Τι χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να αποφασίσουν εάν μια ουσία είναι ένα στοιχείο ή ένωση;
1. Χημική ανάλυση:
* στοιχειακή ανάλυση: Αυτό συνεπάγεται τη διάσπαση της ουσίας στα συστατικά της στοιχεία και τον καθορισμό των αναλογιών τους. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως:
* φασματοσκοπία: Ανάλυση του φωτός που εκπέμπεται ή απορροφάται από την ουσία για τον εντοπισμό των παρόντων στοιχείων.
* φασματομετρία μάζας: Διαχωρίζοντας τα ιόντα που βασίζονται στην αναλογία μάζας προς φόρτιση για τον εντοπισμό στοιχείων και των ισότοπων τους.
* Σύνθεση: Εάν η ουσία διαπιστωθεί ότι αποτελείται μόνο από έναν τύπο ατόμου, είναι ένα στοιχείο. Εάν περιέχει δύο ή περισσότερους διαφορετικούς τύπους ατόμων που συνδέονται χημικά μαζί, είναι μια ένωση.
2. Φυσικές ιδιότητες:
* Σημείο τήξης και σημείο βρασμού: Τα στοιχεία τείνουν να έχουν ξεχωριστά και σταθερά σημεία τήξης και βρασμού. Οι ενώσεις έχουν διαφορετικά σημεία τήξης και βρασμού σε σύγκριση με τα συστατικά στοιχεία τους.
* Πυκνότητα: Τα στοιχεία έχουν συγκεκριμένες πυκνότητες, ενώ οι ενώσεις έχουν συχνά πυκνότητες διαφορετικές από τα συστατικά τους στοιχεία.
* Διαλυτότητα: Τα στοιχεία και οι ενώσεις μπορούν να έχουν διαφορετικές διαλυτότητες σε διάφορους διαλύτες.
* αγωγιμότητα: Στοιχεία όπως τα μέταλλα είναι καλοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας, ενώ οι ενώσεις μπορούν να είναι μονωτές ή ημιαγωγοί.
3. Χημική αντιδραστικότητα:
* Χημικές αντιδράσεις: Τα στοιχεία και οι ενώσεις αντιδρούν διαφορετικά με άλλες ουσίες. Για παράδειγμα, τα στοιχεία μπορούν να αντιδράσουν με οξυγόνο για να σχηματίσουν οξείδια, ενώ οι ενώσεις μπορούν να υποβληθούν σε συγκεκριμένες αντιδράσεις με βάση τη μοριακή δομή τους.
4. Χημικοί τύποι:
* Εμπειρική φόρμουλα: Η απλούστερη αναλογία ατόμων σε μια ένωση.
* Μοριακός τύπος: Ο πραγματικός αριθμός κάθε τύπου ατόμου σε ένα μόριο μιας ένωσης.
5. Άλλες τεχνικές:
* κρυσταλλογραφία: Η εξέταση της διάταξης των ατόμων σε μια κρυσταλλική δομή μπορεί να παρέχει πληροφορίες για τη σύνθεση και τη συγκόλληση μιας ουσίας.
* φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR): Αυτή η τεχνική παρέχει πληροφορίες σχετικά με τη διάταξη των ατόμων και τη συγκόλλησή τους μέσα σε ένα μόριο.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο προσδιορισμός του εάν μια ουσία είναι ένα στοιχείο ή ένωση συχνά περιλαμβάνει ένα συνδυασμό αυτών των μεθόδων για την απόκτηση τεκμηριωμένων στοιχείων.
