Teoretický blok.

Pojem „zmes“ bol definovaný v 17. storočí. anglický vedec Robert Boyle: „Zmes je kompletný systém pozostávajúci z odlišných zložiek.“

Porovnávacie vlastnosti zmesi a čistej látky

Kritériá porovnania	Čistá substancia	Zmes
	Neustále	Vrtkavá
Látky	To isté	Rôzne
Fyzikálne vlastnosti	Trvalé	Vrtkavá
Zmena energie počas vzdelávania	Deje sa	Nedeje sa
Oddelenie	Cez chemické reakcie	Fyzikálne metódy

Zmesi sa navzájom líšia vzhľadom.

Klasifikácia zmesí je uvedená v tabuľke:

Uvedieme príklady suspenzií (riečny piesok + voda), emulzií (rastlinný olej + voda) a roztokov (vzduch v banke, soľ + voda, voľná výmena: hliník + meď alebo nikel + meď).

Metódy separácie zmesí

V prírode existujú látky vo forme zmesí. Pre laboratórny výskum, priemyselnú výrobu, pre potreby farmakológie a medicíny sú potrebné čisté látky.

Na čistenie látok sa používajú rôzne spôsoby separácie zmesi.

Odparovanie - oddelenie tuhých látok rozpustených v kvapaline pomocou ich premeny na paru.

Destilácia destilácia, separácia látok obsiahnutých v kvapalných zmesiach podľa bodu varu, po ktorej nasleduje ochladenie parou.

V prírode sa nenachádza čistá voda (bez solí). Oceánska, morská, riečna, studňová a pramenitá voda sú odrody soľných roztokov vo vode. Ľudia však často potrebujú čistú vodu, ktorá neobsahuje soli (používa sa v motoroch automobilov; pri chemickej výrobe na získanie rôznych roztokov a látok; pri výrobe fotografií). Takáto voda sa nazýva destilovaná a spôsob jej výroby je destilácia.

Filtrácia - filtrácia kvapalín (plynov) cez filter za účelom ich čistenia od pevných nečistôt.

Tieto metódy sú založené na rozdieloch vo fyzikálnych vlastnostiach zložiek zmesi.

Zvážte spôsoby rozdelenia heterogénnya homogénne zmesi.

Mix príklad	Separačná metóda
Pozastavenie - zmes riečneho piesku s vodou	Potvrdenie Oddelenie potvrdenie založené na rôznych hustotách látok. Ťažší piesok sa usadzuje na dne. Je tiež možné oddeliť emulziu: oddeliť olej alebo rastlinný olej od vody. V laboratóriu to možno urobiť pomocou oddeľovacieho lievika. Olej alebo rastlinný olej tvoria hornú, ľahšiu vrstvu. V dôsledku usadzovania padá z hmly rosa, z dymu sa usadzujú sadze a v mlieku sa usadzuje smotana. Oddelenie zmesi vody a rastlinného oleja usadením
Zmes piesku a kuchynskej soli vo vode	Filtrácia Aký je základ pre separáciu heterogénnych zmesí pomocou filtrovanie? Na rozdielnu rozpustnosť látok vo vode a na rozdielne veľkosti častíc. Cez póry filtra prechádzajú iba častice látok, ktoré sú s nimi porovnateľné, zatiaľ čo väčšie častice sa na filtri zadržiavajú. Môžete teda oddeliť heterogénnu zmes kuchynskej soli a riečneho piesku. Ako filtre sa dajú použiť rôzne pórovité látky: vata, uhlie, pálená hlina, lisované sklo a iné. Metóda filtrovania je základom pre prevádzku domácich spotrebičov, ako sú vysávače. Používajú ho chirurgovia - gázové obväzy; vŕtačky a pracovníci výťahov - dýchacie masky. S pomocou čajového sitka na filtráciu čajových lístkov sa Ostapovi Bendrovi, hrdinovi diela Ilfa a Petrova, podarilo vziať jednu zo stoličiek od Zlora Ellochka („Dvanásť stoličiek“). Oddelenie zmesi škrobu a vody filtráciou
Zmes železného prášku a síry	Akcia magnetu alebo vody Železný prášok priťahoval magnet, ale sírový prášok nie. Nezmáčateľný sírový prášok vyplával na povrch vody a ťažký zmáčateľný železný prášok sa usadil na dne. Oddelenie zmesi síry a železa pomocou magnetu a vody
Soľ vo vodnom roztoku - homogénna zmes	Odparenie alebo kryštalizácia Voda sa odparí a v porcelánovom pohári zostanú kryštáliky soli. Odparením vody z jazier Elton a Baskunchak sa získa kuchynská soľ. Táto separačná metóda je založená na rozdiele teplôt varu rozpúšťadla a rozpustenej látky. Ak sa látka, napríklad cukor, zahrieva, rozloží sa, potom sa voda úplne neodparí - roztok sa odparí a z nasýteného roztoku sa vyzrážajú kryštály cukru. Niekedy je potrebné odstrániť nečistoty z rozpúšťadiel s nižšou teplotou varu, napríklad vody zo soli. V takom prípade musia byť pary látky zhromaždené a potom ochladené. Tento spôsob oddelenia homogénnej zmesi sa nazýva destilácia alebo destilácia... Destilovaná voda sa získava v špeciálnych zariadeniach - destilátoroch, ktoré sa používajú pre potreby farmakológie, laboratórií a chladiacich systémov automobilov. Doma môžete navrhnúť taký destilátor: Ak oddelíme zmes alkoholu a vody, potom sa prvý oddestiluje (zachytí v prijímacej skúmavke) alkoholu s tboil \u003d 78 ° C a voda zostane v skúmavke. Destilácia sa používa na získanie benzínu, petroleja, plynového oleja z ropy. Oddelenie homogénnych zmesí

Špeciálnou metódou na oddeľovanie zložiek na základe ich rozdielnej absorpcie určitou látkou je chromatografiou.

Ruský botanik ako prvý izoloval pomocou chromatografie chlorofyl zo zelených častí rastlín. V priemysle a laboratóriách sa namiesto filtračného papiera na chromatografiu používa škrob, uhlie, vápenec a oxid hlinitý. Vyžadujú sa látky vždy s rovnakým stupňom čistenia?

Na rôzne účely sú potrebné látky s rôznym stupňom čistenia. Na varenie stačí usadiť vodu, aby sa odstránili nečistoty a chlór použitý na jej dezinfekciu. Voda na pitie musí byť najskôr prevarená. A v chemických laboratóriách na prípravu roztokov a na vykonávanie experimentov je v medicíne potrebná destilovaná voda, čo najčistejšia z látok v nej rozpustených. Vysoko čisté látky, ktorých obsah nečistôt nepresahuje jednu milióntinu percent, sa používajú v elektronike, polovodičoch, jadrových technológiách a iných priemyselných odvetviach.

Spôsoby vyjadrenia zloženia zmesí.

· Hmotnostný zlomok zložky v zmesi - pomer hmotnosti zložky k hmotnosti celej zmesi. Hmotnostný zlomok je zvyčajne vyjadrený v%, ale nie nevyhnutne.

ω ["omega"] \u003d zložka / zmes

· Molekulárna frakcia zložky v zmesi - pomer počtu mólov (množstvo látky) zložky k celkovému počtu mólov všetkých látok v zmesi. Napríklad, ak zmes obsahuje látky A, B a C, potom:

χ ["chi"] zložka A \u003d n zložka A / (n (A) + n (B) + n (C))

· Molárny pomer zložiek. Niekedy je pri problémoch so zmesou uvedený molárny pomer jej zložiek. Napríklad:

nkomponent A: nkomponent B \u003d 2: 3

· Objemový podiel zložky v zmesi (iba pre plyny) - pomer objemu látky A k celkovému objemu celej zmesi plynov.

φ ["phi"] \u003d zložka V / zmes

Praktický blok.

