Chất tinh khiết là gì? Tính chất vật lý và tính chất hóa học của chất tinh khiết

Chất tinh khiết là gì? Ví dụ về chất tinh khiết do Trang Tài Liệu biên soạn và đăng tải, hỗ trợ quá trình củng cố bài học và ôn luyện nâng cao khả năng làm bài tập môn Hóa học 8. Mời thầy cô cùng các bạn học sinh tham khảo. Hy vọng bài viết đã giải đáp những khái niệm về chất tinh khiết một cách chi tiết nhất.

Chất tinh khiết là gì?

Chất tinh khiết là một loại chất không chứa bất kỳ tạp chất nào khác, chỉ có một nguyên tử hoặc phân tử duy nhất. Tính chất quan trọng của chất tinh khiết là sự ổn định và không thay đổi của nó. Các chất tinh khiết có thể được cấu thành từ một loại nguyên tử, ví dụ như kim loại như sắt nguyên chất (chỉ chứa nguyên tử sắt), hoặc từ một loại phân tử, ví dụ như khí Hydro (chứa nguyên tử Hydro). Trong chất tinh khiết, các nguyên tử hoặc phân tử có cùng tính chất và cấu trúc, không có sự khác biệt đáng kể.

Khi hai chất tinh khiết khác nhau được trộn lẫn với nhau, ta thu được một hỗn hợp. Hỗn hợp này có thể là hỗn hợp không đồng nhất hoặc đồng nhất, tuỳ thuộc vào cách chất được phân tán trong nhau. Ví dụ, nước mưa là một hỗn hợp không đồng nhất, trong đó các giọt nước có thể chứa các tạp chất khác nhau từ môi trường. Trong khi đó, nước khoáng là một hỗn hợp đồng nhất, trong đó các chất khoáng có thể phân tán đều trong nước.

Để tách hỗn hợp chất tinh khiết, chúng ta phải sử dụng các phương pháp phân chia dựa trên tính chất của từng chất trong hỗn hợp. Các phương pháp này bao gồm chưng cất (sử dụng sự chênh lệch nhiệt độ sôi của các chất), lọc chiết (sử dụng sự khác biệt trong khả năng hòa tan của các chất), từ tính (sử dụng tính từ tính của các chất), và nhiều phương pháp khác. Mỗi phương pháp được lựa chọn dựa trên tính chất cụ thể của chất tinh khiết và hỗn hợp được xử lý.

Tính chất của chất tinh khiết

Các thành phần hoá học trong chất tinh khiết được xem là đồng nhất, có nghĩa là chúng có cùng cấu trúc, tính chất và không có sự khác biệt đáng kể trong thành phần. Tuy nhiên, khi nói đến quy mô nano, điều này chỉ áp dụng cho những chất được tạo thành từ một loại phân tử, nguyên tử hoặc hợp chất duy nhất.

Chất tinh khiết không chỉ giới hạn trong các chất hóa học mà còn bao gồm mọi hỗn hợp hoặc vật chất nào có tính đồng nhất về thành phần, hình dạng và kích thước. Điều này có nghĩa là các chất tinh khiết có thể là các chất không hóa học như nước, không khí, hoặc các chất hóa học như sắt, thép.

Ví dụ, nước được coi là một chất tinh khiết vì nó chứa chỉ có các phân tử nước H2O, không có tạp chất khác. Tương tự, không khí trong điều kiện bình thường được coi là chất tinh khiết vì nó chứa chủ yếu các khí như oxi, nitơ, argon và các thành phần khí khác, không có sự hiện diện của tạp chất đáng kể.

Cách xác định chất tinh khiết

Để xác định độ tinh khiết của một chất tinh khiết, các phương pháp và thông số được sử dụng bao gồm điểm nóng chảy, điểm sôi, độ dẫn điện, phản ứng hoá học và áp suất hơi.

– Điểm nóng chảy là nhiệt độ mà chất tinh khiết chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng. Điểm sôi là nhiệt độ mà chất tinh khiết chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí. Những chất tinh khiết có thành phần nguyên chất cao thường có điểm nóng chảy và điểm sôi cụ thể và đặc trưng.

Độ dẫn điện của chất tinh khiết có thể cho biết mức độ dẫn điện của chất. Nước tinh khiết, ví dụ, có khả năng dẫn điện kém vì không chứa các chất điện giải. Trong khi đó, các nguyên tố như đồng, nhôm, vàng có khả năng dẫn điện tốt và thường được sử dụng trong hệ thống dây điện.

– Phản ứng hoá học: Khi sử dụng chất tinh khiết trong các phản ứng hoá học, người ta có thể quan sát sản phẩm tạo thành để xác định độ tinh khiết của chất. Nếu phản ứng tạo ra các sản phẩm không mong muốn hoặc có mặt các chất khác, điều đó có thể cho thấy chất ban đầu không phải là chất tinh khiết.

– Áp suất hơi: Khi tiếp xúc chất tinh khiết với môi trường, áp suất và nhiệt độ cụ thể, chất tinh khiết có thể trải qua những thay đổi nhất định. Các phép đo áp suất hơi và các thông số liên quan có thể được sử dụng để xác định tính tinh khiết của chất và kiểm tra sự tương thích với các điều kiện cụ thể.

