Látka – hmota skládající se z částic (atomů, molekul, iontů) a mající určité charakteristické vlastnosti (chemické, fyzikální)
Fyzikální vlastnosti – barva, vůně, teplota, tání, teplota varu, hustota, …
Chemické vlastnosti – např. schopnost přijímat či odevzdávat elektrony – reaktivita látky
Základní stavební jednotka látky – Atom nebo Ion
Částice tvořená 2 nebo více slouč. atomy (ionty) se nazývá molekula.
Většina látek je tvořena molekulami.
Třídění látek
- Chemicky čisté látky 2. Směsi
a) prvky a) homogenní
b) sloučeniny b) koloidní
c) heterogenní
- Chemicky čistá látka (= chemické individuum)
= je tvoř. stejnými částicemi (atomy, molekuly, skupiny iontů) a má stálé charakteristické vlastnosti (např. teplota tání, teplota varu, hustota, …)
Prvek
= chemicky čistá látka složená z atomů se stejným protonovým číslem
= atomy prvků mohou být volné (např. He), vázané v molekulách (např. Cl2), nebo v krystalové struktuře (např. uhlík v diamantu)
Sloučenina
= chemicky čistá látka tvořená stejnými molekulami sloučenými ze dvou a více atomů různých prvků (např. CO2), nebo ionty vázanými v krystalové struktuře (např. NaCl)
2. Směs = je soustava složená z několika různých chemicky čistých látek (tzn. z různých druhů částic)
Homogenní směs = obsahuje pouze částice menší než 10-9 m, např. pravé roztoky
Roztok
a) Plynný – molekuly jednoho plynu rozptýlené mezi molekulami jiného plynu, např. vzduch
b) Kapalný – molekuly nebo ionty nízkomolekulárních látek rozptýlené v kapalině, např. roztok NaCl ve vodě
c) Pevný – jednotlivé atomy (ionty) jedné pevné látky rozptýlené mezi částicemi jiné pevné látky, např. slitiny kovů
Roztok může být:
a) Nasycený = v daném roztoku se za dané teploty už další množství rozpouštění látky nerozpustí
b) Nenasycený = v daném roztoku se za dané teploty ještě rozpouští množství rozpouštěné látky
c) Přesycený = sůl se např. přestane rozpouštět a tačne se usazovat
Koloidní směs = obsahuje rozptýlené částice o velikosti v rozmezí 10-7 – 10-9 m, např. aerosol, koloidní roztok, emulze, gel
Aerosol
a) Mlha – kapičky kapaliny rozptýlené v plynu
b) Dým – částečky pevné látky rozptýlené v plynuz
c) Kouř – kapičky kapaliny a částečky pevné látky rozptýlené v plynu
Koloidní roztok – molekuly organických látek nebo shluky anorganických molekul rozptýlené v kapalině, např. bílkoviny ve vodě
Emulze – kapičky jedné kapaliny rozptýlené v jiné kapalině, např. olej ve vodě
Gel – bubliny plynu rozptýlené v pevné látce
Heterogenní směs = obsahuje roztýlené částice větší než 10-7 m, např. pěna, suspenze
Pěna – bubliny plynu rozptýlené v kapalině
Suspenze – částečky pevné látky rozptýlené v kapalině, např. jemný písek rozptýlený ve vodě
Metody oddělování složek směsi
- látky se v přírodě vyskytují ve formě směsí – získáváme různými izolačními metodami
Přehled metod
- Krystalizací – oddělíme složky směsi na základě jejich různé rozpustnosti, nejdříve tvoří krystaly látka nejméně rozpustná, např. při získávání čistého krystalového cukru z cukerné šťávy
- Sedimentací (usazováním) – oddělíme pevné částice rozptýlené v plynu nebo kapalině, které se usazují na základě gravitačních sil, nejprve se usazují částice s největší hustotou, např. při čištění odpadních vod
- Filtrací – oddělíme pevnou složku, která se zachytí na filtru od kapalné (plynné) složky, která filtrem protéká jako tzv. filtrát, např. při zachycování nečistot při výrobě pitné vody nebo při čištění vzduchu
- Destilací – oddělíme jednotlivé kapalné složky směsi na základě jejich rozdílné teploty varu, zahřátím se nejdříve uvolňují páry složky s nejnižší teplotou varu, které se vedou do chladiče, kde opět zkapalní, např. výroba ethanolu (tv – 78,3 °C)
- Sublimací – oddělíme ze směsi složku, která zahříváním přechází z pevného skupenství do plynného (sublimuje), např. při získávání čístého jodu
- Extrakce – je procs oddělování složek směsi na základě jejich rozdílné rozpustnosti v určitém rozpouštědle, oddělovaná složka se na rozdíl od ostatních složek směsi v rozpouštědle rozpustí a následne se získá odpařením rozpouštědla nebo destilací, např. při získávání surového oleje z olejnatých semen
- Chromatografie – je metoda, při níž se dělí složky směsi na základě jejich rozdílných vlastností (adsorpce, velikost částic) vzhledem ke dvěma nemísitelným fázím – stacionární a mobilní, při pohybu mobilní fáze podél stacionární dochází k oddělování složek, např. při analýze složitých směsí látek
- Elektroforéza – je dělící metoda využívající rozdílnou pohyblivost elektricky nabitých částic různých látek v elektrickém poli, např. v biochemii k dělení bílkovin
Soustavy (=systémy) látek
- soustava je soubor všech látek v určitém vymezeném prostoru
- každá soustava je od okolí oddělena stěnami (skutečnými, např. sklo, nebo myšlenými, např. rovina)
Soustava může být:
a) Izolovaná = její stěny zabraňují výměně energie i částic s okolím, např. voda v termosce
b) Uzavřená = její stěny nepropouštějí částice, ale umožňuje výměnu enrgie s okolím, např. voda v baňce uzavřená zátkou
c) Otevřená = její stěny umožňují výměnu částic i energie s okolím, např. voda v kádince (může dojít k výměně částic mezi vzduchem a vodou)
Soustavy můžeme také dělit:
a) Homogenní (stejnorodé) = mají v celém svém objemu stejné vlastnosti, jsou tvořeny jedinou fází, např. směs plynů
b) Heterogenní (různorodé) = nemají všude stejné vlastnosti, jsou tvořeny několika fázemi oddělenými hraniční oblastí, např. soustava voda a vzduch