Zvážte tri príklady problémov, s ktorými zmesi kovov reagujú soľný roztok kyselina:

Príklad 1.Keď bola zmes medi a železa s hmotnosťou 20 g vystavená prebytku kyseliny chlorovodíkovej, uvoľnilo sa 5,6 litra plynu (n.u.). Určte hmotnostný zlomok kovov v zmesi.

V prvom príklade meď nereaguje s kyselinou chlorovodíkovou, to znamená, že vodík sa uvoľňuje, keď kyselina reaguje so železom. Ak teda poznáme objem vodíka, môžeme okamžite nájsť množstvo a hmotnosť železa. A podľa toho aj hmotnostné frakcie látok v zmesi.

Riešenie z príkladu 1.

n \u003d V / Vm \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol.

2. Podľa reakčnej rovnice:

3. Množstvo železa je tiež 0,25 mol. Jeho hmotnosť nájdete:
mFe \u003d 0,25 56 \u003d 14 g.

Odpoveď: 70% železo, 30% meď.

Príklad 2.Keď bola zmes hliníka a železa s hmotnosťou 11 g vystavená prebytku kyseliny chlorovodíkovej, uvoľnilo sa 8,96 litra plynu (n.u.). Určte hmotnostný zlomok kovov v zmesi.

V druhom príklade oboje kov. Tu sa už vodík pri obidvoch reakciách uvoľňuje z kyseliny. Preto tu nemožno použiť priamy výpočet. V takýchto prípadoch je vhodné riešenie vyriešiť pomocou veľmi jednoduchého systému rovníc, pričom pre x - počet mólov jedného z kovov a pre y - množstvo látky druhého.

Riešenie z príkladu 2.

1. Zistite množstvo vodíka:
n \u003d V / Vm \u003d 8,96 / 22,4 \u003d 0,4 mol.

2. Nechajte množstvo hliníka - x mol a železo po mol. Potom môžete vyjadriť množstvo uvoľneného vodíka ako x a y:

	2HCI \u003d FeCl2 +

4. Poznáme celkové množstvo vodíka: 0,4 mol. Teda
1,5x + y \u003d 0,4 (toto je prvá rovnica v systéme).

5. Pre zmes kovov musíte vyjadriť omše prostredníctvom množstva látok.
m \u003d M n
Preto hmotnosť hliníka
mAl \u003d 27x,
železná hmota
mFe \u003d 56 rokov,
a hmota celej zmesi
27x + 56y \u003d 11 (toto je druhá rovnica v systéme).

6. Máme teda sústavu dvoch rovníc:

7. Je oveľa pohodlnejšie riešiť tieto systémy metódou odčítania vynásobením prvej rovnice 18:
27x + 18r \u003d 7,2
a odčítaním prvej rovnice od druhej:

8. (56 - 18) y \u003d 11 - 7,2
y \u003d 3,8 / 38 \u003d 0,1 mol (Fe)
x \u003d 0,2 mol (Al)

mFe \u003d n M \u003d 0,1 56 \u003d 5,6 g
mAl \u003d 0,2 27 \u003d 5,4 g
ωFe \u003d mFe / zmes \u003d 5,6 / 11 \u003d 0,50,91%),

respektíve
ωAl \u003d 100% - 50,91% \u003d 49,09%

Odpoveď: 50,91% železa, 49,09% hliníka.

Príklad 3.Na 16 g zmesi zinku, hliníka a medi sa pôsobilo prebytkom roztoku kyseliny chlorovodíkovej. V tomto prípade sa uvoľnilo 5,6 litra plynu (n.u.) a 5 g látky sa nerozpustilo. Určte hmotnostný zlomok kovov v zmesi.

V treťom príklade reagujú dva kovy a tretí kov (meď) nereaguje. Preto je zvyšok 5 \u200b\u200bg hmotou medi. Množstvo ďalších dvoch kovov - zinku a hliníka (všimnite si, že ich celková hmotnosť je 16 - 5 \u003d 11 g) možno zistiť pomocou systému rovníc, ako v príklade 2.

Odpoveď na príklad 3: 56,25% zinku, 12,5% hliníka, 31,25% medi.

Príklad 4.Na zmes železa, hliníka a medi sa pôsobilo prebytkom studenej koncentrovanej kyseliny sírovej. V tomto prípade sa časť zmesi rozpustila a uvoľnilo sa 5,6 litra plynu (n.u.). Zvyšná zmes sa spracuje prebytkom roztoku hydroxidu sodného. Uvoľnilo sa 3,36 litra plynu a zostali 3 g nerozpusteného zvyšku. Určte hmotnosť a zloženie pôvodnej zmesi kovov.

V tomto príklade si to pamätajte koncentrovaný za studena kyselina sírová nereaguje so železom a hliníkom (pasivácia), ale reaguje s meďou. Tak vzniká oxid sírový.
S alkáliami reaguje iba hliník - amfotérny kov (okrem hliníka sa zinok a cín rozpúšťajú aj v zásadách, v horúcej koncentrovanej zásade - ešte sa môže rozpustiť berýlium).

Príklad riešenia 4.

1. Iba meď reaguje s koncentrovanou kyselinou sírovou, počet plynných mólov:
nSO2 \u003d V / Vm \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol

	2H2SO4 (konc.) \u003d CuSO4 +

2. (nezabudnite, že takéto reakcie sa musia vyrovnať pomocou elektronickej váhy)

3. Pretože molárny pomer medi a oxidu siričitého je 1: 1, potom je meď tiež 0,25 mol. Môžete nájsť hmotnosť medi:
mCu \u003d n M \u003d 0,25 64 \u003d 16 g.

4. Hliník reaguje s alkalickým roztokom, čím vytvára hydroxokomplex hliníka a vodík:
2Al + 2NaOH + 6H20 \u003d 2Na + 3H2

Al0 - 3e \u003d Al3 +

5. Počet mólov vodíka:
nH2 \u003d 3,36 / 22,4 \u003d 0,15 mol,
molárny pomer hliníka a vodíka je 2: 3, a preto
nAl \u003d 0,15 / 1,5 \u003d 0,1 mol.
Hmotnosť hliníka:
mAl \u003d n M \u003d 0,1 27 \u003d 2,7 g

6. Zvyšok je železo s hmotnosťou 3 g. Hmotnosť zmesi nájdete:
zmes \u003d 16 + 2,7 + 3 \u003d 21,7 g.

7. Hmotnostné frakcie kovov:

ωCu \u003d mCu / zmes \u003d 16 / 21,7 \u003d 0,7,73%)
ωAl \u003d 2,7 / 21,7 \u003d 0,1,44%)
ωFe \u003d 13,83%

Odpoveď: 73,73% medi, 12,44% hliníka, 13,83% železa.

Príklad 5.21,1 g zmesi zinku a hliníka sa rozpustilo v 565 ml roztoku kyseliny dusičnej obsahujúcej 20% hmotn. HNO3 a s hustotou 1,115 g / ml. Objem uvoľneného plynu, ktorý je jednoduchá látka a jediný produkt redukcie kyseliny dusičnej bol 2,912 l (štandard). Stanovte zloženie výsledného roztoku v hmotnostných percentách. (RCTU)

Text tohto problému jasne naznačuje produkt redukcie dusíka - „jednoduchú látku“. Pretože kyselina dusičná neposkytuje vodík s kovmi, je to dusík. Oba kovy sa rozpustili v kyseline.
Problém sa netýka zloženia východiskovej zmesi kovov, ale zloženia roztoku získaného po reakciách. To sťažuje úlohu.

Riešenie z príkladu 5.

