Ето имената на различни химични системи. Разделете ги на: смеси; чисти вещества и истински разтвори.
Дестилирана вода
Морска вода
Кислород
Сребро
Инжекционен разтвор на натриев хлорид
Водород
Излято желязо
Въглероден двуокис
Въздух
Базалт
Стъклена чаша
Емулсия "масло във вода"
Водя
Предложете методи за разделяне на смеси:а) вода и пясък; б) дървени и железни стружки; в) вода и мастило; г) вода и масло.
Чисти вещества и смеси.
В ежедневието всеки от нас се сблъсква с много смеси от вещества, като има работа не само с чисти, но и със замърсени вещества. Важно е да можете да правите разлика между тези понятия и да можете да определяте по специфични характеристики с какво имате работа: чисто или замърсено вещество, отделно вещество или смес от вещества. В крайна сметка човек иска да използва само вода, която не съдържа вредни примеси. Искаме да дишаме въздух, който не е замърсен с газове, които са вредни за здравето. В медицината и производството лекарствапроблемът за получаване и използване на чисти вещества е особено актуален.
Нека се запознаем с основните термини на урока.
смес- това е, което се образува при смесване на две или повече вещества с различни свойства.
Веществата, които изграждат една смес, се наричат компоненти. Например въздухът е смес от газове: азот, кислород, въглероден диоксид и др.
Ако масата на един компонент е десетки пъти по-малка от масата на друг компонент на сместа, тогава се нарича нечистота. Твърди се, че веществото е замърсено. Например въздухът може да бъде замърсен с въглероден окис, продукт от непълното изгаряне на органични съединения като бензина. Между другото, бензинът е смес органична материя- въглеводороди.
КЛАСИФИКАЦИЯ НА СМЕСИ
Смесите се различават една от друга по външен вид. Например солена вода (смес трапезна соли вода) и смес от речен пясък и вода. В първия случай границата твърдо-течно не може да се види. Такава смес се нарича хомогенна (или хомогенна). Други примери за хомогенни смеси са оцет (смес оцетна киселинаи вода), въздух, захарен сироп.
Смес от речен пясък и вода се нарича хетерогенни (или хетерогенни) смеси, т.к съставът на такава смес не е еднакъв в различни точки на обема. Смесите от глина и вода, бензин и вода са разнородни.
По принцип всичко, което ни заобикаля, е смес от вещества.Освен това няма вещества, които са абсолютно свободни от примеси.
Но е обичайно да се говори за относителната чистота на дадено вещество, т.е. веществата имат различна степен на чистота.
Степен на чистота на дадено вещество
Ако не се открият примеси, когато дадено вещество се използва за технически цели, тогава веществото се нарича технически чист. Например веществото, от което се прави виолетово мастило, може да съдържа примеси. Но ако тези примеси не влияят на качеството на мастилото, значи то е технически чисто.
Ако примесите не се открият чрез химични реакции, тогава веществото се класифицира като химически чист. Например, това е дестилирана вода.
Признаци на индивидуалността на веществото
Чистото вещество понякога се нарича индивидуално вещество, т.к има добре дефинирани свойства. Например само дестилираната вода има точка на топене 0°C, точка на кипене 100°C и е без вкус и мирис.
Променят ли се свойствата на веществата в смес? За да отговорим на този въпрос, нека направим един прост експеримент. Смесете прахове от сяра и желязо. Знаем, че желязото се привлича от магнит, но сярата не. Желязото запази ли свойствата си след смесване със сяра?
ИЗВОД: Свойствата на веществата в смес не се променят. Познаването на свойствата на компонентите на сместа се използва за разделяне на смеси и пречистване на вещества.
Методи за разделяне на смеси и пречистване на вещества
Нека дефинираме разликата между "методи за разделяне на смеси" и "методи за пречистване на вещества". В първия случай е важно да се получи чиста формавсички компоненти на сместа. При пречистване на вещество обикновено се пренебрегва получаването на примеси в чист вид.
СЕЛИЩЕ
Как да разделим смес от пясък и глина? Това е един от етапите в керамичното производство (например при производството на тухли). За отделяне на такава смес се използва методът на утаяване. Сместа се поставя във вода и се разбърква. Глината и пясъкът се утаяват във вода с различна скорост. Следователно пясъкът ще се утаи много по-бързо от глината (фиг. 1).
Ориз. 1. Разделяне на смес от глина и пясък чрез утаяване
Методът на утаяване се използва и за разделяне на смеси от неразтворими във вода твърди вещества с различна плътност. Например смес от желязо и стърготини може да се раздели по този начин (стърготините ще плуват във водата, докато желязото ще се утаи).
