номер 2
Дано:растворы NaOH,CaCl2,AlCl3,AgNo3,H2C2O4.
Определите в какой их двух пронумерованных пробирок находятся растворы:a)CaCl2,б)AlCl3.Докажите их состав
номер 5
Дано:ржавый гвоздь, раствор HCL или H2SO4.
Как можно очистить железный гвоздь от ржавчины химическим путем.
номер 7
Дано:растворы FeCl3,NaOH,спиртовка.Получите оксид железа (3)из FeCl3
ответ напишите как хотите главное решите
мрамора с соляной кислотой. -Исходные вещества:? -Продукты:? -Признаки реакций:? 3.Разложение пероксида водорода. -Исходные вещества:? -Продукты:? -Признаки реакций:? 4.Горение древисины. -Исходные вещества:? -Продукты:? -Признаки реакций:?
Железные опилки с порошком желтого цвета прокалили, на образующийся сплав подействовали раствором 10% - ной серной кислоты. Выделяющийся газпропустили через хлорную воду, выпал осадок. Определите формулу выпавшего осадка.
ребят ну 100 баллов!! ну!!!пожалуйста!!!1. Верны ли суждения о чистых веществах и смесях? А. Смесь порошков серы и железа является неоднородной смесью. Б. Питьевая сода является чистым веществом. 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
2. Верны ли следующие суждения о способах разделения смесей и значении средств гигиены?
А. Смесь серы и древесных опилок можно разделить путем растворения в воде. Б. Зубная паста, содержащая ионы фтора, способствует укреплению зубной эмали. 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
3. Верны ли следующие суждения о чистых веществах и смесях? А. Столовый уксус является чистым веществом. Б. Раствор иода, используемый для обработки ран, является смесью веществ. 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
4. Верны ли следующие суждения о способах разделения смесей и составе дезинфицирующих средств? А. Отделить от сахара примесь речного песка можно растворением и последующим фильтрованием смеси. Б. Для приготовления раствора иода используется этиловый спирт.1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
5. Верны ли следующие суждения о чистых веществах и смесях? А. Морская вода является смесью веществ. Б. Озон является чистым веществом. 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
6. Верны ли следующие суждения о чистых веществах и смесях? А. Дождевая вода является чистым веществом. Б. Кефир является смесью веществ. 1) верно только А 2) верно только Б 3) оба суждения верны 4) оба суждения неверны
7. Верны ли следующие суждения о видах смесей и способности веществ растворяться в воде? А. При растворении мела в воде образуется однородная смесь. Б. Жирное пятно на одежде можно удалить с помощью водопроводной воды. 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
8. Верны ли следующие суждения о чистых веществах и смесях? А. Гранит является чистым веществом. Б. Смесь растительного масла и воды является однородной смесью. 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
9. Верны ли следующие суждения о чистых веществах и смесях? А. Воздух является смесью веществ. Б. Нефть является чистым веществом.1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
10. Верны ли следующие суждения о способах разделения смесей и химическом загрязнении окружающей среды? А. Очистить сахар от примеси речного песка можно, выполнив последовательно операции: растворения, фильтрования, упаривания. Б. Полиэтиленовые пакеты легко разрушаются под действием атмосферных явлений и не представляют угрозы для окружающей среды. 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
11. Верны ли суждения о способах разделения смесей? А. Смесь железных и медных опилок можно разделить действием магнита. Б. Смесь воды и сахара можно разделить фильтрованием. 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверные
В лабораторной практике, в промышленности и в повседневной жизни очень часто приходится получать из смесей веществ отдельные компоненты. Если при этом вашей целью является получение в чистом виде каждого вещества, такую операцию называют разделением смеси. Если требуется отделить нужное вещество от примесей, процесс чаще называют очисткой вещества.
В любом случае неоднородные смеси разделить проще, чем однородные. Для этого еще во времена алхимии придумано много способов. Одни из них основаны на различии в размерах частиц смеси, другие - на некоторых свойствах составляющих их веществ.
Представьте, что в муку попал сахарный песок. Какой способ разделения этой смеси вы могли бы предложить? Пожалуй, самый простой - это просеивание. С помощью сита вы без труда отделите мелкие частицы муки от сравнительно крупных кристалликов сахара. В сельском хозяйстве просеивание используется для отделения семян растений от постороннего мусора. В строительстве так отделяют гравий от песка.
С помощью магнита можно легко отделить железные опилки от порошка серы (рис. 79). Такое разделение основано на особом давно известном свойстве железа - способности притягиваться к магниту.
Рис. 79.
Разделение железных опилок от порошка серы с помощью магнита
А если сера смешана не с железными опилками, а, например, с песком, который к магниту совершенно равнодушен? И в этом случае можно найти способ разделения смеси.