1. Určte množstvo plynnej látky:
nN2 \u003d V / Vm \u003d 2,912 / 22,4 \u003d 0,13 mol.

2. Stanovte hmotnosť roztoku kyseliny dusičnej, hmotnosť a množstvo látky rozpustenej HNO3:

m roztok \u003d ρ V \u003d 1,115 565 \u003d 630,3 g
mHNO3 \u003d ω m roztok \u003d 0,2 630,3 \u003d 126,06 g
nHNO3 \u003d m / M \u003d 126,06 / 63 \u003d 2 mol

Upozorňujeme, že keďže sa kovy úplne rozpustili, znamená to - kyseliny je určite dosť (tieto kovy nereagujú s vodou). Podľa toho bude potrebné skontrolovať bol tam prebytok kyselinya koľko z toho zostalo po reakcii vo výslednom roztoku.

3. Zložíme reakčné rovnice ( nezabudnite na elektronické zostatky) a pre uľahčenie výpočtov berieme pre 5x - množstvo zinku a 10y - množstvo hliníka. Potom, v súlade s koeficientmi v rovniciach, bude dusík v prvej reakcii x mol a v druhej - 3y mol:

	12HNO3 \u003d 5Zn (NO3) 2 +

Zn0 - 2e \u003d Zn2 +

	36HN03 \u003d 10 Al (NO3) 3 +

Al0 - 3e \u003d Al3 +

5. Potom, za predpokladu, že hmotnosť zmesi kovov je 21,1 g, ich molárne hmotnosti - 65 g / mol pre zinok a 27 g / mol pre hliník, získame nasledujúci systém rovníc:

6. Je výhodné vyriešiť tento systém vynásobením prvej rovnice číslom 90 a odčítaním prvej rovnice od druhej.

7x \u003d 0,04, takže nZn \u003d 0,04 5 \u003d 0,2 mol
y \u003d 0,03, čo znamená nAl \u003d 0,03 10 \u003d 0,3 mol

8. Skontrolujte hmotnosť zmesi:
0,2 65 + 0,3 27 \u003d 21,1 g.

9. Teraz sa obrátime na zloženie roztoku. Bude vhodné znovu prepísať reakcie a zapísať množstvá všetkých zreagovaných a vytvorených látok (okrem vody) v priebehu reakcií:

10. Ďalšia otázka: zostáva v roztoku nejaká kyselina dusičná a koľko jej zostáva?
Podľa reakčných rovníc je množstvo kyseliny, ktorá reagovala:
nHNO3 \u003d 0,48 + 1,08 \u003d 1,56 mol,
tj. kyselina bola v prebytku a jej zvyšok môžete vypočítať v roztoku:
nHNO3st. \u003d 2 - 1,56 \u003d 0,44 mol.

11. Takže dovnútra konečné riešenie obsahuje:

dusičnan zinočnatý v množstve 0,2 mol:
mZn (N03) 2 \u003d n M \u003d 0,2 189 \u003d 37,8 g
dusičnan hlinitý v množstve 0,3 mol:
mAl (NO3) 3 \u003d nM \u003d 0,3 213 \u003d 63,9 g
nadbytok kyseliny dusičnej v množstve 0,44 mol:
mHNO3 \u003d n M \u003d 0,44 63 \u003d 27,72 g

12. Aká je hmotnosť konečného riešenia?
Pripomeňme, že hmotnosť konečného roztoku pozostáva z tých zložiek, ktoré sme zmiešali (roztoky a látky) mínus tie reakčné produkty, ktoré z roztoku odišli (zrazeniny a plyny):

13.
Potom za našu úlohu:

14.min. roztok \u003d hmotnosť kyslého roztoku + hmotnosť kovovej zliatiny - hmotnosť dusíka
mN2 \u003d n M \u003d 28 (0,03 + 0,09) \u003d 3,36 g
mnew roztok \u003d 630,3 + 21,1 - 3,36 \u003d 648,04 g

ωZn (NO3) 2 \u003d mv-va / mr-pa \u003d 37,8 / 648,04 \u003d 0,0583
ωAl (NO3) 3 \u003d mv-va / mr-pa \u003d 63,9 / 648,04 \u003d 0,0986
ωHNO3res. \u003d mv-va / mr-ra \u003d 27,72 / 648,04 \u003d 0,0428

Odpoveď: 5,83% dusičnanu zinočnatého, 9,86% dusičnanu hlinitého, 4,28% kyseliny dusičnej.

Príklad 6.Keď sa 17,4 g zmesi medi, železa a hliníka spracuje s prebytkom koncentrovanej kyseliny dusičnej, uvoľní sa 4,48 litra plynu (n.a.) a keď sa táto zmes vystaví rovnakej hmotnosti prebytku kyseliny chlorovodíkovej, uvoľní sa 8,96 litra plynu (n.a.). y.). Určte zloženie pôvodnej zmesi. (RCTU)

Pri riešení tohto problému je potrebné najskôr pamätať na to, že koncentrovaná kyselina dusičná s neaktívnym kovom (meď) dáva NO2 a železo a hliník s ním nereagujú. Naproti tomu kyselina chlorovodíková nereaguje s meďou.

Odpoveď napríklad 6: 36,8% meď, 32,2% železo, 31% hliník.

Úlohy nezávislého riešenia.

1. Jednoduché problémy s dvoma zložkami zmesi.

1-1. Na zmes medi a hliníka s hmotnosťou 20 g sa pôsobilo 96% roztokom kyseliny dusičnej, pričom sa uvoľnilo 8,96 litra plynu (n.u.). Určte hmotnostný podiel hliníka v zmesi.

1-2. Na zmes medi a zinku s hmotnosťou 10 g sa pôsobilo koncentrovaným alkalickým roztokom. V tomto prípade sa uvoľnilo 2,24 litra plynu (r.r.). Vypočítajte hmotnostný zlomok zinku vo východiskovej zmesi.

1-3. Na zmes horčíka a oxidu horečnatého s hmotnosťou 6,4 g sa pôsobilo dostatočným množstvom zriedenej kyseliny sírovej. V tomto prípade sa uvoľnilo 2,24 litra plynu (n.u.). Nájdite hmotnostný zlomok horčíka v zmesi.

1-4. Zmes zinku a oxidu zinočnatého s hmotnosťou 3,08 g sa rozpustila v zriedenej kyseline sírovej. Prijatý síran zinočnatý s hmotnosťou 6,44. Vypočítajte hmotnostný zlomok zinku v pôvodnej zmesi.

1-5. Pôsobením zmesi práškov železa a zinku s hmotnosťou 9,3 g na prebytok roztoku chloridu meďnatého sa vytvorilo 9,6 g medi. Určte zloženie pôvodnej zmesi.

1-6. Aké množstvo 20% roztoku kyseliny chlorovodíkovej je potrebné na úplné rozpustenie 20 g zmesi zinku a oxidu zinočnatého, ak sa v tomto prípade uvoľní 4,48 litra vodíka?

1-7. Keď sa v zriedenej kyseline dusičnej rozpustí 3,04 g zmesi železa a medi, uvoľní sa oxid dusnatý (II) v objeme 0,896 l (n.u.). Určte zloženie pôvodnej zmesi.

1-8. Keď sa 1,11 g zmesi železných a hliníkových pilín rozpustilo v 16% roztoku kyseliny chlorovodíkovej (ρ \u003d 1,09 g / ml), uvoľnilo sa 0,672 litra vodíka (n.a.). Nájdite hmotnostný zlomok kovov v zmesi a určite objem spotrebovanej kyseliny chlorovodíkovej.

2. Úlohy sú zložitejšie.

2-1. Zmes vápniku a hliníka s hmotnosťou 18,8 g sa kalcinovala za neprítomnosti vzduchu prebytkom grafitového prášku. Na reakčný produkt sa pôsobilo zriedenou kyselinou chlorovodíkovou, pričom sa vyvinulo 11,2 litra plynu (n.u.). Určte hmotnostný zlomok kovov v zmesi.