=> Các thông số và phương pháp trên được sử dụng để đánh giá và xác định độ tinh khiết của một chất tinh khiết. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng và các yêu cầu cụ thể, các phương pháp này có thể được áp dụng để đảm bảo chất tinh khiết đáp ứng các tiêu chuẩn và yêu cầu mong muốn.

Ví dụ điển hình của chất tinh khiết

Chất tinh khiết là những chất mà trong đó các phân tử, nguyên tử hoặc ion có cùng thành phần hóa học và không có sự hiện diện của các tạp chất khác. Dưới đây là một số ví dụ về chất tinh khiết:

– Thiếc: Thiếc là một nguyên tố hóa học có tên gọi trong bảng tuần hoàn là Sn. Thiếc có cấu trúc tinh thể và tồn tại ở dạng rắn trong điều kiện tiêu chuẩn. Nó được sử dụng trong công nghiệp điện tử, sản xuất hợp kim và các ứng dụng khác.

– Lưu huỳnh: Lưu huỳnh là một nguyên tố hóa học có ký hiệu S. Nó là một chất rắn và có màu vàng nhạt. Lưu huỳnh được sử dụng trong sản xuất axit sulfuric, thuốc nhuộm, thuốc diệt cỏ và nhiều ứng dụng khác.

– Kim cương: Kim cương là một dạng tinh khiết của carbon. Nó có độ cứng cao nhất trong tất cả các vật liệu tự nhiên và có khả năng khúc xạ ánh sáng tốt. Kim cương được sử dụng trong ngành kim hoàn, công nghiệp cắt mài, nghiên cứu khoa học và nhiều ứng dụng công nghệ cao khác.

– Đường tinh khiết (sacaroza): Đường tinh khiết, hay còn được gọi là sacaroza, là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học C12H22O11. Nó được tạo thành từ sự kết hợp của glucose và fructose và là một chất tinh khiết trong đường trắng không chứa tạp chất.

Một số chất tinh khiết khác mà bạn có thể biết đến bao gồm:

– Vàng: Vàng là một kim loại quý có màu sáng, vàng óng, đặc trưng và được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau. Vàng là chất tinh khiết ít phản ứng với các chất hoá học và tồn tại ở trạng thái rắn trong điều kiện tiêu chuẩn. Vàng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất trang sức, trong công nghệ điện tử, và có giá trị kinh tế cao.

– Nước cất: Nước cất là nước tinh khiết và nguyên chất, không chứa bất kỳ tạp chất nào. Nước cất được sản xuất thông qua quá trình chưng cất để tách nước từ các chất khác và loại bỏ các tạp chất có thể có trong nước. Nước cất được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, như y tế, công nghiệp, pha chế thuốc, và các quy trình thí nghiệm.

– Muối ăn: Muối ăn là muối được tạo ra khi nước biển bay hơi, và công thức hóa học của nó là NaCl. Muối ăn là nguyên nhân chính gây mặn cho đại dương và cũng được tìm thấy trong các chất lỏng ngoại bào của nhiều cơ thể sống. Ngoài việc được sử dụng như một chất bảo quản thực phẩm, muối ăn cũng được sử dụng như một loại gia vị trong nấu ăn.

– Baking soda (bột nở): Baking soda, hay còn được gọi là sodium bicarbonate (NaHCO3), là một chất tinh khiết có dạng tinh thể đơn tà, có tính hút ẩm và một chút mặn, và ít tan trong nước. Khi có sự hiện diện của ion H+, baking soda sẽ phản ứng và tạo ra khí cacbonic. Baking soda được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm để nở bột, trong dược phẩm và công nghiệp hoá chất. Ngoài ra, nó cũng được sử dụng như một chất tẩy trắng, chất chống acid, và trong các ứng dụng khác.

– Muối nở (natri bicarbonate): Muối nở, hay natri bicarbonate (NaHCO3), là một hợp chất hóa học có tính chất tinh khiết. Nó được sử dụng trong công thức làm bánh, làm phụ gia thực phẩm và trong các ứng dụng khác.

Câu hỏi bài tập trắc nghiệm 

Câu 1. Có thể phân biệt bột sắt và bột lưu huỳnh dựa vào:

A. Khả năng hòa tan

B. Khả năng đốt cháy

C. Màu sắc

D. Mùi

Xem đáp án

Đáp án C

Có thể phân biệt bột sắt và bột lưu huỳnh dựa vào: Màu sắc

Câu 2. Dựa vào tính chất nào dưới đây mà ta khẳng định được trong chất lỏng là tinh khiết?