Смесь тонко измельченной серы и песка высыпают в стакан с водой. Песок оседает на дно, а сера удерживается на поверхности. Порошок серы можно легко собрать с поверхности ложкой.
Такое разделение основано на особом свойстве вещества, на этот раз - серы. Порошок серы плохо смачивается водой и удерживается на ее поверхности, несмотря на то что сера тяжелее воды и должна в ней тонуть. Таким же свойством обладают и некоторые содержащие серу руды, благодаря чему их отделяют от пустой породы. Этот процесс называется обогащением породы. Для этого руду измельчают, загружают в огромный резервуар с водой и снизу подают воздух. Частички руды прилипают к воздушным пузырькам и в виде пены всплывают на поверхность. Тяжелые частички песка и других примесей остаются на дне.
Подобное явление можно наблюдать и дома (см. задания 8 и 9 к этому параграфу).
Для выделения из жидкостей нерастворимых веществ используется отстаивание. Если частички твердого вещества достаточно крупные, они быстро оседают на дно, а жидкость становится прозрачной. Ее можно осторожно слить с осадка, и эта нехитрая операция называется декантацией.
Чем меньше размер твердых частиц в жидкости, тем дольше будет отстаиваться смесь.
Можно отделить друг от друга и две жидкости, которые не смешиваются между собой.
В плоскодонную колбу наливают равные объемы воды и растительного масла. При интенсивном взбалтывании вода и масло разбиваются на мелкие капельки и перемешиваются, образуется мутная смесь. Очень быстро эта смесь снова расслаивается на более тяжелый водный слой и масло, всплывающее наверх. Отделить полностью верхний слой достаточно сложно. А вот с помощью делительной воронки разделение такой смеси не представляет особого труда (рис. 80).
Рис. 80.
Разделение двух несмешивающихся жидкостей с помощью делительной воронки
Если частички неоднородной смеси очень малы, ее невозможно разделить ни отстаиванием, ни фильтрованием. Примерами таких смесей может служить молоко или взмученная в воде зубная паста. Такие смеси разделяют центрифугированием. Их помещают в специальные сосуды (например, пробирки), которые с огромной скоростью вращают в специальных аппаратах - центрифугах (рис. 81). В результате более тяжелые частички «придавливаются» ко дну сосуда, а легкие оказываются сверху.
Рис. 81.
Центрифуга с пробирками
Молоко представляет собой мельчайшие частички жира, а также других веществ - сахаров, белков, распределенные в водном растворе (рис. 82). Для разделения такой смеси применяют специальную центрифугу, называемую сепаратором. При сепарации молока жиры оказываются на поверхности, их легко отделить. Остается вода с растворенными в ней веществами - это обезжиренное молоко.
Рис. 82.
Молоко - это мельчайшие капельки жира в водном растворе
Очистить мутную жидкость или отделить нерастворимый осадок можно с помощью фильтрования. В лаборатории для этого используется специальная пористая бумага. Ее так и называют - фильтровальная. Частицы твердого вещества не проходят через поры бумаги и оседают на ней (рис. 83). Вода же с растворенными в ней веществами свободно просачивается через фильтровальную бумагу. Полученный раствор совершенно прозрачен. Его называют фильтратом.
Рис. 83.
Фильтрование жидкости с осадком через бумажный фильтр
Фильтрование - распространенный процесс и в быту, и в технике, и в природе. Заварку многие процеживают через ситечко. Воздух от пыли, попавшей в пылесос, фильтруется через бумажный или тканевый фильтр. Воду для питья и приготовления пищи рекомендуют пропускать через специальные бытовые фильтры. Помимо того что они задерживают твердые частицы, угольный порошок бытового фильтра «поглощает» из воды некоторые растворенные в ней вредные вещества.
На очистных сооружениях загрязненную воду так же фильтруют через слой чистого песка, на котором задерживается ил, примеси нефтепродуктов, частицы почвы и глины.
Топливо и масло в двигателе автомобиля обязательно проходят через фильтрующие элементы.
Фильтровать можно не только жидкие смеси. Не раз вы видели людей в марлевых повязках, да и самим, наверное, приходилось ими пользоваться (рис. 84).
Рис. 84.
Ватно-марлевая повязка защищает человека от болезнетворных микробов
Несколько слоев марли с проложенной между ними ватой очищают вдыхаемый воздух от частиц пыли, смога, да и от болезнетворных микробов. В промышленности для защиты от пыли используют специальные фильтрующие приспособления, называемые респираторами. Воздух, попадающий в двигатель автомобиля, тоже очищают от пыли тканевыми или бумажными фильтрами.
