Een zuivere stof bestaat uitsluitend uit die stof en kan niet worden gescheiden in andere stoffen. Een mengsel kan worden gescheiden in twee of meer zuivere stoffen. Terwijl zuivere stoffen duidelijk gedefinieerde fysische en chemische eigenschappen hebben, hebben mengsels verschillende eigenschappen, afhankelijk van de verhoudingen van de zuivere stoffen in elk mengsel en van de locatie in de mengsel.
Zuivere stoffen kunnen elementen zijn die uitsluitend uit één soort atoom bestaan, of het kunnen verbindingen zijn die bestaan uit moleculen die twee of meer elementen bevatten. Mengsels kunnen homogeen of heterogeen zijn, afhankelijk van hoe fijn de componenten zijn gemengd. Homogene mengsels hebben hetzelfde uiterlijk en dezelfde kenmerken door het hele mengsel. Heterogene mengsels zijn grover met waarneembare variaties in uiterlijk en eigenschappen in verschillende delen van het mengsel
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Zuivere stoffen bestaan uit één soort materiaal met consistente eigenschappen, terwijl mengsels bestaan uit twee of meer zuivere stoffen, elk met verschillende eigenschappen. Hierdoor kunnen zuivere stoffen niet worden gescheiden in andere materialen, maar kunnen de verschillende eigenschappen van de componenten van mengsels worden gebruikt om ze te scheiden in zuivere stoffen.
Elementen en verbindingen
Elementen zijn altijd pure stoffen, terwijl verbindingen chemische combinaties zijn van twee of meer elementen en ook puur kunnen zijn. In de echte wereld zijn stoffen zoals elementen en verbindingen zelden zuiver omdat ze meestal besmet zijn door hun containers, hun omgeving of hun productie. In theorie betekent puur zonder aantoonbare onzuiverheden. Het is meestal mogelijk om elementen en verbindingen tot die norm te zuiveren, hoewel het vaak veel moeite kost.
Verbindingen bestaan uit meer dan één zuivere stof en ze verschillen van mengsels doordat het onmogelijk is ze te scheiden zonder een chemische reactie. Mengsels kunnen worden gescheiden door fysische processen, maar deze zullen geen verbindingen scheiden.
Als een element of verbinding tegelijkertijd in twee toestanden bestaat, kan het tegelijkertijd een zuivere stof en een mengsel zijn. Zo is zuiver water met puur gemalen ijs erin nog steeds een zuivere stof, maar het is ook een mengsel van twee toestanden van de zuivere stof. Als een mengsel kan het ijs van het water worden gescheiden met fysieke middelen, zoals het uitscheppen van de ijsfragmenten.
Homogene en heterogene mengsels
Mengsels bevatten meer dan één type atoom of molecuul en kunnen worden gescheiden met behulp van fysische methoden. In homogene mengsels zijn de mengseldeeltjes zo fijn dat het lijkt alsof het mengsel overal uit hetzelfde materiaal bestaat. Voor heterogene mengsels zijn de deeltjes detecteerbaar en verschillen de eigenschappen van het mengsel afhankelijk van welk deel van het mengsel wordt onderzocht.
Oplossingen zijn typische homogene mengsels. Een oplossing van zout in water is bijvoorbeeld een homogeen mengsel omdat het water en het zout kunnen worden gescheiden door destillatie, waardoor zuiver water en kristallijn zout ontstaat. Lucht is een mengsel dat voornamelijk bestaat uit stikstof en zuurstof. De gassen kunnen worden gescheiden door de lucht af te koelen en vloeibaar te maken en vervolgens stikstof, dat een lager kookpunt heeft, af te koken en vervolgens zuurstof, dat kookt bij een hogere temperatuur dan stikstof.
Heterogene mengsels kunnen van alles zijn, van ontbijtgranen tot zand of saladedressing. Veel voorkomende materialen zijn heterogene mengsels die vaak gemakkelijk kunnen worden gescheiden door filtratie, mechanisch uit elkaar halen of door eigenschappen zoals gewicht of magnetisme te gebruiken. Het belangrijkste kenmerk van heterogene mengsels is dat hun eigenschappen van punt tot punt variëren en dat variatie kan worden gebruikt om ze te scheiden.
Voor elke onbekende stof onthult nauwkeurige inspectie meestal of het materiaal een heterogeen mengsel is. Als dat niet het geval is, kan het een homogeen mengsel zijn of een zuivere stof. Verwarming of koeling zal ertoe leiden dat het materiaal zich afscheidt als de mengselcomponenten koken of stollen bij verschillende temperaturen, of de hele pure substantie kookt of bevriest bij een enkele punten.