A. Không màu, không mùi

B. Không tan trong nước

C. Lọc được qua giấy lọc

D. Có nhiệt độ sôi nhất định

Xem đáp án

Đáp án D

Dựa vào nhiệt độ sôi nhất định mà ta khẳng định được trong chất lỏng là tinh khiết

Câu 3. Điểm khác nhau giữa nước cất và nước tự nhiên là:

A. Nước cất không màu, nước tự nhiên màu đục

B. Nước cất không mùi, nước tự nhiên có mùi

C. Nước cất có một chất, nước tự nhiên nhiều chất

D. Nước cất không có vị, nước tự nhiên có vị

Xem đáp án

Đáp án C

Điểm khác nhau giữa nước cất và nước tự nhiên là nước cất có một chất, nước tự nhiên nhiều chất.

Câu 4. Chất nào sau đây được coi là tinh khiết:

(1) Nước sôi

(2) Nước cất

(3) Nước khoáng

(4) Nước đá sản xuất từ nhà máy

(5) Nước lọc

A. (1)

B. (2), (3) và (4)

C. (2) và (5)

D. (2)

Xem đáp án

Đáp án D

Trong nước sôi, nước khoáng, nước đá nhà máy sản xuất, nước lọc còn chứa các chất khác như các loại khoáng chất. Nước chất được tạo thành từ một chất duy nhất là nước.

Câu 5. Những chất nào trong dãy những chất dưới đây chỉ chứa những chất tinh khiết?

A. Nước biển, đường kính, muối ăn

B. Nước sông, nước đá, nước chanh

C. Vòng bạc, nước cất, đường kính

D. Khí tự nhiên, gang, dầu hoả

Xem đáp án

Đáp án C

Chất tinh khiết là: vòng bạc, nước cất, đường kính vì chúng chỉ được tạo thành từ một chất duy nhất.

Loại A vì nước biển có muối, nước.

Loại B vì nước sông còn chứa các loại chất khác và đất, cát,…; nước đá, nước chanh ngoài nước cũng chứa một số thành phần khác.

Loại D vì gang được tạo thành từ sắt và carbon.

Câu 6. Tính chất nào sau đây cho ta biết đó là chất tinh khiết?

A. không màu, không mùi

B. khi đun thấy sôi ở nhiệt độ xác định

C. không tan trong nước

D. có vị ngọt mặn hoặc chua

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 7. Dựa vào tính chất nào dưới đây mà ta khẳng định được một chất lỏng là chất tinh khiết

A. Không màu, không mùi.

B. Không tan trong nước.

C. Lọc được qua giấy lọc.

D. Có nhiệt độ sôi nhất định.

Xem đáp án

Đáp án D

Mỗi chất tinh khiết đều có thành phần hóa học và tính chất nhất định như nhiệt độ sôi, nhiệt độ đông đặc…

Câu 8. Chỉ ra dãy nào chỉ gồm toàn là vật thể nhân tạo?

A. Ấm nhôm, bình thủy tinh, nồi đất sét

B. Xenlulozơ, kẽm, vàng

C. Cây cối, bút, tập, sách

D. Nước biển, ao, hồ, suối

Xem đáp án

Đáp án A

Dãy chỉ gồm toàn là vật thể nhân tạo là: Ấm nhôm, bình thủy tinh, nồi đất sét.

Loại B vì: xenlulozơ, kẽm, vàng là các chất.

Loại C vì : cây cối là vật thể tự nhiên.

Loại D vì : Nước biển, ao, hồ, suối là các vật thể tự nhiên.

Câu 9. Để tách rượu ra khỏi hỗn hợp rượu lẫn nước, dùng cách nào sau đây?

A. Lọc

B. Dùng phễu chiết

C. Chưng cất phân đoạn

D. Đốt

Xem đáp án

Đáp án C

Dựa vào tính chất rượu sôi và hóa hơi ở nhiệt độ thấp hơn nước => để tách rượu ra khỏi hỗn hợp rượu lẫn nước, ta dùng phương pháp: chưng cất phân đoạn.

Loại A và B vì hỗn hợp gồm rượu và nước là hỗn hợp đồng nhất.

Loại D vì đốt rượu sẽ chuyển thành chất khác.

Câu 10. Tính chất nào của chất trong số các tính chất sau đây có thể biết được bằng cách quan sát trực tiếp mà không cần dụng cụ đo hay làm thí nghiệm:

A. Màu sắc.

B. Tính tan trong nước.

C. Khối lượng riêng.

D. Dẫn nhiệt, dẫn điện.

Xem đáp án

Đáp án A

Tính chất có thể quan sát trực tiếp: màu sắc, trạng thái.

Tính chất cần dùng dụng cụ đo: khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy.

Tính chất cần phải làm thí nghiệm: tính tan trong nước, tính dẫn điện, tính cháy được.

Chất tinh khiết là một khái niệm dùng để chỉ sự trong sáng, không gian dơ bẩn, không chứa tạp chất hay tác động tiêu cực. Nó thể hiện tính chất thuần khiết, trong trạng thái nguyên bản và không bị lẫn tạp. Chất tinh khiết được coi là giá trị quý giá trong nhiều lĩnh vực như đạo đức, tín ngưỡng, khoa học và công nghệ. Sự chất tinh khiết đòi hỏi sự trong trắng, không bị bẩn, không có khuyết điểm hay biến đổi. Nó đại diện cho sự hoàn thiện và sự cao cả trong quan điểm và hành động