смес растително маслоа водата може да се отдели и чрез утаяване, тъй като маслото не се разтваря във вода и има по-ниска плътност (фиг. 2). Така чрез утаяване е възможно да се разделят смеси от неразтворими една в друга течности с различна плътност.
Ориз. 2. Разделяне на смес от растително масло и вода чрез утаяване
Филтриране
За да разделите смес от готварска сол и речен пясък, можете да използвате метода на утаяване (когато се смеси с вода, солта ще се разтвори, пясъкът ще се утаи), но ще бъде по-надеждно да отделите пясъка от соления разтвор с друг метод - методът на филтриране.
Филтрирането на тази смес може да се извърши с помощта на хартиен филтър и фуния, спусната в чаша. Върху филтърната хартия остават песъчинки, а през филтъра преминава бистър разтвор на готварска сол. В този случай речният пясък е утайката, а солевият разтвор е инфилтратът (фиг. 3).
Ориз. 3. Използване на метод на филтриране за отделяне на речен пясък от солен разтвор
Филтрирането може да се извърши не само с филтърна хартия, но и с други порести или насипни материали. Например насипните материали включват кварцов пясък, а порестите материали включват стъклена вата и печена глина.
Някои смеси могат да бъдат разделени с помощта на метода на "гореща филтрация". Например смес от сяра и железни прахове. Желязото се топи при над 1500 C, а сярата около 120 C. Разтопената сяра може да се отдели от железния прах с помощта на нагрята стъклена вата.
В нашата статия ще разгледаме какви са чистите вещества и смеси, методи за разделяне на смеси. Всеки от нас ги използва в ежедневието. Срещат ли се изобщо чисти вещества в природата? И как да ги различим от смесите?
Чисти вещества и смеси: начини за разделяне на смеси
Чистите вещества са вещества, които съдържат само частици определен вид. Учените смятат, че те практически не съществуват в природата, тъй като всички те, макар и в незначителни пропорции, съдържат примеси. Абсолютно всички вещества също са разтворими във вода. Дори ако например сребърен пръстен се потопи в тази течност, йоните на този метал ще преминат в разтвор.
Знак за чисти вещества е постоянството на състава и физични свойства. В процеса на тяхното образуване настъпва промяна в количеството енергия. Освен това може както да се увеличава, така и да намалява. Единственият начин да се раздели чистото вещество на отделните му компоненти е химическа реакция. Например, само дестилираната вода има типична точка на кипене и замръзване за това вещество, липса на вкус и мирис. А неговият кислород и водород могат да се разложат само чрез електролиза.
И как те се различават от чистите вещества в тяхната съвкупност? Химията ще ни помогне да отговорим на този въпрос. Методите за разделяне на смеси са физически, защото не се променят химичен съставвещества. За разлика от чистите вещества, смесите имат променлив състав и свойства и могат да бъдат разделени чрез физични методи.
Какво е смес
Сместа е съвкупност от отделни вещества. Пример е морската вода. За разлика от дестилираното, има горчив или солен вкус, кипи при по-висока температура и замръзва при по-ниска. Методите за разделяне на смеси от вещества са физични. И така, чиста сол може да се получи от морска вода чрез изпаряване и последваща кристализация.
Видове смеси
Ако добавите захар към водата, след известно време нейните частици ще се разтворят и ще станат невидими. В резултат на това те не могат да бъдат разграничени с просто око. Такива смеси се наричат хомогенни или хомогенни. Въздух, бензин, бульон, парфюм, сладка и солена вода и сплав от мед и алуминий също са примери за това. Както можете да видите, те могат да бъдат в различни агрегатни състояния, но най-често се срещат течности. Те се наричат още разтвори.
В хетерогенни или хетерогенни смеси могат да се разграничат частици от отделни вещества. Типични примери са железни и дървени стърготини, пясък и готварска сол. Хетерогенните смеси се наричат още суспензии. Сред тях се разграничават суспензии и емулсии. Първият се състои от течност и твърдо вещество. И така, емулсията е смес от вода и пясък. Емулсията е комбинация от две течности с различна плътност.
Има разнородни смеси със специални имена. И така, пример за пяна е пяна, а аерозолите включват мъгла, дим, дезодоранти, освежители за въздух, антистатични агенти.