В технике часто возникает задача очистки газов, например воздуха, от нежелательных или вредных компонентов.
Адсорбенты представляют собой в основном вещества, которые имеют очень большую общую поглощающую поверхность. Такое строение адсорбента можно рассмотреть с помощью увеличительных приборов (рис. 85).
Рис. 85.
Адсорбент -активированный уголь под микроскопом
Подобным веществом является активированный уголь (он наверняка есть в вашей домашней аптечке), силикагель (в коробке с новой обувью можно найти небольшой пакетик с белыми горошинами, это и есть силикагель), фильтровальная бумага. Различные вещества «прицепляются» к поверхности адсорбентов неодинаково: одни удерживаются на поверхности прочно, другие - слабее. На свойстве активированного угля поглощать вредные газы основано действие фильтрующего противогаза (рис. 86).
Рис. 86.
На свойстве активированного угля поглощать вредные газы основано действие фильтрующего противогаза
Активированный уголь способен поглощать не только газообразные, но и растворенные в жидкостях вещества. В медицинской практике его применяют при отравлениях, чтобы адсорбировать вредные вещества.
С помощью активированного угля на сахарных заводах обесцвечивают сиропы, чтобы кристаллики сахара получились красивого белого цвета.
В колбу с помощью пипетки накапайте 3-5 капель одеколона. Встряхните сосуд, понюхайте его содержимое. Затем добавьте в колбу несколько кукурузных палочек. Закройте ее пробкой, встряхните. Через 1-2 минуты откройте пробку и понюхайте содержимое колбы. Что можно сказать об интенсивности запаха одеколона в первом и во втором случаях? Объясните результат.
Вопросы и задания
Глава 3. Явления, происходящие с веществами
§ 16. Разделение смесей
Способы разделения смесей по размерам частиц,
плотности, магнитным свойствам
В лабораторной практике и в повседневной жизни очень часто приходится выделять из смеси веществ отдельные компоненты. Если при этом вашей целью будет получение в чистом виде каждого вещества, такую операцию называют разделением смеси. Если требуется отделить нужное вещество от примесей, процесс чаще называют очисткой вещества.
В любом случае неоднородные смеси разделить проще, чем однородные. Для этого еще во времена алхимии придумано много способов. Одни из них основаны на различии в размерах частиц смеси, другие – на особых свойствах составляющих их веществ.
Представьте, что в муку попал сахарный песок. Какой способ разделения этой смеси вы могли бы предложить? Пожалуй, самый простой – это просеивание . С помощью сита вы без труда отделите мелкие частицы муки от сравнительно крупных кристалликов сахара. В сельском хозяйстве просеивание используется для отделения семян растений от постороннего мусора. В строительстве так отделяют гравий от песка.
С помощью магнита можно легко отделить железные опилки от порошка серы (рис. 63). Такое разделение основано на особом свойстве железа – способности притягиваться к магниту.
Рис. 63. Отделение железных опилок от порошка серы с помощью магнита
А если сера смешана не с железными опилками, а, например, с песком, который к магниту совершенно равнодушен? И в этом случае можно найти способ разделения смеси.
Демонстрационный эксперимент . Смесь тонко измельченной серы и песка высыпают в стакан с водой. Песок оседает на дно, а сера удерживается на поверхности. Порошок серы можно легко отделить ложкой.
Такое разделение также основано на особом свойстве вещества, на этот раз – серы. Порошок серы плохо смачивается водой и удерживается на ее поверхности, несмотря на то, что сера тяжелее воды и должна в ней тонуть. Таким же свойством обладают и некоторые содержащие серу руды, благодаря чему их отделяют от пустой породы, т. е. обогащают. Для этого руду измельчают, загружают в огромный резервуар с водой и снизу подают воздух. Частички руды прилипают к воздушным пузырькам и в виде пены всплывают на поверхность. Тяжелые частички песка и других примесей остаются на дне.
Подобное явление можно наблюдать и дома (задания 8 и 9 к этому параграфу).
Для выделения из жидкостей нерастворимых веществ используется отстаивание. Если частички твердого вещества достаточно крупные, они быстро оседают на дно, и жидкость становится прозрачной. Ее можно осторожно слить с осадка, и эта нехитрая операция тоже имеет свое название – декантация .
Чем меньше размер твердых частиц в жидкости, тем дольше будет отстаиваться смесь.
Можно отделить друг от друга и две жидкости, которые не смешиваются между собой.