2-2. Na rozpustenie 1,26 g zliatiny horčíka s hliníkom sa použilo 35 ml 19,6% roztoku kyseliny sírovej (ρ \u003d 1,1 g / ml). Prebytok kyseliny reagoval s 28,6 ml roztoku hydrogenuhličitanu draselného v množstve 1,4 mol / l. Určte hmotnostné frakcie kovov v zliatine a objem plynu (n.a.) uvoľneného počas rozpúšťania zliatiny.

Pri štúdiu chémie som sa dozvedel, že v prírode, technológiách a každodennom živote je len veľmi málo čistých látok. Oveľa bežnejšie sú zmesi - kombinácie dvoch alebo viacerých zložiek, ktoré navzájom chemicky nesúvisia. Zmesi sa líšia veľkosťou častíc látok zahrnutých do ich zloženia, ako aj stavom agregácie zložiek. Pre chemický výskum sú potrebné čisté látky. Ako je však možné ich získať alebo izolovať zo zmesi? Na túto otázku som sa pokúsil odpovedať vo svojej práci.

IN každodenný život sme obklopení zmesami látok. Vzduch, ktorý dýchame, jedlo, ktoré konzumujeme, voda, ktorú pijeme, a dokonca aj sami seba - to všetko je z pohľadu chémie zmes obsahujúca od 2-3 do mnoho tisíc látok.

Zmesi sú systémy pozostávajúce z niekoľkých zložiek, ktoré nie sú navzájom chemicky spojené. Zmesi sa líšia podľa veľkosti svojich podstatných častíc látok. Niekedy sú tieto častice také veľké, že ich je možné vidieť voľným okom... Medzi také zmesi patria napríklad prací prášok, kulinárske zmesi na pečenie, stavebné zmesi. Niekedy sú častice zložiek v zmesiach menšie, na pohľad nerozoznateľné. Napríklad múka obsahuje zrná škrobu a bielkovín, ktoré sa nedajú rozlíšiť voľným okom. Mlieko je tiež vodná zmes, ktorá obsahuje malé kvapôčky tuku, bielkovín, laktózy a ďalších látok. Ak vyšetríte kvapku mlieka pod mikroskopom, môžete vidieť kvapôčky tuku v mlieku. Stav agregácie látok v zmesiach môže byť rôzny. Napríklad zubná pasta je zmes pevných a tekutých prísad. Existujú zmesi, pri ktorých tvorbe látky „prenikajú jeden do druhého“ natoľko, že sa štiepia na drobné čiastočky, ktoré sa nedajú odlíšiť ani pod mikroskopom. Bez ohľadu na to, ako nahliadneme do vzduchu, nebudeme schopní rozlišovať medzi jeho zloženými plynmi.

Preto sa zmesi klasifikujú:

Zmesi, v ktorých sú častice látok tvoriacich zmes viditeľné voľným okom alebo pod mikroskopom, sa nazývajú nehomogénne alebo heterogénne.

Zmesi, v ktorých ani pod mikroskopom nie je možné vidieť častice látok tvoriacich zmes, sa nazývajú homogénne alebo homogénne.

Homogénne zmesi sa delia podľa stavu agregácie: plynné, kvapalné a tuhé. Akákoľvek zmes plynov je homogénna. Napríklad čistý vzduch je homogénna zmes dusíka, kyslíka, oxidu uhličitého a vzácnych plynov. Ale prašný vzduch je už heterogénna zmes rovnakých plynov, ktorá obsahuje iba prachové častice. Olej patrí medzi tekuté prírodné zmesi. Obsahuje stovky rôznych komponentov. Samozrejme, najbežnejšou kvapalnou zmesou, alebo skôr roztokom, je voda morí a oceánov. V 1 litri morská voda obsahuje v priemere 35 gramov rôznych solí. S tekutými zmesami sa stretávame v našom každodennom živote neustále. Šampóny a nápoje, elixíry a chemikálie pre domácnosť sú všetko zmesi látok. Ani vodu z vodovodu nemožno považovať za čistú látku: obsahuje rozpustené soli, najmenšie nerozpustné nečistoty a tiež mikroorganizmy dezinfikované chlórovaním. Rozšírené sú aj pevné zmesi. Horniny sú zmesou niekoľkých látok. Pôda, piesok, hlina sú pevné zmesi. Medzi pevné zmesi patrí sklo, keramika, zliatiny.

Chemici tvoria zmesi jednoduchým miešaním rôzne látky - základné časti, ktorých vlastnosti môžu byť odlišné. Je dôležité, aby si zmesi zachovali vlastnosti svojich základných zložiek. Takže napríklad šedá farba sa získava zmiešaním čiernej a bielej. Aj keď vidíme sivú farbu, neznamená to, že všetky častice tejto šedej farby sú sivé. Pod mikroskopom sa nájdu častice čiernej a bielej farby, z ktorých čierna a biela farba pozostávala.

Rozdelenie zmesí na jednotlivé zložky (jednotlivé látky) je náročnejšia úloha ako príprava zmesí, ale nie menej dôležitá. Najdôležitejšie spôsoby separácie zmesí možno znázorniť na diagrame:

Pomocou rôznych metód separácie zmesí (usadzovanie, filtrácia, destilácia, mrazenie a iné) sa maslo získava z mlieka, zlata - z riečneho piesku, alkoholu - z rmutu, voda sa čistí od nerozpustných a rozpustných nečistôt.

Chemické laboratóriá a priemysel často vyžadujú čisté materiály. Čisté látky sú látky, ktoré majú konštantu fyzikálne vlastnostiako je destilovaná voda. (Neboli získané prakticky absolútne čisté látky.)

Existuje mnoho spôsobov, ako zmesi oddeliť. Pozrime sa podrobnejšie na tieto metódy.

Izolácia z heterogénnej zmesi.

1. Bránenie.

a) Izolácia látok z nehomogénnej zmesi tvorenej látkami nerozpustnými vo vode s rôznou hustotou. Napríklad železné piliny z drevených pilín je možné oddeliť pretrepaním tejto zmesi s vodou a následným usadením. Železné piliny klesajú na dno nádoby a drevná štiepka pláva nahor a je možné ich vypustiť spolu s vodou.

b) Niektoré látky sa ukladajú do vody rôznymi rýchlosťami. Ak sa hlina zmiešaná s pieskom pretrasie s vodou, potom sa piesok usadzuje oveľa rýchlejšie. Táto metóda sa používa v keramickej výrobe na oddeľovanie piesku od hliny (výroba červených tehál, kameniny atď.) C) Separácia zmesi navzájom mierne rozpustných kvapalín s rôznou hustotou. Zmesi benzínu s vodou, oleja s vodou, rastlinného oleja s vodou sa rýchlo separujú, takže sa dajú separovať pomocou oddeľovacieho lievika alebo kolóny. Niekedy sa kvapaliny s rôznou hustotou oddelia odstredením, napríklad smotana od mlieka.

2. Filtrácia.

Izolácia látok z heterogénnej zmesi tvorenej látkami rozpustnými vo vode.

Na izoláciu kuchynskej soli sa zmes pretrepe pieskom vo vode. Stolová soľ sa rozpúšťa a piesok sa usadzuje.

Na urýchlenie oddelenia nerozpustných častíc od roztoku sa zmes prefiltruje. Piesok zostáva na filtračnom papieri a číry roztok chloridu sodného prechádza cez filter.

3. Pôsobenie magnetom.

Izolácia látok schopných magnetizácie z nehomogénnej zmesi. Ak existuje napríklad zmes železa a síry v prášku, môžu sa oddeliť pomocou magnetu.

Izolácia látok z homogénnej zmesi.

4. odparovanie. Kryštalizácia.

Na oddelenie rozpustenej látky, napríklad kuchynskej soli, od roztoku sa roztok odparí. Voda sa odparí a soľ zostane v porcelánovom pohári. Niekedy sa používa odparovanie, t. J. Čiastočné odparenie vody. Vďaka tomu vznikne koncentrovanejší roztok, ktorého ochladením sa rozpustená látka uvoľní vo forme kryštálov. Táto metóda čistenia látok sa nazýva kryštalizácia.