Методи за разделяне на смеси
Разбира се, много смеси имат по-ценни свойства от отделните отделни вещества, които съставляват техния състав. Но дори и в ежедневието има ситуации, когато те трябва да бъдат разделени. А в индустрията цели индустрии се основават на този процес. Например от петрола в резултат на преработката му се получават бензин, газьол, керосин, мазут, соларно масло и машинно масло, ракетно гориво, ацетилен и бензол. Съгласете се, по-изгодно е да използвате тези продукти, отколкото безсмислено изгаряне на масло.
Сега да видим дали има такова нещо като химически методи за разделяне на смеси. Да предположим, че трябва да получим чисти вещества от воден разтвор на сол. За да направите това, сместа трябва да се нагрее. В резултат на това водата ще се превърне в пара и солта ще кристализира. Но в същото време няма да има трансформация на едно вещество в друго. Това означава, че основата този процесса физични явления.
Методите за разделяне на смеси зависят от агрегатното състояние, способността за разтваряне, разликата в точката на кипене, плътността и състава на неговите компоненти. Нека разгледаме всеки от тях по-подробно с конкретни примери.
Филтриране
Този метод на разделяне е подходящ за смеси, съдържащи течност и неразтворимо твърдо вещество. Например вода и речен пясък. Тази смес трябва да премине през филтър. В резултат на това чистата вода ще премине свободно през него, а пясъкът ще остане.
утаяване
Някои методи за разделяне на смеси се основават на действието на гравитацията. По този начин могат да се разлагат суспензии и емулсии. Ако растително масло попадне във водата, сместа трябва първо да се разклати. След това го оставете за известно време. В резултат на това водата ще бъде на дъното на съда, а маслото ще го покрие под формата на филм.
В лабораторни условия се използват за утаяване.В резултат на работата му в съд се оттича по-плътна течност, а остава лека.
Утаяването се характеризира с ниска скорост на процеса. Отнема известно време, за да се образува утайката. В промишлени условия този метод се извършва в специални съоръжения, наречени утаителни резервоари.
Магнитно действие
Ако сместа съдържа метал, тогава тя може да бъде отделена с помощта на магнит. Например за отделяне на желязо и Но всички ли метали имат такива свойства? Въобще не. За този метод са подходящи само смеси, съдържащи феромагнетици. В допълнение към желязото, те включват никел, кобалт, гадолиний, тербий, диспрозий, холмий и ербий.
Дестилация
Това име е преведено от латинскиозначава "капе". Дестилацията е метод за разделяне на смеси въз основа на разликата в точките на кипене на веществата. Така дори в домашни условия алкохолът и водата могат да бъдат разделени. Първото вещество започва да се изпарява вече при температура от 78 градуса по Целзий. Докосвайки студената повърхност, алкохолните пари се кондензират, превръщайки се в течно състояние.
В промишлеността по този начин се получават продукти от рафиниране на нефт, ароматни вещества и чисти метали.
Изпаряване и кристализация
Тези методи за разделяне са подходящи за течни разтвори. Веществата, влизащи в състава им, се различават по своята точка на кипене. Така е възможно да се получат кристали сол или захар от водата, в която са разтворени. За да направите това, разтворите се нагряват и изпаряват до наситено състояние. В този случай кристалите се отлагат. Ако трябва да получите чиста вода, след което разтворът се довежда до кипене, последвано от кондензация на пара върху по-студена повърхност.
Методи за разделяне на газови смеси
Газовите смеси се разделят чрез лабораторни и промишлени методи, тъй като този процес изисква специално оборудване. Суровината с естествен произход е въздух, кокс, генератор, свързан и природен газ, който е комбинация от въглеводороди.
Физичните методи за разделяне на смеси в газообразно състояние са както следва:
- Кондензацията е процес на постепенно охлаждане на смес, по време на който се получава кондензация на нейните съставки. В този случай, на първо място, висококипящите вещества, които се събират в сепаратори, преминават в течно състояние. По този начин се получава водород и се отделя амоняк от нереагиралата част на сместа.
- Сорбцията е абсорбцията на едни вещества от други. Този процес има противоположни компоненти, между които по време на реакцията се установява равновесие. Правият и обратният процес изискват различни условия. В първия случай тази комбинация високо наляганеи ниска температура. Този процес се нарича сорбция. В противен случай се използват противоположните условия: ниско налягане при висока температура.
- Мембранното разделяне е метод, при който се използва свойството на полупропускливите прегради за селективно преминаване на молекули от различни вещества.
- Рефлукс - процесът на кондензация на висококипящи части от смеси в резултат на тяхното охлаждане. В този случай температурата на преход към течно състояние на отделните компоненти трябва да се различава значително.