Демонстрационный эксперимент. В плоскодонную колбу наливают равные объемы воды и растительного масла. При интенсивном взбалтывании вода и масло разбиваются на мелкие капельки и перемешиваются, образуется мутная смесь. Очень быстро эта смесь снова расслаивается на более тяжелый водный слой и масло, всплывающее наверх. Отделить полностью верхний слой достаточно сложно. А вот с помощью делительной воронки разделение такой смеси не представляет труда
Рис. 64. Разделение двух несмешивающихся жидкостей
с помощью делительной воронки
Если частички неоднородной смеси очень малы, ее невозможно разделить ни отстаиванием, ни фильтрованием. Примерами таких смесей могут служить молоко и взмученная в воде зубная паста. Такие смеси разделяют центрифугированием. Смеси, содержащие такую жидкость, помещают в пробирки и вращают с огромной скоростью в специальных аппаратах – центрифугах (рис. 65). В результате центрифугирования более тяжелые частички «придавливаются» ко дну сосуда, а легкие оказываются сверху.
Рис. 65. Центрифуга с пробирками
Молоко представляет собой мельчайшие частички жира, распределенные в водном растворе других веществ – сахаров, белков (рис. 66). Для разделения такой смеси применяют специальную центрифугу, называемую сепаратором. При сепарации молока жиры оказываются на поверхности, их легко отделить. Остается вода с растворенными в ней веществами – это обезжиренное молоко.
Рис. 66. Молоко – это мельчайшие капельки жира в водном растворе
Фильтрование
Очистить мутную жидкость или отделить нерастворимый осадок можно с помощью фильтрования . В лаборатории для этого используется специальная пористая бумага. Ее так и называют – фильтровальная. Частицы твердого вещества не проходят через поры бумаги и остаются на фильтре (рис. 67). Вода же с растворенными в ней веществами свободно просачивается через фильтр. Полученный раствор совершенно прозрачен. Его называют фильтратом .
Рис. 67. Фильтрование жидкости с осадком через бумажный фильтр
Фильтрование – очень распространенный процесс и в быту, и в технике, и в природе. Заварку многие процеживают через ситечко. Воздух от пыли, попавшей в пылесос, фильтруется через бумажный или тканевый фильтр. Воду для питья и приготовления пищи рекомендуют пропускать через специальные бытовые фильтры. Помимо того, что они задерживают твердые частицы, угольный порошок поглощает из воды некоторые растворенные в ней вредные вещества.
На очистных сооружениях загрязненную воду также фильтруют через слой чистого песка, на котором задерживается ил, примеси нефтепродуктов, частицы почвы и глины. Топливо и масло в двигателе автомобиля обязательно проходят через фильтрующие элементы. Клеточные мембраны, стенки кишечника или желудка – это тоже своеобразные биологические фильтры, поры которых одни вещества пропускают, а другие задерживают.
Фильтровать можно не только жидкие смеси. Не раз вы видели людей в марлевых повязках, да и самим, наверное, приходилось ею пользоваться (рис. 68). Несколько слоев марли с проложенной между ними ватой очищают вдыхаемый воздух от частиц пыли, смога, да и от болезнетворных микробов, которые «застревают» в хитросплетениях волокон. В промышленности для защиты от пыли используют специальные фильтрующие приспособления, называемые респираторами. Воздух, попадающий в двигатель автомобиля, тоже очищают от пыли тканевыми или бумажными фильтрами.
Рис. 68. Ватно-марлевая повязка защищает человека от болезнетворных микробов,
Адсорбция
В технике часто возникает задача очистки газов, например воздуха, от нежелательных или вредных компонентов. Многие вещества обладают одним интересным свойством – они могут «прицепиться» к поверхности пористых веществ, как железо к магниту.
Адсорбцией называется способность некоторых твердых веществ поглощать своей поверхностью газообразные или растворенные вещества.
Вещества, способные к адсорбции, называются адсорбентами.
Рис. 69. Активированный уголь под увеличением
Адсорбенты представляют собой твердые вещества, в которых много внутренних каналов, пустот, пор, т. е. они имеют очень большую общую поглощающую поверхность. Такое строение адсорбента можно рассмотреть с помощью увеличительных приборов (рис. 69). Адсорбентами являются активированный уголь (он наверняка есть в вашей домашней аптечке), силикагель (в коробке с новой обувью можно найти небольшой пакетик с белыми горошинами – это и есть силикагель), фильтровальная бумага. Различные вещества «прицепляются» к поверхности адсорбентов неодинаково: одни удерживаются на поверхности прочно, другие – слабее. На свойстве активированного угля поглощать вредные газы основано действие фильтрующего противогаза
Рис. 70. Внешний вид фильтрующего противогаза
Активированный уголь способен поглощать не только газообразные, но и растворенные в жидкостях вещества. При отравлениях его принимают для того, чтобы на нем адсорбировались ядовитые вещества.
