מה ההבדל בין חומרים טהורים לתערובות?

חומר טהור מורכב אך ורק מחומר זה ולא ניתן להפרידו לחומרים אחרים. ניתן להפריד תערובת לשניים או יותר חומרים טהורים. בעוד שלחומרים הטהורים יש תכונות פיזיקליות וכימיות שהוגדרו בבירור, לתערובות יש שונות מאפיינים, בהתאם לפרופורציות של החומרים הטהורים בכל תערובת ובמיקום ב תַעֲרוֹבֶת.

חומרים טהורים יכולים להיות יסודות המורכבים אך ורק מסוג אטום אחד, או שהם יכולים להיות תרכובות המורכבות ממולקולות הכוללות שני יסודות או יותר. תערובות יכולות להיות הומוגניות או הטרוגניות, תלוי עד כמה הרכיבים מעורבים היטב. לתערובות הומוגניות יש מראה זהה ומאפיינים בכל התערובת. תערובות הטרוגניות גסות יותר עם שינויים הניתנים לזיהוי במראה ובתכונות בחלקים שונים של התערובת

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

חומרים טהורים מורכבים מסוג אחד של חומרים בעלי תכונות עקביות, ואילו תערובות מורכבות משני חומרים טהורים או יותר, שלכל אחד מהם תכונות שונות. כתוצאה מכך, לא ניתן להפריד בין חומרים טהורים לחומרים אחרים, אך ניתן להשתמש בתכונות השונות של רכיבי התערובות להפרדתם לחומרים טהורים.

אלמנטים הם תמיד חומרים טהורים, ואילו תרכובות הן שילובים כימיים של שני יסודות או יותר ויכולים גם להיות טהורים. בעולם האמיתי, חומרים כמו אלמנטים ותרכובות הם לעיתים נדירות טהורים מכיוון שהם בדרך כלל מזוהמים על ידי המכולות שלהם, סביבתם או ייצורם. בתיאוריה, אמצעים טהורים ללא זיהומים ניתנים לזיהוי. בדרך כלל ניתן לטהר יסודות ותרכובות בתקן זה, אם כי לעיתים קרובות נדרש מאמץ רב.

תרכובות מורכבות ביותר מחומר טהור אחד, והן נבדלות מתערובות בכך שאי אפשר להפריד ביניהן ללא תגובה כימית. ניתן להפריד בין תערובות על ידי תהליכים פיזיקליים, אך אלה לא יפרידו בין תרכובות.

אם יסוד או תרכובת קיימים בשני מצבים בו זמנית, הם יכולים להיות חומר טהור ותערובת בו זמנית. לדוגמא, מים טהורים ובהם קרח כתוש טהור הם עדיין חומר טהור, אך הם גם תערובת של שני מצבים של החומר הטהור. כתערובת, ניתן להפריד את הקרח מהמים באמצעים פיזיים כמו למשל לגרוף את שברי הקרח.

תערובות מכילות יותר מסוג אחד של אטום או מולקולה וניתן להפריד אותן באמצעות שיטות פיזיקליות. בתערובות הומוגניות, חלקיקי התערובת כל כך עדינים שהתערובת נראית כאילו היא מורכבת מאותו חומר לאורך כל הדרך. עבור תערובות הטרוגניות ניתן לזהות את החלקיקים, ותכונות התערובת שונות בהתאם לאיזה חלק מהתערובת נבדק.

פתרונות הם תערובות הומוגניות אופייניות. לדוגמא, תמיסת מלח במים היא תערובת הומוגנית מכיוון שניתן להפריד את המים והמלח באמצעות זיקוק, תוך הפקת מים טהורים ומלח גבישי. אוויר הוא תערובת המורכבת בעיקר מחנקן וחמצן. ניתן להפריד בין הגזים על ידי קירור האוויר ונוזליו ואז הרתחת חנקן שיש לו נקודת רתיחה נמוכה יותר, ואז חמצן שמרתח בטמפרטורה גבוהה יותר מחנקן.

תערובות הטרוגניות יכולות להיות כל דבר, החל מדגני בוקר, לחול או רוטב לסלט. חומרים נפוצים רבים הם תערובות הטרוגניות שלעתים קרובות ניתן להפריד אותן בקלות על ידי סינון, פירוק מכני, או על ידי שימוש בתכונות כמו משקל או מגנטיות. המאפיין העיקרי של תערובות הטרוגניות הוא שתכונותיהן משתנות מנקודה לנקודה, וניתן להשתמש בהן בגיוון כדי להפריד ביניהן.

עבור כל חומר לא ידוע, בדיקה מקרוב מגלה בדרך כלל אם החומר הוא תערובת הטרוגנית. אם לא, זה יכול להיות תערובת הומוגנית או חומר טהור. חימום או קירור יביא לכך שהחומר יופרד עם רכיבי התערובת או להתמצק בטמפרטורות שונות, או שהחומר הטהור כולו ירתח או יקפא ב יחיד נקודות.