5. Destilácia.

Táto metóda oddeľovania zmesí je založená na rozdiele teplôt varu navzájom rozpustných zložiek.

Destilácia (destilácia) - spôsob oddeľovania homogénnych zmesí odparovaním prchavých kvapalín, po ktorom nasleduje kondenzácia ich pár. Napríklad získanie destilovanej vody.

Za týmto účelom sa voda s látkami rozpustenými v nej varí v jednej nádobe. Výsledná vodná para sa kondenzuje v inej nádobe ako destilovaná voda.

6. Chromatografia.

Táto metóda je založená na skutočnosti, že jednotlivé látky s rôznymi rýchlosťami sú absorbované (viazané) povrchom inej látky.

S podstatou tejto metódy sa môžete oboznámiť v nasledujúcej skúsenosti.

Ak zavesíte prúžok filtračného papiera na nádobu s červeným atramentom a ponoríte do nich iba koniec prúžku, všimnete si, že roztok bude papierom absorbovaný a stúpa pozdĺž nej. Nárast farby však bude zaostávať za stúpaním vody. Dochádza teda k oddeleniu dvoch látok: vody a farbiva, ktoré roztoku dáva červenú farbu.

Experimentálna časť.

Bezpečnostné pravidlá domáceho laboratória.

Je nemožné si predstaviť chémiu bez chemických experimentov. Preto možno túto vedu študovať, porozumieť jej zákonitostiam a samozrejme ju milovať iba prostredníctvom experimentov. Objavil sa názor, že chemický experiment je komplexné zariadenie a pre vykonávanie chémie sú potrebné neprístupné činidlá, jedovaté zlúčeniny a hrozné výbuchy. Doma je však možné vykonať viac ako 300 chemických experimentov so širokou škálou látok. Vzhľadom na to, že v domácom laboratóriu nie je digestor a iné špeciálne zariadenia, je potrebné prísne dodržiavať bezpečnostné pravidlá:

2. Akumulujte a neskladujte doma veľké množstvo činidiel.

3. Chemické činidlá a látky musia byť označené menovkami, koncentráciou a dobou výroby.

4. Chemické látky nemožno ochutnať.

5. Na zistenie zápachu by sa nádoba s látkou nemala priblížiť k tvári. Dlaňou musíte urobiť niekoľko hladkých ťahov od otvoru cievy po nos.

6. Ak dôjde k rozliatiu kyseliny alebo zásady, potom sa látka najskôr zneutralizuje alebo pokryje pieskom a odstráni handričkou alebo zhromaždí v odmerke.

7. Pred vykonaním experimentu, bez ohľadu na to, ako jednoduché sa to môže zdať, si musíte pozorne prečítať popis experimentu a porozumieť vlastnostiam použitých látok. K tomu existujú učebnice, príručky a iná literatúra.

Zážitok číslo 1. Separácia heterogénnych zmesí.

A) Pripravte heterogénnu zmes piesku a železného prášku.

Účel experimentu: naučiť sa, ako rôzne separovať heterogénne zmesi.

Vybavenie: riečny piesok, železný prášok, magnet, dve kadičky.

Pridajte jednu lyžicu železného prášku a riečneho piesku do kadičky, zmes jemne miešajte, kým nebude produkt rovnomerne zafarbený. Označte jeho farbu a otestujte jeho magnetické vlastnosti tak, že magnet priložíte k vonkajšej strane skla. Určte, ktoré látky dávajú zmesi farebné a magnetické vlastnosti. Pripravenú heterogénnu zmes rozdeľte pomocou magnetu. Za týmto účelom pritiahnite magnet na vonkajšiu stenu pohára a ľahkým poklepaním na magnet na vonkajšej stene zachyťte prášok železa na vnútornej stene pohára. Držte žehličku magnetom na vnútornej stene pohára a nasypte piesok do iného pohára. Údaje o zážitkoch zadáme do tabuľky.

B) Pripravte si zmes kuchynskej soli, zeminy a hoblín, ktoré sa vytvorili po nabrúsení ceruzky.

Vybavenie: kuchynská soľ, zemina, hobliny po nabrúsení ceruzky, pohár, voda, filter, lyžica, panvica.

Experimentálna technika:

Zmes pripravte miešaním jednej lyžičky kuchynskej soli, zeminy a hoblín ceruzky. Výslednú zmes rozpustite v pohári vody, odstráňte plávajúce štiepky štrbinovou lyžičkou a vložte na list papiera, aby vysušil. Vytvorte filter z obväzu alebo gázy, zložte 3 - 4 vrstvy a nepretiahnite ho pevne cez ďalší pohár. Zmes sa prefiltruje. Filter osušte zvyšnou zeminou a potom ho z filtra očistite. Prefiltrovanú tekutinu (filtrát) nalejte zo pohára do smaltovanej misy alebo na panvicu a odparte. Oddelené kryštály soli sa zhromaždia. Porovnajte množstvá látok pred a po experimentoch.

Zážitok číslo 2. Oddelenie homogénnych zmesí papierovou chromatografiou.

A) Oddeľte homogénnu zmes červeného a zeleného farbiva.

Vybavenie: pásik filtračného papiera, kadička, korok na skle, červené a zelené značky, alkohol (70% vodný roztok).

Experimentálna technika:

Vezmite pásik filtračného papiera, ktorého dĺžka je o 2 - 3 cm dlhšia ako výška kadičky. V strede tohto pruhu označte bod jednoduchou ceruzkou, ustúpte od okraja 1,5 cm a na vyznačený bod naneste škvrny od farbív s plstenou špičkou s priemerom najviac 5 mm. Najskôr urobte červeným plsteným perom bodku s veľkosťou 1 - 2 mm a potom naneste zelenú na červenú škvrnu tak, aby zelená škvrna vyčnievala asi 1 mm za červenú škvrnu. Zmes nechajte zaschnúť (1 - 2 minúty) a potom opatrne, aby ste nepoškodili papier, okolo nej vystopujte jednoduchou ceruzkou.

Nalejte alkohol do kadičky s vrstvou 0,5 - 1 cm. Do kadičky vertikálne vložte papierový prúžok so škvrnou od zmesi farbív a vyčnievajúcu časť prúžku preložte smerom k vonkajšiemu povrchu kadičky. Škvrna od farbív by mala byť 0,5 cm nad tekutinou. Pohár zakryte obrátenou zátkou. Sledujte zvlhčenie papierového prúžku a pohyb farebnej škvrny smerom hore a rozdeľte ju na dve škvrny. Úplné oddelenie zmesi farbív trvá asi 20 minút. Keď je papier úplne nasýtený alkoholom, vyberte ho a nechajte zaschnúť 5-10 minút. Označte farby na oddelenie škvŕn. Výsledky pozorovania zadajte do tabuľky.

B) Separujte nasledujúce zmesi chromatografiou na papieri: alkoholový roztok „zeleného“; vodný roztok čierneho atramentu na kreslenie.

Účel experimentu: osvojiť si metódu papierovej chromatografie, naučiť sa určiť rozdiel medzi čistými látkami a zmesami.

Vybavenie: kadička, pásik filtračného papiera alebo savého papiera, liehový roztok „zeleného“, vodný roztok atramentu na kreslenie.

Experimentálna technika:

Pás filtračného papiera by mal byť zavesený nad nádobou s roztokom „zelenej látky“ a čierneho atramentu, aby sa papier len dotýkal roztoku.

Hranica nárastu „zelenej“ a farbiva bude zaostávať za hranicou nárastu alkoholu a vody. V zložení homogénnych zmesí teda dochádza k oddeleniu dvoch látok: a) alkoholu a brilantnej zelenej, b) vody a farbiva.

Zážitok číslo 3. Difúzia.

Účel experimentu: študovať difúzny proces v praxi.

