01 순물질과 혼합물
순물질과 혼합물
① 순물질 : 다른 물질이 섞여 잇지 않고 한 종류의 물질만으로 이루어진 물질
·순물질은 제각기 고유한 물질의 특성을 갖는다.
·밀도,녹는점,어는점,끓는점,용해도 등이 일정하다.
·물리적인 방법으로 분리할 수 없다.
① 혼합물 : 두 종류 이상의 순물질이 본래의 성질을 잃지 않고 섞여 있는 물질이다.
·성분 물질의 성질을 그대로 가지고 있다.
·성분 물질의 혼합 비울에 따라 밀도,녹는점,어는점,끓는점 등이 달라진다.
·물리적인 방법을 이용하여 순물질로 분리할 수 있다.
·혼합물의 종류
▶ 균일 혼합물 : 성분 물질이 고르게 섞여 있는 혼합물로 어느 부분을 취하여도 성질이 일정하다.
▶ 불균일 혼합물 : 성분 물질이 고르게 섞여 있지 않은 혼합물로 각 부분마다 성분 물질의 성질이 일정하지 않다.
순물질과 혼합물의 가열·냉각 곡선
① 순물질의 가열·냉각 곡선
·가열·냉각 곡선에서 수평한 구간이 한 군데 나타난다.
·상태 변화가 일어나는 동안에는 온도가 일정하게 유지된다.
·물질의 양에 관계없이 녹는점,어는점,끓는점 등이 일정하다.
② 고체와 고체 혼합물의 가열 곡선
·고체와 고체 혼합물을 가열하면 녹는점이 일정하게 유지되는 수평한 구간이 나타나지 않는다.
·혼합물이 녹고 있는 동안에도 온도가 일정하게 유지되지 않고 계속 높아진다.
·혼합물의 녹는점은 각 성분 물질의 녹는점보다 낮아진다.
③ 고체와 액체 혼합물의 가열 곡선
·고체와 액체 혼합물을 가열하면 끓는점이 일정하게 유지되는 수평한 구간이 나타나지 않는다.
·혼합물이 끓고 있는 동안에도 온도가 일정하게 유지되지 않고 계속 올라간다.
·혼합물의 끓는점은 순수한 액체의 끓는점보다 높아진다.
④ 고체와 액체 혼합물의 냉각 곡선
·고체와 액체 혼합물을 냉각하면 어는점이 일정하게 유지되는 수평한 구간이 나타나지 않는다.
·혼합물이 얼고 있는 동안에도 온도가 일정하게 유지되지 않고 계속 낮아진다.
·혼합물의 어는점은 순수한 액체의 어는점보다 낮아진다.
⑤ 액체와 액체 혼합물의 가열 곡선
·액체와 액체 혼합물을 가열하면 끓는점이 비교적 일정하게 유지되는 수평한 구간이 성분 액체의 수만큼 나타난다.
·끓는점이 낮은 액체가 먼저 끓어 나오고,끓는점이 높은 액체가 나중에 끓어 나온다.
02 혼합물의 분리 방법
밀도 차이를 이용한 혼합물의 분리
① 고체 혼합물의 분리
·분리 방법 : 두 성분 물질의 중간 정도의 밀도를 가지면서 성분 물질들을 녹이지 않는 액체에 넣어 분리한다.
·분리 원리 : 밀도가 큰 물질은 아래로 가라앉고,밀도가 작은 물질은 위로 뜬다.
·분리 예
▶ 좋은 볍시 고르기
▶ 신선한 달걀 고르기
▶ 사금 채취
▶ 쌀에 섞여 있는 돌 고르기
② 액체 혼합물의 분리 : 서로 섞이지 않고 밀도가 다른 액체 혼합물을 분별 깔때기나 시험관에 넣고 가만히 높아두면 밀도가 큰 액체는 아래층,밀도가 작은 액체는 위층으로 분리된다.
용해도 차이를 이용한 혼합물의 분리
① 온도에 따른 용해도 차이를 이용한 혼합물의 분리
·재결정 : 소량의 불순물이 포함되 고체 물질을 높은 온도의 용매에 녹인 후,냉각시켜 순수한 고체 결정을 얻은 방법이다.
·분별 결정 : 온도에 따른 용해도 차이가 큰 고체와 작은 고체의 혼합물을 높은 온도의 용매에 녹인 후, 냉각시켜 각각의 성분 결정으로 분리하는 방법이다.
② 특정 용매에 대한 용해도 차이를 이용한 원리
·거름 : 어떤 용매에 잘 녹는 고체와 녹지 않는 고체가 섞여 있는 혼합물을 거름 장치를 이용하여 분리하는 방법이다.
·추출 : 혼합물에서 특정 성분 물질만 녹이는 용매를 사용하여 분리하는 방법이다.
·기체 혼합물의 분리 : 기체 혼합물 중 한 성분만 잘 녹이는 용매에 혼합 기체를 통과시켜 분리한다.
끓는점 차이를 이용한 혼합물의 분리
① 증류 : 고체 불순물이 섞인 용액을 가열할 때 끓어 나오는 기체를 냉각시켜 순수한 액체를 얻는 방법이다.
② 분별 증류 : 서로 잘 섞이는 액체 혼합물을 가열하여 각 액체의 끓는점에 따라 끓어 나오는 기체를 나누어 받아 액화하여 분리하는 방법이다.
③ 원유의 분리 : 증류탑이 위쪽으로 갈수록 끓는점이 낮은 물질이 분리된다.
크로마토그래피
① 크로마토그래피의 장점
·매우 적은 양의 혼합물도 분리 할 수 있다.
·분리 방법이 간단하고,짧은 시간에 분리할 수 있다.
·복잡한 혼합물도 각 성분 물질을 한 번에 분리 할 수 있다.
·성분 물질의 성질이 비슷한 혼합물도 쉽게 분리할 수 있다.
② 크로마토그래피의 이용
·꽃잎이나 잉크의 색소 분리
·혈액이나 소변의 성분 분석(도핑 테스트)
·식품에 잔류하고 있는 농약이나 중금속 검사