Хроматография
Името на този метод може да се преведе като „Пиша с цвят“. Представете си, че във водата се добавя мастило. Ако спуснете края на филтърната хартия в такава смес, тя ще започне да се абсорбира. В този случай водата ще се абсорбира по-бързо от мастилото, което е свързано с различна степен на сорбция на тези вещества. Хроматографията е не само метод за разделяне на смеси, но и метод за изследване на такива свойства на веществата като дифузия и разтворимост.
И така, ние се запознахме с такива понятия като "чисти вещества" и "смеси". Първите са елементи или съединения, състоящи се само от частици от определен тип. Техните примери са сол, захар, дестилирана вода. Смесите са съвкупност от отделни вещества. За разделянето им се използват редица методи. Начинът, по който се разделят, зависи от физичните свойства на съставните части. Основните са утаяване, изпаряване, кристализация, филтрация, дестилация, намагнитване и хроматография.
Този урок е практическо упражнение, в което ще научите как да разделяте различни смеси от вещества, като използвате техниките, които сте научили. Урокът описва подробно опитите за разделяне на следните смеси: 1) захар със стърготини; 2) готварска сол с речен пясък; 3) растително масло с вода.
Тема: Първоначални химически идеи
Урок: Практика 2. Разделяне на смеси от вещества
Разделянето на всяка смес от вещества се основава на познаването на разликите в свойствата на съставните й компоненти. По този начин, за да разделите предложената смес на нейните съставни компоненти, трябва да знаете как те се различават един от друг.
ОПИТ 1.Разделяне на смес от захар и дървени стърготини. Както знаете, захарта се разтваря добре във вода, но стърготините не. В допълнение, дървените стърготини не потъват във вода, така че утаяването може да се използва за разделяне на тази смес.
Първо сместа трябва да се постави във вода (захарта ще се разтвори) и след това внимателно отстранете дървените стърготини от повърхността на водата. За да изолирате захарта, разтворена във вода в чиста форма, трябва да изпарите разтвора, оставяйки малко вода и след това да го охладите - в резултат на това ще се утаят захарни кристали (тук се използват методи за изпаряване и кристализация).
Ориз. 1. Разделяне на смес от захар и дървени стърготини
ОПИТ 2.Пречистване на готварска сол от примеси на речен пясък. Лесно разтворимите вещества могат лесно да бъдат отстранени от механичните примеси чрез филтриране на разтвора. Първо, замърсената готварска сол трябва да се постави във вода, солта ще се разтвори във вода, но примесите не. Филтрирането може да се използва за отделяне на механични примеси. Имайте предвид, че когато замърсителят е разтворим, филтърът няма да може да го отдели. Как да получите суха готварска сол от пречистен разтвор? За да направите това, трябва да използвате метода на изпаряване: водата ще се изпари и по стените на порцелановата чаша ще останат кристали от пречистена сол.
Ориз. 2. Пречистване на готварска сол от примеси на речен пясък (етап на изпаряване на филтрата)
Пречистването на готварска сол от речен пясък се извършва въз основа на такива свойства на солта като добра разтворимост във вода и нелетливост (когато водата се изпарява от разтвора).
ОПИТ 3. Разделяне на смес от растително масло и вода. Ако течностите са неразтворими една в друга и имат различна плътност, тогава те могат да бъдат разделени с помощта на метода на утаяване.
Изсипете вода в делителна фуния и добавете няколко капки растително масло. Разклатете фунията. Получава се бяла емулсия: смес от масло и вода. Оставете сместа да престои. Постепенно емулсията се разделя на два слоя: тежкият долен слой е вода. Горна, по-лека - растително масло. Внимателно източете водата през крана на разделителната фуния. Във фунията остава растително масло.
Ориз. 3. Използване на метода на утаяване за разделяне на смес от растително масло и вода
Утаяването може да се използва за разделяне на смеси от други слабо или неразтворими течности с различна плътност. Например смес от бензин и вода; смес от масло и вода.
1. Сборник задачи и упражнения по химия: 8. клас: към учебника на П.А. Оржековски и др. "Химия, 8 клас" / P.A. Оржековски, Н.А. Титов, Ф.Ф. Хегел. - М.: АСТ: Астрел, 2006.