Vybavenie: potravinová želatína, manganistan draselný, síran meďnatý, voda, hrniec, lyžica z nehrdzavejúcej ocele na miešanie, elektrický alebo plynový sporák, pinzeta, dve priehľadné liekovky.

Experimentálna technika:

Lyžičku želatíny ponorte do pohára s studená voda a nechajte hodinu alebo dve, aby mal prášok čas napučať. Zmes preložíme do malého hrnca. Zmes sa zahrieva na miernom ohni; dávajte pozor, aby to nijako nevrelo! Miešajte obsah hrnca, kým sa želatína úplne nerozpustí. Nalejte horúci roztok do dvoch injekčných liekoviek. Keď vychladne, do stredu jednej z bubliniek rýchlym a opatrným pohybom vložte pinzetu, do ktorej je upnutý kryštál manganistanu draselného. Pinzetu mierne odblokujte a rýchlo vyberte. Do inej fľaše pridajte kryštál síranu meďnatého. Želatína spomaľuje proces difúzie a niekoľko hodín po sebe môžete pozorovať veľmi zaujímavý obraz: okolo kryštálov vyrastie farebná guľa.

Zážitok číslo 4. Oddelenie homogénnych zmesí kryštalizáciou.

Pestujte kryštál alebo kryštály z nasýteného roztoku chloridu sodného, \u200b\u200bsíranu meďnatého alebo kamenca draselného.

Účel experimentu: naučiť sa pripraviť nasýtený roztok kuchynskej soli alebo iných látok, pestovať kryštály rôznych veľkostí, upevniť si zručnosti a schopnosti pri práci s látkami a chemickými zariadeniami.

Vybavenie: pohár a litrová nádoba na prípravu roztoku, vareška alebo miešačka, soľ na pokus - kuchynská soľ, síran meďnatý alebo kamenec, horúca voda, semienko - kryštál soli zavesený na nite, lievik a filtračný papier.

Experimentálna technika:

Pripravte si nasýtený soľný roztok. Za týmto účelom najskôr nalejte až polovicu svojho objemu do pohára s horúcou vodou, potom za stáleho miešania po častiach pridajte príslušnú soľ. Osolíme, kým sa neprestane rozpúšťať. Výsledný roztok prefiltrujte do lievika cez lievik s filtračným papierom alebo vatou a nechajte roztok 2 až 3 hodiny chladnúť. Do ochladeného roztoku vložte semienko - kryštál soli zavesený na nite, opatrne zakryte roztok viečkom a nechajte pôsobiť dlho (2-3 dni alebo viac).

Výsledky práce a závery:

Preštudujte si svoj kryštál a odpovedzte na otázky:

Koľko dní si pestoval krištáľ?

Aký má tvar?

Aká farba je krištáľ?

Je to transparentné alebo nie?

Aké sú rozmery kryštálu: výška, šírka, hrúbka?

Aká je hmotnosť kryštálu?

Načrtnite alebo odfoťte svoj krištáľ.

Zážitok číslo 5. Oddelenie homogénnych zmesí destiláciou.

Získajte doma 50 ml destilovanej vody.

Účel experimentu: naučiť sa, ako oddeliť homogénne zmesi destiláciou.

Vybavenie: smaltovaná kanvica na čaj, dve sklenené dózy.

Experimentálna technika:

Nalejte 1/3 objemu vody do smaltovanej kanvice a postavte ju na plynový sporák tak, aby výtok kanvice vyčnieval za okraj kachlí. Keď voda začne vrieť, pripevnite na výtok kanvice sklenenú nádobu s chladničkou, pod ktorú umiestnite druhú nádobu na zachytávanie kondenzátu. Aby ste zabránili prehriatiu nádoby na chladničku, môžete na ňu položiť obrúsok navlhčený studenou vodou.

Výsledky práce a závery:

Odpovedzte na položené otázky:

Čo je to voda z vodovodu?

Aké metódy sa používajú na separáciu homogénnych zmesí?

Čo je to destilovaná voda? Kde a na aký účel sa používa?

Načrtnite si skúsenosti, ktoré ste dosiahli.

Zážitok číslo 6. Extrakcia škrobu zo zemiakov.

Získajte malé množstvo škrobu doma.

Výbava: 2-3 zemiaky, strúhadlo, plátno, malý kastról, voda.

Experimentálna technika:

Ošúpané zemiaky nastrúhame na jemnom strúhadle a vzniknutú hmotu rozmiešame vo vode. Potom ho prefiltrujte cez plátno a vytlačte. Zvyšok hmoty zmiešajte v gáze s vodou. Nechajte tekutinu odstáť. Škrob sa usadí na dne misky. Vypustite kvapalinu a znova premiešajte usadený škrob. Operáciu opakujte niekoľkokrát, kým nie je škrob úplne čistý a biely. Výsledný škrob sa filtruje a suší.

Čo si myslíte, z ktorých zemiakov bude najviac škrobu: mladý (ktorý bol nedávno vykopaný) alebo starý (ktorý bol celú zimu v obchode so zeleninou)?

Zážitok číslo 7. Extrakcia cukru z cukrovej repy.

Získajte malé množstvo cukru doma.

Účel experimentu: naučiť sa extrahovať látky z rastlinných materiálov.

Vybavenie: veľká cukrová repa, aktívne uhlie, riečny piesok, hrniec, dve plechovky, vata, lyžica, lievik, gáza.

Experimentálna technika:

Cviklu nakrájajte na malé kúsky, vložte do hrnca, nalejte do nej pohár vody a povarte 15-20 minút. Plátky uvarenej cvikly dôkladne potrieme lyžicou alebo paličkou. Túto tmavú hmotu prefiltrujte cez lievik vatou. Potom prefiltrujte výsledný roztok cez špeciálne pripravený lievik. Vložte do nej kúsok gázy, na gázu - tenkú vrstvu vaty, potom rozdrvené aktívne uhlie (4-5 tabliet) a tenkú vrstvu (1 cm) čistého riečneho piesku (riečny piesok vopred opláchnite a osušte). Výsledný roztok (filtrát) vložte do hrnca. Je potrebné časť z nej odpariť, kým sa neobjavia priehľadné kryštály. Toto je cukor. Ochutnaj to!

Prečo si myslíte, že musíme filtrovať kvapalinu cez vrstvu aktívneho uhlia?

Zážitok číslo 8. Extrakcia tvarohu z mlieka.

Získajte doma pár gramov tvarohu.

Účel experimentu: naučiť sa, ako si vyrobiť tvaroh doma.

Vybavenie: mlieko, ocot, kastról, tenká, plynový sporák.

Experimentálna technika:

Mlieko obsahuje bielkoviny. Ak mlieko vrie, „uteká“ cez okraj, okamžite sa šíri zápach charakteristický pre spálené bielkoviny. Vzhľad charakteristického zápachu spáleného mlieka naznačuje, že nastal denaturačný jav (skladanie proteínu a jeho prechod do nerozpustnej formy). Denaturácia bielkovín nie je spôsobená iba zahriatím.

Uskutočníme nasledujúci experiment. Zahrejte pol pohára mlieka tak, aby bolo mierne teplé, a pridajte ocot. Mlieko sa okamžite zvlní a vytvorí veľké vločky. (Ak je mlieko ponechané na teplom mieste, potom sa zrazí aj bielkovina, ale z iného dôvodu - sú to práve baktérie mliečneho kvasenia, ktoré „fungujú“). Obsah hrnca sa prefiltruje cez tenkú látku, pričom ju drží za okraje. Ak potom spojíte okraje gázy, zdvihnite ju nad pohár a stlačte ju, potom na nej zostane hustá hmota - tvaroh.

Zážitok číslo 9. Získavam maslo.

Získajte malé množstvo masla doma.

Účel experimentu: naučiť sa, ako extrahovať maslo z mlieka doma.

Výbava: mlieko, sklenená nádoba, malá priehľadná fľaša so zátkou alebo tesne priliehajúce viečko.