Ученический эксперимент . В колбу с помощью пипетки накапайте 3–5 капель одеколона. Встряхните колбу, понюхайте ее содержимое. Затем добавьте в нее несколько кукурузных палочек, закройте пробкой и встряхните. Через 1–2 мин откройте пробку и понюхайте содержимое колбы. Что можно сказать об интенсивности запаха одеколона в первом и во втором случаях? Объясните результат.
С помощью активированного угля на сахарных заводах обесцвечивают сиропы, чтобы кристаллики сахара получились красивого, чистого белого цвета.
На каких свойствах веществ основано разделение смесей? Приведите примеры разделения смесей с помощью просеивания, известные вам из повседневной жизни. Для отделения золота от пустой породы «золото моют». Какие свойства золота и частиц горной породы используют при этом? Что такое отстаивание и декантация? Приведите примеры. Что такое фильтрование и фильтрат? Какие вещества и материалы могут использоваться для изготовления фильтра? Приведите примеры способов фильтрования воздуха, которые используются в быту и на производстве. Что такое центрифугирование? На чем основан этот процесс? Где он применяется? Смешайте столовую ложку сухого молока и речного песка. Пересыпьте смесь в стакан с водой. Для того чтобы песок полностью «утонул», постучите по внешней стенке стакана ложкой. Какой из компонентов смеси остался на поверхности воды? Почему? В стеклянный стакан насыпьте немного порошка для чистки посуды и налейте полстакана воды. Образуется мутная смесь. Жидкость станет прозрачной только на следующий день. Почему смесь отстаивают так долго? Растолките пять таблеток активированного угля и смешайте их с четвертью стакана окрашенной газировки, например пепси-колой. Интенсивно перемешайте смесь ложечкой. Что наблюдается? Сравните окраску отстоявшегося раствора с окраской исходного напитка.Каждое вещество содержит примеси. Чистым считают вещество, в котором примесей почти нет.
Смеси веществ бывают однородными и неоднородными. В однородной смеси компоненты невозможно обнаружить наблюдением, а в неоднородной смеси это возможно.
Некоторые физические свойства однородной смеси отличаются от свойств компонентов.
В неоднородной смеси свойства компонентов сохраняются.
Неоднородные смеси веществ разделяют отстаиванием, фильтрованием, иногда - действием магнита, а однородные - выпариванием и перегонкой (дистилляцией).
Мы живем среди химических веществ. Мы вдыхаем воздух, а это смесь газов (азота, кислорода и других), выдыхаем углекислый газ. Умываемся водой - это еще одно вещество, самое распространенное на Земле. Пьём молоко - смесь воды с мельчайшими капельками молочного жира, и не только: здесь еще есть молочный белок казеин, минеральные соли, витамины и даже сахар, но не тот, с которым пьют чай, а особый, молочный - лактоза. Едим яблоки, которые состоят из целого набора химических веществ - здесь и сахар, и яблочная кислота, и витамины... Когда прожеванные кусочки яблока попадают в желудок, на них начинают действовать пищеварительные соки человека, которые помогают усваивать все вкусные и полезные вещества не только яблока, но и любой другой пищи. Мы не только живем среди химических веществ, но и сами из них состоим. Каждый человек - его кожа, мышцы, кровь, зубы, кости, волосы построены из химических веществ, как дом из кирпичей. Азот, кислород, сахар, витамины - вещества природного, естественного происхождения. Стекло, резина, сталь – это тоже вещества, точнее, материалы (смеси веществ). И стекло, и резина - искусственного происхождения, в природе их не было. Совершенно чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.
Каждое вещество всегда содержит определенное количество примесей. Вещество, в котором почти нет примесей, называют чистым. С такими веществами работают в научной лаборатории, школьном химическом кабинете. Заметим, что абсолютно чистых веществ не существует.
Индивидуальное чистое вещество обладает определённым набором характеристических свойств (постоянными физическими свойствами). Только чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип= 100 °С, не имеет вкуса. Морская вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, вкус у нее горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, чем вода Балтийского моря. Почему? Дело в том, что в морской воде содержатся другие вещества, например растворенные соли, т.е. она представляет собой смесь различных веществ, состав которой меняется в широких пределах, свойства же смеси не являются постоянными. Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским ученым Робертом Бойлем: «Смесь - целостная система, состоящая из разнородных компонентов».
Смесями являются почти все природные вещества, продукты питания (кроме соли, сахара, некоторых других), многие лекарственные и косметические средства, товары бытовой химии, строительные материалы.
Каждое вещество, содержащееся в смеси, называют компонентом.
Существуют однородные и неоднородные смеси.
