Eine reine Substanz bezieht sich auf ein Element oder eine Verbindung, die keine Komponente einer anderen Verbindung oder eines anderen Elements enthält. Reine Substanzen bestehen nur aus einer Art von Atom oder Molekül. Wasserstoffgas und reines Eisen sind Beispiele für reine Substanzen. Wasserstoff besteht nur aus Wasserstoffatomen, während Eisen nur aus Eisen besteht. Mischen von zwei reinen Substanzen ergibt eine Mischung. Um die beiden zu trennen, verwenden Wissenschaftler eine Methode, die als Filtration bekannt ist. Gemische können entweder homogen oder heterogen sein. Das Maß, das verwendet wird, um zu bestimmen, wie rein eine Substanz Reinheit genannt werden kann. Neben Wasserstoff und Eisen gehören zu den reinen Stoffen Gold, Diamanten, Zucker und Backpulver.
Die Identifizierung einer reinen Substanz
Es gibt vier verschiedene Arten, die Reinheit einer Substanz zu bestimmen: Siedepunkte, Schmelzpunkte, elektrische Leitfähigkeit und chemische Reaktionen. Wenn man eine reine Substanz einer bestimmten Temperaturbedingung aussetzt, sowohl der Umwelt als auch dem Druck, sind sie in der Lage, bestimmte Veränderungen zu durchlaufen, die einzigartig und erkennbar sind. Reine Substanzen haben einen spezifischen Siedepunkt und einen spezifischen Schmelzpunkt. Was die elektrische Leitfähigkeit betrifft, muss das in der elektrischen Verdrahtung verwendete Kupfer rein sein. Eine Substanz wie reines flüssiges Wasser ist ein sehr schlechter Leiter von Elektrizität aufgrund des Mangels an Elektrolyten, die bei der Leitung von Elektrizität helfen. Bei chemischen Reaktionen bilden Reinsubstanzen immer wieder vorhersagbare Produkte. Weitere Merkmale zur Bestimmung der Reinheit von Substanzen sind Dampfdruck, Brechungsindex und Dichte für Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe.
Reinheitsgrad einer Substanz
Der Reinheitsgrad eines Stoffes ist lediglich ein Maß für das Ausmaß, in dem unreine Stoffe in einer Substanz vorhanden sind. Es ist nun offensichtlich, dass eine Veränderung der Merkmale, wie die Siedepunkte, wie gering auch immer, ein Hinweis auf das Vorhandensein einer anderen Substanz in dieser Substanz ist. Stoffe, die die Reinheit einer Substanz stören, nennt man Verunreinigungen. Wasser hat zum Beispiel einen Siedepunkt von 100 ° C und einen Schmelzpunkt von 0 ° C. Jede Änderung dieser Werte zeigt das Vorhandensein einer Verunreinigung an. Der Schmelzpunkt eines Stoffes sollte immer dem Gefrierpunkt ähnlich sein. Bei Abweichungen sollten Verunreinigungen vermutet werden. Die Schmelz- und Siedepunkte von reinen Substanzen sind immer scharf.
Auswirkungen von Verunreinigungen auf reine Substanzen
Es gibt vier Eigenschaften, die Verunreinigungen auf reinen Substanzen ausstrahlen. Die Eigenschaften werden kollektiv als kolligative Eigenschaften bezeichnet. Verunreinigungen erhöhen den Siedepunkt einer Substanz, senken ihren Gefrierpunkt, verringern den Dampfdruck oder bewirken, dass ihre Flüssigkeit einen höheren osmotischen Druck ausübt. Beim Mischen mit anderen Substanzen sinkt der Gefrierpunkt des Wassers. Dieses Prinzip hilft, verschiedene Substanzen bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt von Wasser zu kühlen. Eine weitere Anwendung des Phänomens der Verunreinigungen ist in Gebieten, die im Winter sehr niedrige Temperaturen erfahren. Salze werden auf Straßen verteilt, um das Schmelzen von Eis zu erhöhen. Darüber hinaus sind Meere aufgrund ihrer salzigen Natur nicht in der Lage zu gefrieren, auch wenn andere Wasserkörper aufgrund sehr niedriger Temperaturen gefrieren. Daher ist das Wissen um die reine Substanz in der Thermodynamik, chemischen Reaktionen und dem typischen Alltag von entscheidender Bedeutung.
