیکی به اجزای کوچک‌تری تقسیم بندی نمود. عناصر به سه دسته فلزات، نافلزات و شبه فلزات طبقه بندی می شوند. توجه شود که خواص و ویژگی های هر ماده خالص با مخلوط چند ماده خالص متفاوت خواهد بود.
ترکیب
ترکیب به ماده خالصی گفته می شود كه ذرات سازنده آن از دو یا چند نوع اتم متفاوت تشكیل یافته است. یک مولكول از ماده مركب ممكن است از دو یا تعداد زیادی اتم تشیكل شده باشد. در دنیا ترکیبات خالص زیادی وجود دارند که در طبیعت ممکن است به همراه ترکیبات دیگر و به شکل مخلوط یافته شوند.
تعریف ماده مخلوط
ماده ناخالص یا مخلوط ماده‌ای است که از عناصر و مولکول‌های مختلفی تشکیل یافته است. این عناصر به صورت فیزیکی با یکدیگر مخلوط گشته اند. در علم شیمی، کلمه مخلوط زمانی استفاده می شود که دو یا چند ماده با یکدیگر ترکیب شوند، به طوری که خواص شیمیایی هر کدام حفظ گردد. در تشکیل مخلوط ها هیچ پیوندی بین اجزای مخلوط تشکیل یا شکسته نخواهد شد.
البته باید به این نکته توجه شود که خواص شیمیایی اجزا در مخلوط تغییر نمی کنند، اما مخلوط حاصل از لحاظ خواص فیزیکی ممکن است تغییراتی نشان دهد. تغییر در نقطه ذوب و جوش از آن جمله اند.
مخلوط ها را می توان به دو دسته همگن و ناهمگن تقسیم بندی نمود. مخلوط های همگن و ناهمگن هریک از ویژگی هایی برخوردار بوده و خواص منحصر به خود را دارند. مخلوط ها همچنین به انواع محلول، سوسپانسیون و کلویید نیز دسته‌بندی می شوند.
خواص مواد خاص و مخلوط
خواص ماده خالص
مواد خالص ویژگی‌هایی دارند که آن‌ها را از مواد مخلوط متمایز خواهد نمود. در ادامه به برخی از این ویژگی ها اشاره شده است.
- در طبیعت مواد خالص شامل یک نوع اتم یا مولکول بوده و درواقع کاملا همگن هستند.
- اجزای مواد خالص چه ترکیب و چه عنصر باشند، در تمامی نقاط ترکیب ثابت و یکسانی دارند.
- مواد خالص موادی هستند که دارای نقطه ذوب و جوش ثابت و مشخصی هستند..
- اغلب مواد خالص در واکنش‌های شیمیایی رسوب داده و فراورده‌های مشخصی را حاصل می آورند.
خواص و ویژگی مخلوط ها
مخلوط ها نیز خواص و ویژگی‌های مربوط به خود را دارند. ازجمله خواص مخلوط ها می توان به موارد زیر اشاره نمود.
- مخلوط از خواص منحصر‌به‌فردی ندارد و خواص آن وابسته به خواص اجزای تشکیل دهنده آن است. درواقع خواص مخلوط میانگینی از خواص ذرات تشکیل‌دهنده آن خواهد بود.
- در اثر تغییرات فیزیکی مخلوط حاصل می شود.
- مخلوط‌ها می توانند دارای ترکیبات متعددی باشند.
- نقطه ذوب و جوش انواع مخلوط ها با هم تفاوت دارد.
مثال مواد خالص و مخلوط علوم هشتم
برای مواد خالص و مخلوط در زندگی روزمره مثال‌های فراوانی وجود دارد. برای مواد خالص می‌توان به عناصری همچون طلا، مس، نقره، اکسیژن، کلر، الماس و… اشاره نمود. البته ترکیباتی همانند آب، نمک یا انواع بلورها و حتی جوش شیرین یا بیکینگ‌پودر نیز مثال هایی از مواد خالص بشمار می آیند.
برای مواد مخلوط هم می‌توان مثال هایی را معرفی نمود. در ادامه به برخی از انواع مخلوط ها اشاره شده است.
- مخلوط های گازی نظیر مخلوط گازهای نیتروژن و اکسیژن در اتمسفر
- انواع مخلوط گاز و مایع همچون آب
- مخلوط های جامد و مایع همچون شن و آب
- نمک و شکر در ترکیب با یکدیگر، مخلوط تشکیل می دهند.
- حل شدن شکر در آب که یک تغییر فیزیکی است.
- مخلوط نمک و ماسه
- دود که مخلوط جامد و گاز است.
انواع مخلوط ها
مخلوط ها از اختلاط چند ماده به وجود می آیند. چنانچه در اثر مخلوط کردن اجزا تشکیل دهنده، واکنش شیمیایی رخ دهد، ماهیت واکنش دهنده ها تغییر کرده و بنابراین ماده حاصل دیگر مخلوط نیست. برای مثال ترکیب سرکه و جوش شیرین موجب تولید دی اکسید کربن و آب می گردد. بنابراین این دیگر یک مخلوط نخواهد بود. ترکیب اسید و باز نیز موجب تولید نمک و آب خواهد شد، که این مورد هم با توجه به تعریف بالا یک مخلوط نیست.
مخلوط همگن
مخلوط همگن درواقع محلول نامیده می شود. این مخلوط های همگن در هر نقطه دارای ترکیب و آرایش یکسان هستند. حل کردن شکر در آب یک مخلوط یکسان یا همگن ایجاد می کند. درواقع اگر از هر قسمت از محلول آب و شکر نمونه برداری صورت گیرد، ترکیب یکسانی به دست خواهد آمد. درواقع در یک مخلوط همگن تمامی اجزا به خوبی در یکدیگر حل می‌شوند. انواع مخلوط های همگن نیز مانند سایر مخلوط ها از دو یا تعداد بیشتری مواد شیمیایی ساخته شده اند.