Experimentálna technika:

Nalejte čerstvé mlieko do sklenenej nádoby a dajte do chladničky. Po niekoľkých hodinách, alebo lepšie na druhý deň, sa pozorne pozrite: čo sa stalo s mliekom? Vysvetlite pozorované.

Malou lyžičkou opatrne naberajte krém (vrchná vrstva mlieka) a preneste do fľaše. Ak potrebujete pripraviť maslo zo smotany, budete ho musieť trpezlivo pretrepávať najmenej pol hodiny vo fľaši uzavretej vrchnákom, kým sa nevytvorí olejová hrudka.

Zážitok číslo 10. Extrakcia.

Realizujte extrakčný proces v praxi.

Účel experimentu: prakticky uskutočniť extrakčný proces.

A) Vybavenie: slnečnicové semienka, benzín, skúmavka, podšálka, trecia misa.

Experimentálna technika:

Rozdrvte niekoľko slnečnicových semien v mažiari. Presuňte rozdrvené semená do skúmavky a naplňte malým množstvom benzínu, niekoľkokrát ich dobre pretrepte. Skúmavku nechajte stáť dve hodiny (mimo ohňa), nezabudnite ju občas pretrepať. Vypustite benzín na tanieriku a umiestnite na balkón. Keď sa benzín odparí, na dne zostane trochu oleja, ktorý sa v benzíne rozpustil.

B) Vybavenie: jódová tinktúra, voda, benzín, skúmavka.

Experimentálna technika:

Benzín môže tiež extrahovať jód z lekárne jódovú tinktúru. Za týmto účelom nalejte tretinu vody do skúmavky, pridajte asi 1 ml jódovej tinktúry a do výsledného vrtného kalu pridajte rovnaké množstvo benzínu. Rúrkou zatraste a nechajte ju na pokoji. Keď je zmes stratifikovaná, horná vrstva benzínu bude tmavohnedá a spodná vodná vrstva takmer bezfarebná: koniec koncov, jód sa zle rozpúšťa vo vode, ale dobre v benzíne.

Čo je to ťažba? Proces oddeľovania zmesi kvapalných alebo tuhých látok extrakciou - selektívnym rozpúšťaním jednej alebo druhej zložky zmesi v určitých kvapalinách (extrakčné činidlá). Najčastejšie sa látky extrahujú z vodných roztokov organickými rozpúšťadlami, ktoré obvykle nie sú miešateľné s vodou. Hlavné požiadavky na extrakčné látky sú: selektivita (selektivita účinku), netoxicita, možná nízka prchavosť, chemická inertnosť a nízke náklady. Ťažba sa používa v chemickom priemysle, pri rafinácii ropy, vo farmaceutickej výrobe a zvlášť vo veľkej miere v metalurgii neželezných kovov.

Záver.

Závery k práci.

Pri tejto práci som sa naučil, ako pripraviť heterogénne a homogénne zmesi, uskutočnil som štúdiu vlastností látok a zistil som, že jednoduchou prípravou zmesi dvoch zložiek si tieto látky navzájom neprenášajú svoje vlastnosti, ale uchovávajú ich pri sebe. O vlastnostiach pôvodných komponentov (napríklad: volatilita, stav agregácie, schopnosť magnetizácie, rozpustnosť vo vode, veľkosť častíc a iné), sú tiež založené spôsoby ich separácie. Počas pedagogického výskumu som si osvojil nasledujúce metódy separácie heterogénnych zmesí: pôsobenie magnetom, usadzovanie, filtrácia a homogénne zmesi: odparovanie, kryštalizácia, destilácia, chromatografia, extrakcia. Podarilo sa mi izolovať z potravy čisté látky: cukor z cukrovej repy, škrob zo zemiakov, tvaroh a maslo z mlieka. Uvedomil som si, že chémia je veľmi zaujímavá a poučná veda a že vedomosti získané na hodinách chémie a po vyučovaní budú pre mňa v mojom živote veľmi užitočné.

Výsledky separácie zmesi železa a piesku.

experiment č. 1 č. 1 č. 1 č. 2 č. 2

látka zmes železa a piesku časť 1 časť 2

farba sivá žltá sivožltá sivá žltá príťažlivosť pre magnet áno nie áno áno nie abstinenčné vlastnosti železa a vlastnosti železa a zmesi obsiahnutej v izolovanej látke - izolovanej látke -

piesok sú rôzne pieskové vlastnosti sú rôzne a železo a železný piesok piesok

Výsledky separácie farbív na papieri.

experiment č. 1 č. 2 látková zmes farbív pred separáciou zmes farbív po separácii farba čierne farbivo č. 1 - červené farbivo č. 2 - zelený výstup, táto zmes je homogénna. zmes sa rozdelí na dva východiskové materiály; sú to červené a zelené farbivá.

Edukačný experiment
na začiatku kurzu chémie

Separácia zmesí a čistenie látok

Pokračovanie Na začiatok pozri č. 19/2007

V prírode sú čisté látky vzácne, najčastejšie sú ich súčasťou zmesi... A v každodennom živote nemáme do činenia hlavne s jednotlivými (samostatnými) látkami, ale so zmesami alebo materiálmi zložitého zloženia. Predmetom štúdia vedy o chémii je látka a jeho transformácia. Preto sa študenti musia naučiť, že jeden z nich kritické úlohy chémia je výroba jednotlivých (čistých) látok. Existujú dve riešenia tohto problému:

syntéza látok v laboratóriách, továrňach, továrňach a závodoch z iných látok a materiálov;

odlúčenie zmesi (prírodné alebo umelé) na jednotlivé zložky - jednotlivé látky.

Pripomíname, že úlohy na prehĺbenie a systemizáciu vedomostí študentov sú vytlačené kurzívou.

Pokusy o separáciu zmesí
a čistenie látok fyzikálnymi metódami

V závislosti od stavu agregácie a vlastností ich základných zložiek sú to zmesi homogénny a heterogénny... V každom prípade si látky v zmesi zachovajú svoje vlastnosti.

Oddelenie zmesi fyzikálnymi alebo chemickými metódami je možné, ak látky (zložky), ktoré ich tvoria, majú výrazne odlišné vlastnosti. Výber metódy na separáciu zmesí závisí nielen od typu zmesi (homogénnej alebo nehomogénnej) a jednotlivých vlastností zložiek, ale aj od toho, ktorá látka alebo látky musia byť izolované v čistej forme. Je potrebné mať na pamäti, že látky získané v dôsledku separácie zmesi nebudú úplne čisté látky, ale bude obsahovať určitý podiel nečistôt.

V chemickej miestnosti si preštudujte štítky na obaloch rôznych látok (chemikálií). Dbajte na farebné a slovné označenia rôznych čistôt látok a obsah nečistôt v nich v súlade s normou alebo technickým stavom každého činidla.

SKÚSENOSTI 1. Látky v zmesi si zachovávajú svoje individuálne vlastnosti

Vybavenie a materiál. Magnet, malta a palička, poháre, papier; voda, síra, železo (prášok).

Vykonávanie. Nasypte síru do malty a nalejte (2 - 3 g) na list bieleho papiera. Na ďalší list papiera dajte železný prášok (2 - 3 g). Zvážte vonkajšie príznaky týchto látok. Tu a ďalej v tomto experimente venujte pozornosť podobnostiam a rozdielom v jednotlivých vlastnostiach železa a síry (fyzikálny stav, farba, zápach, rozpustnosť vo vode, zmáčateľnosť vodou, hustota, pôsobenie magnetu atď.). Pridajte štipku síry a železo do pohárov vody. Porcie látok zakryte na kúsky papiera ďalšími listami a zhora sa ich dotknite pomocou magnetu.

Železný prášok (2 g) sa rozomelie v síre (2 g) v mažiari a zmes sa preskúma. Štipku tejto zmesi nakvapkajte do pohára s vodou. Ďalšiu časť zmesi posypte na kúsok papiera, zakryte ďalším listom a pridržte magnet. Popíšte podrobne svoje pozorovania. Odpovedz na otázku.