Добавим небольшую порцию сахара в стакан с водой и будем перемешивать, пока весь сахар не растворится. Жидкость будет иметь сладкий вкус. Таким образом, сахар не исчез, а остался в смеси. Ho его кристалликов мы не увидим, даже рассматривая каплю жидкости в мощный микроскоп. Приготовленная смесь сахара и воды является однородной в ней равномерно перемешаны мельчайшие частицы этих веществ.
Большинство металлических сплавов - также однородные смеси. Например, в сплаве золота с медью (его используют для изготовления ювелирных украшений) отсутствуют красные частицы меди и желтые частицы золота.
Из материалов, которые являются однородными смесями веществ, изготовляют много предметов разнообразного назначения.
К однородным смесям принадлежат все смеси газов, в том числе и воздух. Существует немало однородных смесей жидкостей.
Однородные смеси еще называют растворами, даже если они твердые или газообразные.
Приведём примеры растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода, разменная монета: алюминий + медь или никель + медь).
Вам известно, что мел не растворяется в воде. Если его порошок всыпать в стакан с водой, то в образовавшейся смеси всегда можно обнаружить частицы мела, которые видны невооруженным глазом или в микроскоп.
К неоднородным смесям относятся большинство минералов, почва, строительные материалы, живые ткани, мутная вода, молоко и другие продукты питания, некоторые лекарственные и косметические средства.
В неоднородной смеси физические свойства компонентов сохраняются. Так, железные опилки, смешанные с медными или алюминиевыми, не теряют способности притягиваться к магниту.
Некоторые виды неоднородных смесей имеют специальные названия: пена (например, пенопласт, мыльная пена), суспензия (смесь воды с небольшим количеством муки), эмульсия (молоко, хорошо взболтанные растительное масло с водой), аэрозоль (дым, туман).
В природе вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных исследований, промышленных производств, для нужд фармакологии и медицины нужны чистые вещества.
Существует много методов разделения смесей. Их выбирают, учитывая тип смеси, агрегатное состояние и различия в физических свойствах компонентов.
Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов смеси.
Рассмотрим способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей.
Пример смеси |
Способ разделения |
Суспензия - смесь речного песка с водой |
Отстаивание Разделение отстаиванием основано на различных плотностях веществ. Более тяжелый песок оседает на дно. Так же можно разделить и эмульсию: отделить нефть или растительное масло от воды. В лаборатории это можно сделать с помощью делительной воронки. Нефть или растительное масло образует верхний, более легкий слой. В результате отстаивания выпадает роса из тумана, осаждается сажа из дыма, отстаиваются сливки в молоке. |
Смесь песка и поваренной соли в воде |
Фильтрование Разделение гетерогенных смесей с помощью фильтрования основано на различной растворимости веществ в воде и на различных размерах частиц. Через поры фильтра проходят лишь соизмеримые с ними частицы веществ, в то время как более крупные частицы задерживаются на фильтре. Так можно разделить гетерогенную смесь поваренной соли и речного песка. В качестве фильтров можно использовать различные пористые вещества: вату, уголь, обожженную глину, прессованное стекло и другие. Способ фильтрования - это основа работы бытовой техники, например пылесосов. Его используют хирурги – марлевые повязки; буровики и рабочие элеваторов - респираторные маски. С помощью чайного ситечка для фильтрования чаинок Остапу Бендеру - герою произведения Ильфа и Петрова - удалось забрать один из стульев у Эллочки Людоедки («Двенадцать стульев»). |
Смесь порошка железа и серы |
Действие магнитом или водой Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы - нет. Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность воды, а тяжелый смачивающийся порошок железа оседал на дно. |
Раствор соли в воде - гомогенная смесь |
Выпаривание или кристаллизация Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются кристаллы соли. При выпаривании воды из озер Эльтон и Баскунчак получают поваренную соль. Этот способ разделения основан на различии в температурах кипения растворителя и растворенного вещества. Если вещество, например сахар, разлагается при нагревании, то воду испаряют неполностью - упаривают раствор, а затем из насыщенного раствора осаждают кристаллы сахара. Иногда требуется очистить от примесей растворители с меньшей температурой кипения, например воду от соли. В этом случае пары вещества необходимо собрать и затем сконденсировать при охлаждении. Такой способ разделения гомогенной смеси называется дистилляцией, или перегонкой. В специальных приборах - дистилляторах получают дистиллированную воду, которую используют для нужд фармакологии, лабораторий, систем охлаждения автомобилей. В домашних условиях можно сконструировать такой дистиллятор. Если же разделять смесь спирта и воды, то первым будет отгоняться (собираться в пробирке-приемнике) спирт с tкип = 78 °С, а в пробирке останется вода. Перегонка используется для получения бензина, керосина, газойля из нефти. |
Особым методом разделения компонентов, основанным на различной поглощаемости их определенным веществом, является хроматография.
