Les mélanges sont composés de deux ou plusieurs substances pures, leur conférant une combinaison de propriétés distinctes. Les substances pures, quant à elles, possèdent un ensemble unique et fixe de propriétés. Les deux partagent des caractéristiques communes, telles que le poids, le volume, la couleur et des comportements chimiques spécifiques, mais ils divergent sur des points essentiels qui sont essentiels pour la chimie et les applications quotidiennes.
Les mélanges peuvent être homogènes ou hétérogènes, et chaque composant conserve sa propre identité. Contrairement aux substances pures, les mélanges peuvent être séparés par des moyens physiques et leur composition peut varier considérablement. Malgré cela, les mélanges héritent des propriétés fondamentales des substances pures qui les composent.
Les mélanges et les substances pures présentent des attributs physiques mesurables :poids, volume et couleur. . Les solides présentent également la forme, la dureté et la texture . Ils ont chacun des points d’ébullition et de solidification caractéristiques ; les mélanges peuvent afficher plusieurs de ces points correspondant aux substances constitutives.
Des cas particuliers surviennent lorsqu'un mélange homogène ou hétérogène est constitué d'un seul composé pur dans deux états, par exemple un mélange de glace et d'eau liquide. Bien que les composants diffèrent physiquement, l'identité chimique reste la même, qualifiant le système de substance pure.
En termes de comportement chimique, les mélanges et les substances pures partagent des propriétés telles que l'inflammabilité, la toxicité, la chaleur de combustion et la réactivité. . Les mélanges homogènes présentent des caractéristiques chimiques uniformes, tandis que les mélanges hétérogènes peuvent varier d'une région à l'autre.
Les substances pures sont chimiquement uniformes; leur composition est fixe, qu'ils soient un élément ou un composé. La proportion de chaque élément ou atome reste constante dans tous les échantillons.
Les mélanges n'ont pas cette composition fixe. Qu'il s'agisse de solutions homogènes comme l'eau salée ou de mélanges hétérogènes comme l'huile et le vinaigre, les quantités relatives de chaque composant peuvent changer librement. Cette flexibilité est une caractéristique déterminante des mélanges.
De plus, les mélanges peuvent être décomposés en leurs substances pures constitutives à l'aide de techniques purement physiques :distillation (séparation de liquides ou d'un liquide d'un solide), filtration (élimination des solides des liquides), centrifugation (en différenciant par densité), et décantation (séparer un liquide d'un solide lourd). Les substances pures ne peuvent pas être décomposées en matériaux plus simples par de tels moyens.