Une substance pure est constituée uniquement de cette substance et ne peut être séparée en aucune autre substance. Un mélange peut être séparé en deux ou plusieurs substances pures. Alors que les substances pures ont des propriétés physiques et chimiques clairement définies, les mélanges ont différentes propriétés, en fonction des proportions des substances pures dans chaque mélange et de l'emplacement dans le mélange.
Les substances pures peuvent être des éléments constitués exclusivement d'un seul type d'atome, ou elles peuvent être des composés constitués de molécules comprenant deux éléments ou plus. Les mélanges peuvent être homogènes ou hétérogènes selon la finesse de mélange des composants. Les mélanges homogènes ont le même aspect et les mêmes caractéristiques dans tout le mélange. Les mélanges hétérogènes sont plus grossiers avec des variations détectables d'apparence et de propriétés dans différentes parties du mélange
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les substances pures sont constituées d'un type de matériau aux propriétés constantes, tandis que les mélanges sont constitués de deux substances pures ou plus, chacune ayant des propriétés différentes. En conséquence, les substances pures ne peuvent pas être séparées en d'autres matériaux, mais les différentes propriétés des composants des mélanges peuvent être utilisées pour les séparer en substances pures.
Éléments et composés
Les éléments sont toujours des substances pures, tandis que les composés sont des combinaisons chimiques de deux éléments ou plus et peuvent également être purs. Dans le monde réel, les substances telles que les éléments et les composés sont rarement pures car elles sont généralement contaminées par leurs contenants, leur environnement ou leur production. En théorie, pur signifie sans impuretés détectables. Il est généralement possible de purifier les éléments et les composés selon cette norme, bien que cela demande souvent beaucoup d'efforts.
Les composés sont constitués de plus d'une substance pure, et ils diffèrent des mélanges en ce qu'il est impossible de les séparer sans réaction chimique. Les mélanges peuvent être séparés par des processus physiques, mais ceux-ci ne sépareront pas les composés.
Si un élément ou un composé existe dans deux états simultanément, il peut être à la fois une substance pure et un mélange. Par exemple, l'eau pure contenant de la glace pilée pure est toujours une substance pure, mais c'est aussi un mélange de deux états de la substance pure. En tant que mélange, la glace peut être séparée de l'eau à l'aide de moyens physiques tels que le ramassage des fragments de glace.
Mélanges homogènes et hétérogènes
Les mélanges contiennent plus d'un type d'atome ou de molécule et peuvent être séparés en utilisant des méthodes physiques. Dans les mélanges homogènes, les particules du mélange sont si fines que le mélange semble être composé du même matériau. Pour les mélanges hétérogènes, les particules sont détectables et les propriétés du mélange diffèrent selon la partie du mélange examinée.
Les solutions sont des mélanges homogènes typiques. Par exemple, une solution de sel dans l'eau est un mélange homogène car l'eau et le sel peuvent être séparés par distillation, produisant de l'eau pure et du sel cristallin. L'air est un mélange composé principalement d'azote et d'oxygène. Les gaz peuvent être séparés en refroidissant et en liquéfiant l'air, puis en faisant bouillir l'azote, qui a un point d'ébullition inférieur, puis l'oxygène, qui bout à une température plus élevée que l'azote.
Les mélanges hétérogènes peuvent aller des céréales pour petit-déjeuner au sable ou à la vinaigrette. De nombreux matériaux courants sont des mélanges hétérogènes qui peuvent souvent être séparés facilement par filtrage, séparation mécanique ou en utilisant des propriétés telles que le poids ou le magnétisme. La caractéristique clé des mélanges hétérogènes est que leurs propriétés varient d'un point à l'autre, et que la variation peut être utilisée pour les séparer.
Pour toute substance inconnue, une inspection minutieuse révèle généralement si le matériau est un mélange hétérogène. Si ce n'est pas le cas, il peut s'agir d'un mélange homogène ou d'une substance pure. Le chauffage ou le refroidissement entraînera la séparation du matériau lorsque les composants du mélange bouilliront ou se solidifier à différentes températures, ou toute la substance pure bouillira ou gèlera à une seule points.