Если подвесить полоску из фильтровальной бумаги над сосудом с красными чернилами, погружая в них лишь конец полоски. Раствор впитывается бумагой и поднимается по ней. Но граница подъема краски отстает от границы подъема воды. Так происходит разделение двух веществ: воды и красящего вещества в чернилах.
С помощью хроматографии русский ботаник М. С. Цвет впервые выделил хлорофилл из зеленых частей растений. В промышленности и лабораториях вместо фильтровальной бумаги для хроматографии используют крахмал, уголь, известняк, оксид алюминия. А всегда ли требуются вещества с одинаковой степенью очистки?
Для различных целей необходимы вещества с различной степенью очистки. Воду для приготовления пищи достаточно отстоять для удаления примесей и хлора, используемого для ее обеззараживания. Воду для питья нужно предварительно прокипятить. А в химических лабораториях для приготовления растворов и проведения опытов, в медицине необходима дистиллированная вода, максимально очищенная от растворенных в ней веществ. Особо чистые вещества, содержание примесей в которых не превышает одной миллионной процента, применяются в электронике, в полупроводниковой, ядерной технике и других точных отраслях промышленности.
I. Новый материал
При подготовке урока использованы материалы автора: Н.К.Черемисиной,
учителя химии средней школы № 43
(г. Калининград),
Мы живем среди химических веществ. Мы вдыхает воздух , а это смесь газов (азота, кислорода и других), выдыхаем углекислый газ . Умываемся водой - это еще одно вещество, самое распространенное на Земле. Пьём молоко - смесь воды с мельчайшими капельками молочного жира , и не только: здесь еще есть молочный белок казеин , минеральные соли , витамины и даже сахар, но не тот, с которым пьют чай, а особый, молочный - лактоза . Едим яблоки, которые состоят из целого набора химических веществ - здесь и сахар , и яблочная кислота , и витамины ... Когда прожеванные кусочки яблока попадают в желудок, на них начинают действовать пищеварительные соки человека, которые помогают усваивать все вкусные и полезные вещества не только яблока, но и любой другой пищи. Мы не только живем среди химических веществ, но и сами из них состоим. Каждый человек - его кожа, мышцы, кровь, зубы, кости, волосы построены из химических веществ, как дом из кирпичей. Азот, кислород, сахар, витамины – вещества природного, естественного происхождения. Стекло , резина , сталь – это тоже вещества, точнее, материалы (смеси веществ). И стекло, и резина - искусственного происхождения, в природе их не было. Совершенно чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.
Чем же отличаются чистые вещества от смесей веществ?
Индивидуальное чистое вещество обладает определённым набором характеристических свойств (постоянными физическими свойствами). Только чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип= 100 °С, не имеет вкуса. Морская вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, вкус у нее горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более низкой, а закипает при более высокой температуре, чем вода Балтийского моря. Почему? Дело в том, что в морской воде содержатся другие вещества, например растворенные соли, т.е. она представляет собой смесь различных веществ, состав которой меняется в широких пределах, свойства же смеси не являются постоянными. Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским ученым Робертом Бойлем : «Смесь – целостная система, состоящая из разнородных компонентов».
Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества
|
Признаки сравнения |
Чистое вещество |
Смесь |
|
Состав |
Постоянный |
Непостоянный |
|
Вещества |
Одно и то же |
Различные |
|
Физические свойства |
Постоянные |
Непостоянные |
|
Изменение энергии при образовании |
Происходит |
Не происходит |
|
Разделение |
С помощью химических реакций |
Физическими методами |
Смеси отличаются друг от друга по внешнему виду.
Классификация смесей показана в таблице:
Приведём примеры суспензий (речной песок + вода), эмульсий (растительное масло + вода) и растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода, разменная монета: алюминий + медь или никель + медь).
В суспензиях видны частицы твердого вещества, в эмульсиях – капельки жидкости, такие смеси называются неоднородными (гетерогенными), а в растворах компоненты не различимы, они являются однородными (гомогенными) смесями.
Способы разделения смесей
В природе вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных исследований, промышленных производств, для нужд фармакологии и медицины нужны чистые вещества.
Для очистки
веществ применяются различные способы разделения смесей
Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов смеси.