2. Ушакова О.В. Работна тетрадка по химия: 8. клас: към учебника на П.А. Оржековски и др., „Химия. 8 клас” / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековски; под. изд. проф. П.А. Оржековски - М .: AST: Астрел: Профиздат, 2006. (стр. 10-11)
3. Химия: 8. клас: учеб. за общ институции / П.А. Оржековски, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрел, 2005. (§4)
4. Химия: инорган. химия: учебник. за 8 клетки. общ институции / Г.Е. Рудзитис, ФуГю Фелдман. - М .: Просвещение, АО "Московски учебници", 2009 г. (§ 2)
5. Енциклопедия за деца. Том 17. Химия / Глава. редактиран от V.A. Володин, водещ. научен изд. И. Леенсън. - М.: Аванта +, 2003.
Допълнителни уеб ресурси
1. Единична колекция от цифрови образователни ресурси ().
2. Електронна версия на списание "Химия и живот" ().
Домашна работа
Направете домашен експеримент. Оцветете 50 ml вода с мастило. Добавете 2-3 таблетки активен въглен. Смесете добре. Оставете сместа да престои или я прецедете. Опишете вашите наблюдения. Какъв метод за пречистване на водата сте използвали?
В химията има понятия за чисти вещества и смеси. Чистите молекули съдържат молекули само на едно вещество. В природата преобладават смеси, състоящи се от различни вещества.
Концепции
Всички вещества могат да бъдат разделени на две категории - чисти и смесени. Чистите вещества включват елементи и съединения, състоящи се от еднакви атоми, молекули или йони. Това са вещества с постоянен състав, които запазват постоянни свойства.
Примери за чисти вещества са:
- метали и инертни газове, състоящи се от атоми;
- вода, състояща се от водни молекули;
- трапезна сол, състояща се от натриеви катиони и хлоридни аниони.
Ориз. 1. Чисти вещества.
Ако захарта се смеси с вода, тя ще престане да бъде чисто вещество, образува се смес. Смесите се състоят от няколко чисти вещества с различна структура, които се наричат компоненти. Смесите могат да имат всякакво агрегатно състояние. Например въздухът е смес от различни газове (кислород, водород, азот), бензинът е смес от органични вещества, месингът е смес от цинк и мед.
Ориз. 2. Смеси.
Всяко вещество запазва свойствата си, следователно водата със сол е солена, а сплавта с желязо се привлича от магнит. Свойствата на самата смес обаче могат да варират в зависимост от количествения и качествен състав на компонентите. Например, дестилирана вода, която е претърпяла максимално пречистване, в зависимост от добавените вещества може да придобие сладък, кисел, солен или кисело-солен вкус. Освен това, колкото по-висока е концентрацията на определено вещество, толкова по-изразен е определен вкус.
Структурата на сместа може да бъде хомогенна или да комбинира вещества в различни агрегатни състояния. В съответствие с това има:
- еднороден или хомогенен - частиците не могат да бъдат открити без химичен анализ, показателят им е еднакъв навсякъде в пробата (метална сплав);
- разнородни или разнородни - частиците са лесни за откриване, честотата им не е еднаква на различни места от сместа (вода с пясък).
Хетерогенните смеси включват:
- суспензии - смеси от твърди и течни вещества (въглища и вода);
- емулсии - смеси от течности с различна плътност (масло и вода).
Ако един компонент е по-малък по маса десет пъти от друг компонент, тогава той се нарича примес.
Методи за почистване
Абсолютно чисти вещества не съществуват. Чистите вещества са вещества, съдържащи малко количество примеси, които не влияят на физическите и химични свойствавещества. За да пречистим максимално веществото, използваме начини за разделяне на смеси:
- утаяване - утаяване на тежки вещества в течности;
- филтриране - отделяне на частици от течност с помощта на филтри;
- изпаряване - нагряване на разтвора, докато влагата се изпари;
- приложение на магнит - селекция чрез намагнитване;
- дестилация - отделяне на вещества с различни точки на кипене;
- адсорбция - натрупване на едно вещество върху повърхността на друго.
Металите от неметалите могат да бъдат разделени чрез флотация. Това е процес, основан на омокряемостта на веществата. По този начин желязото се отделя от сярата: желязото се намокря и се утаява на дъното, а сярата не се намокря и остава на повърхността на водата.
Ориз. 3. Флотация.
Какво научихме?
От урока по химия за 8 клас се запознахме с понятията смеси и чисти вещества. Елементите и съединенията, състоящи се от хомогенни молекули, атоми или йони, както и с постоянни свойства, се наричат чисти. Смесите включват няколко чисти вещества с различна концентрация и структура. Съединенията могат да се смесват напълно, образувайки хомогенни вещества или да се комбинират нехомогенно. Използват се различни методи за разделяне на смеси.
Тематическа викторина
Доклад за оценка
Среден рейтинг: 4.5. Общо получени оценки: 277.