مخلوط ناهمگن
مخلوط ناهمگن مخلوطی است که در هر نقطه با نقطه دیگر ترکیبش متفاوت است. برای درک این مفهوم مخلوط مقداری از شکر را به همراه شن در یک ظرف شیشه ای در نظر بگیرید. چندین بار مخلوط حاصل را تکان دهید. با قدر دقت متوجه می شوید که در هر نقطه از محتویات ظرف با نقاط دیگر تفاوتی دیده می شود. ذرات شن در مقایسه با ذرات شکر سنگین تر هستند، بنابراین این احتمال وجود دارد که ذرات بیشتری از شن در کف قرار گرفته و ذرات شکر نیز در قسمت بالای ظرف قرار گیرند. توجه شود که اجزای این مخلوط توسط چشم به راحتی شناسایی شده و توسط روش های فیزیکی از هم جدا می گردند.
تفاوت ماده خالص و مخلوط
در بیان تفاوت ماده خالص و مخلوط می توان گفت که ماده خالص ماده‌ای است که نمی‌توان آن را توسط روش‌های فیزیکی یا واکنش شیمیایی به اجزای سازنده تبدیل نمود. ماده خالص همیشه ترکیبی مشخص و ثابت دارد. درمقابل ماده مخلوط ترکیبی فیزیکی است که از دو یا چند ماده خالص متشکل شده است.
هر ماده خالص به تنهایی یک ماده محسوب می شود. عناصر و ترکیبات در دسته مواد خالص هستند. اما مخلوط به این صورت نیست و اغلب از چند ماده (عنصر یا ترکیب) ساخته شده است.
ترکیبات (ماده خالص) در مقایسه با عناصر سازنده شان بسیار متفاوت هستند. اما مخلوط مجموعه‌ای از مواد است که خواص مخلوط وابسته به میانگین خواص آن هاست. برای مثال می توان به مخلوط آب و شکر اشاره کرد که هم دارای شیرینی بوده و هم تر است. درواقع خاصیت شکر، شیرین بودن و خاصیت آب، تر بودن است. بر این مبنا محلول آب و شکر شامل هر دو خاصیت خواهد بود.
جدول مواد خالص و مخلوط
| مواد خالص | مخلوط ها |
| نمی توان آن ها را به اجزای کوچک تر یا ماده جدیدی تبدیل نمود. | مخلوط ها با استفاده از روش‌های جداسازی قابل تبدیل و تغییر هستند. |
| خواص فیزیکی و شیمیایی آن ها ثابت است. | خواص فیزیکی و شیمیایی آن ها متغیر است. |
| از یک نوع اتم تشکیل شده اند. | ترکیبی از دو یا تعداد بیشتری از ترکیبات یا عناصر هستند. |
نحوه جداسازی مواد خالص و مخلوط
در برخی مواقع لازم است تا اجزای مخلوط از هم جدا شوند. برای مثال در تهيه آب شيرين باید نمک و ساير املاح حل شده در آن را جدا نمود. فراورده های نفتی به‌صورت مخلوط با يكديگر تحت عنوان نفت خام شناخته می شوند. که برای استفاده نیاز به جداسازی دارد. البته باید به این نکته توجه نمود که تنها زمانی می توان اجزای يک مخلوط را از هم جدا نمود كه اجزای آن حداقل در يک ويژگی متفاوت عمل کنند.
بر اساس روش های فیزیکی و شیمیایی می توان اجزای مواد خالص و مخلوط را از هم جدا نمود. برای جداسازی اجزای مواد خالص باید از روش های شیمیایی همچون الکترولیز استفاده نمود. این در حالی است که برای جداسازی اجزای مخلوط می توان از روش‌های فیزیکی همچون سر ریز کردن، فیلتراسیون، تقطیر ساده، تقطیر جز به جز و تبلور مواد استفاده نمود.
بررسی مواد خالص و مخلوط در آلیاژها
جالب است بدانید آلیاژها مخلوطی از عناصر مختلف با خاصیت فلزی هستند. آلیاژها را می توان در دسته مخلوط های همگن قرار داد. درواقع آلیاژ ها از مهم ترین مخلوط ها در صنعت و تکنولوژی بوده و کاربردهای فراوانی دارند. فولاد نمونه ای از آلیاژ است که از آهن و کربن حاصل آمده است. آلیاژهای طلا، تیتانیوم و آلومینیوم نیز تولید گشته اند که همه در دسته مخلوط های همگن قرار دارند.
نقش مواد خالص و مخلوط ها در زندگی
مواد خالص و مخلوط جایگاه ویژه ای در زندگی بشر دارند. غذاهایی که مصرف می شوند درواقع ترکیبی از مواد مختلف هستند. غذایی که می‌خوریم اغلب مخلوط بوده و خالص بودن آن نادر است. در ادامه به مثال‌هایی از غذاهای مخلوط اشاره شده است.
- مخلوط آب و روغن
- مخلوط آب لیمو و چای
- عسل و آب
- شیر و شکلات
- خامه و قهوه
- شکر و چای
- شیر و آرد
- شکر و چای
- و…
سخن آخر
در این مطلب از جهان شیمی فیزیک به بررسی مواد خالص و مخلوط پرداختیم. مشخص شد که تفاوت هایی بین مواد خالص و مخلوط وجود دارد. این تفاوت ها از خواص و ویژگی های ساختاریشان ناشی می گردد.