Рассмотрим способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей .
|
Пример смеси |
Способ разделения |
|
Суспензия – смесь речного песка с водой |
Отстаивание Разделение отстаиванием основано на различных плотностях веществ. Более тяжелый песок оседает на дно. Так же можно разделить и эмульсию: отделить нефть или растительное масло от воды. В лаборатории это можно сделать с помощью делительной воронки. Нефть или растительное масло образует верхний, более легкий слой . В результате отстаивания выпадает роса из тумана, осаждается сажа из дыма, отстаиваются сливки в молоке. Разделение смеси воды и растительного масла отстаиванием |
|
Смесь песка и поваренной соли в воде |
Фильтрование На чем основано разделение гетерогенных смесей с помощью фильтрования ?На различной растворимости веществ в воде и на различных размерах частиц. Через поры фильтра проходят лишь соизмеримые с ними частицы веществ, в то время как более крупные частицы задерживаются на фильтре. Так можно разделить гетерогенную смесь поваренной соли и речного песка . В качестве фильтров можно использовать различные пористые вещества: вату, уголь, обожженную глину, прессованное стекло и другие. Способ фильтрования – это основа работы бытовой техники, например пылесосов. Его используют хирурги – марлевые повязки; буровики и рабочие элеваторов – респираторные маски. С помощью чайного ситечка для фильтрования чаинок Остапу Бендеру – герою произведения Ильфа и Петрова – удалось забрать один из стульев у Эллочки Людоедки («Двенадцать стульев»). |
|
Смесь порошка железа и серы |
Действие магнитом или водой Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы – нет . Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность воды, а тяжелый смачивающийся порошок железа оседал на дно . Разделение смеси серы и железа с помощью магнита и воды |
|
Раствор соли в воде – гомогенная смесь |
Выпаривание или кристаллизация Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются кристаллы соли. При выпаривании воды из озер Эльтон и Баскунчак получают поваренную соль. Этот способ разделения основан на различии в температурах кипения растворителя и растворенного вещества.Если вещество, например сахар, разлагается при нагревании, то воду испаряют неполностью – упаривают раствор, а затем из насыщенного раствора осаждают кристаллы сахара.Иногда требуется очистить от примесей растворители с меньшей температурой кипения, например воду от соли. В этом случае пары вещества необходимо собрать и затем сконденсировать при охлаждении. Такой способ разделения гомогенной смеси называется дистилляцией, или перегонкой . В специальных приборах – дистилляторах получают дистиллированную воду , которую используют для нужд фармакологии, лабораторий, систем охлаждения автомобилей . В домашних условиях можно сконструировать такой дистиллятор: Если же разделять смесь спирта и воды, то первым будет отгоняться (собираться в пробирке-приемнике) спирт с t кип = 78 °С, а в пробирке останется вода. Перегонка используется для получения бензина, керосина, газойля из нефти. Разделение однородных смесей |
Особым методом разделения компонентов, основанным на различной поглощаемости их определенным веществом, является хроматография .
Дома вы можете проделать следующий опыт. Подвесьте полоску из фильтровальной бумаги над сосудом с красными чернилами, погружая в них лишь конец полоски. Раствор впитывается бумагой и поднимается по ней. Но граница подъема краски отстает от границы подъема воды. Так происходит разделение двух веществ: воды и красящего вещества в чернилах.
С помощью хроматографии русский ботаник М. С. Цвет впервые выделил хлорофилл из зеленых частей растений. В промышленности и лабораториях вместо фильтровальной бумаги для хроматографии используют крахмал, уголь, известняк, оксид алюминия. А всегда ли требуются вещества с одинаковой степенью очистки?
Для различных целей необходимы вещества с различной степенью очистки. Воду для приготовления пищи достаточно отстоять для удаления примесей и хлора, используемого для ее обеззараживания. Воду для питья нужно предварительно прокипятить. А в химических лабораториях для приготовления растворов и проведения опытов, в медицине необходима дистиллированная вода, максимально очищенная от растворенных в ней веществ. Особо чистые вещества, содержание примесей в которых не превышает одной миллионной процента, применяются в электронике, в полупроводниковой, ядерной технике и других точных отраслях промышленности .
Прочитайте стихотворение Л. Мартынова «Дистиллированная вода»:
Вода
Благоволила
Литься!
Она
Блистала
Столь чиста,
Что ни напиться,
Ни умыться.
И это было неспроста.
Ей не хватало
Ивы, тала
И горечи цветущих лоз,
Ей водорослей не хватало
И рыбы, жирной от стрекоз.
Ей не хватало быть волнистой,
Ей не хватало течь везде.
Ей жизни не хватало
Чистой –
Дистиллированной воде!
Применение дистиллированной воды
II. Задания для закрепления
1) Поработайте с тренажёрами №1-4 (необходимо загрузить тренажёр, он откроется в браузере Internet Explorer)