1. Prečo sa jemne mletý prášok síry neponorí do vody? Je táto vlastnosť spôsobená hustotou síry alebo je tu iný dôvod?

2. Aké vlastnosti síry a železa ste stanovili v tomto experimente?

3. Zachovali sa tieto jednotlivé vlastnosti zložiek v zmesi?

4. Aké vlastnosti síry a železa sa použili v tomto experimente na oddelenie zmesi železa a síry?

SKÚSENOSTIN 2–3. Nehomogénne zmesi je možné oddeliť usadením

Vybavenie a materiál. Statív, poháre, valce, oddeľovacie lieviky; zakalená (hlinitá a piesková) voda, zmes rastlinného oleja a vody.

Vykonávanie.Zakalenú vodu pretrepte v pohári a nalejte pozastaveniedo valca. Zmes oleja a vody dôkladne premiešajte a nalejte emulzia do oddeľovacieho lievika pripevneného na statíve.

Poznamenajte si svoje pozorovania po 1, 2, 5 minútach. Dekantovať kvapalinu z valca do čistého pohára. Zvážte zvyšok vo valci a vodu v pohári.

Otočením kohútika na oddeľovacom lieviku z neho vypustite spodnú vrstvu kvapaliny do pohára.

1. Aké vlastnosti zložiek umožnili oddeliť tieto zmesi?

2. Dá sa tvrdiť, že látky izolované zo zmesi (ktoré?) Sú čisté?

3. Uveďte príklady separácie zmesí usadením, ktoré sa používajú v praxi. Na rozdiele, od akých vlastností látok je táto metóda založená?

SKÚSENOSTI 4. Separácia nehomogénnych zmesí
sa dá urýchliť odstredením

Vybavenie a materiál. Odstredivka; zakalená (hlinitá) voda.

Vykonávanie. Nalejte suspenziu do centrifugačných skúmaviek, vložte ich do jamiek centrifúgy a zapnite prístroj podľa pokynov (alebo použite manuálnu centrifúgu) na 3 - 5 minút. Vypustite vodu do čistého pohára.

SKÚSENOSTIN 5-6. Pozastavenia sa dajú rozdeliť
do zložiek filtráciou

Vybavenie a materiál. Statív s krúžkom, filtračný lievik, okuliare, sklenené tyčinky, filtračný papier, vata, gáza; zakalená voda, 3% roztok síranu meďnatého.

Vykonávanie. Zostavte filtračnú jednotku a zakalenú vodu prefiltrujte najskôr cez vrstvu gázy, potom cez vatu a nakoniec pomocou filtračného papiera s dostatočne jemnými pórmi. Uskutočnite podobný pokus s roztokom síranu meďnatého.

Poznamenajte si svoje pozorovania, porovnajte čistotu filtrátu pomocou rôznych filtračných médií a pomocou rôznych separačných techník. Urobte príslušné závery.

1. Môže sa zmes vody a rastlinného oleja alebo iných emulzií oddeliť filtráciou?

2. Uveďte príklady praktického oddeľovania zmesí pomocou filtrácie. Na čom je založený tento spôsob separácie zmesí?

3. Ktoré zmesi je možné oddeliť filtráciou a ktoré zmesi sa nedajú oddeliť touto metódou?

SKÚSENOSTI 7. Niektoré zmesi je možné oddeliť pomocou magnetu

Vybavenie a materiál. Magnet, kúsky papiera 10x10 cm; zmes železného prášku s pieskom, sada (zmes) mincí rôznych nominálnych hodnôt, zmes neplodný magnetit.

Vykonávanie. Zmes sa položí na list papiera pokrytý ďalším listom, magnet sa zdvihne a bez jeho odstránenia sa vrchný list s látkou priťahovanou k magnetu obráti.

Popíšte svoje pozorovania. Skontrolujte, aké ďalšie látky a materiály magnet priťahuje.

1. Aké látky alebo materiály sa magneticky uvoľňovali zo zmesí?

2. Na čom je založená metóda magnetickej separácie zmesí? Uveďte príklady použitia tejto metódy v praxi.

SKÚSENOSTI 8. Uplatňuje sa flotácia
na spracovanie minerálov

Vybavenie a materiál. Vysoká kadička, stierka; zmes jemne mletej síry s pieskom, vodou.

Vykonávanie. Stierkou nasypte zmes síry a piesku po malých častiach do pohára s vodou a zakaždým dobre premiešajte obsah pohára.

Popíšte svoje pozorovania. Skontrolujte hustotu piesku, síry a vody v referenčnej knihe a zapíšte ich hodnoty do zošita.

1. Všimli ste si nejaké rozpory medzi vlastnosťami síry a hustotou tejto látky?

2. Uveďte príklady praktickej aplikácie flotácie ako metódy oddeľovania látok pri spracovaní minerálov. Na čom je táto metóda založená?

SKÚSENOSTIN 9-10. Je to možné odparením roztokov
dostať soľ a kryštálový cukor?

Vybavenie a materiál. Statív s krúžkom, sieťovina, porcelánové naparovacie poháre, duchovná lampa (horák); 30% roztok chloridu sodného, \u200b\u200b40% roztok cukru.

Vykonávanie. Zostavte odparovacie zariadenie. Nalejte 3-4 ml roztoku chloridu sodného do pohára a tekutinu odparte takmer do sucha. Pomocou téglikov vyberte misku z ohňa a uistite sa, že sa voda úplne odparila. V opačnom prípade experiment starostlivo dokončite, aby nedošlo k nadmernému prehriatiu soli. (POZOR! Môže dôjsť k postriekaniu horúceho, koncentrovaného roztoku.) Po vychladnutí soľnej misky zhromaždite suchý zvyšok na čistom hárku papiera. Podobne (buďte opatrní!) Odparte 3 - 4 ml roztoku cukru. Pokúste sa aj v tomto prípade pozbierať suché zvyšky.

Opíšte svoje pozorovania a porovnajte výsledky odparovania roztokov chloridu sodného a cukru. dávaj pozor na vzhľad získané látky. Pamätajte, že je prísne zakázané ochutnávať látky v laboratóriu!

1. Dajú sa všetky pevné látky rozpustené vo vode získať v čistej forme odparením roztoku za normálnych podmienok?

2. V praxi uveďte príklady získavania látok v čistej forme odparovaním. Na čom je táto metóda založená?

SKÚSENOSTI 11. Dá sa morská voda premeniť na sladkú vodu?

Vybavenie a materiál. Jednotka na destiláciu vody, rozbitý kameninový riad, sklenené diapozitívy, pipety, tégliky; 3% roztok chloridu sodného (napodobenina morskej vody).

Vykonávanie. Odparte kvapku „morskej vody“ na sklenenom podložnom sklíčku a dokázajte, že vzorka je roztokom. (Na mieste odparenej kvapky zostane soľná „škvrna“.)
2-3 ml destilát... Skontrolujte čistotu vzorky výslednej dávky destilovanej vody odparením na sklenenom sklíčku.

Popíšte svoje pozorovania, porovnajte výsledky odparovania kvapiek „morskej“ a destilovanej vody, zhodnoťte účinnosť tejto metódy čistiacich látok.

1. Ktoré zmesi (homogénne alebo heterogénne) je možné oddeliť destiláciou?

2. Ktoré zložky zmesí môžu a ktoré nemožno izolovať destiláciou?

3. Uveďte príklady praktického použitia destilácie (destilácie). Na čom je založený tento spôsob čistenia látok?

SKÚSENOSTI 12. Nádherné kryštály sa dajú „vypestovať“ aj doma

Vybavenie a materiál. Okuliare, ohrievacie zariadenie, nylónová niť, sklenená tyčinka; síran meďnatý, kuchynská soľ a iné soli, voda.

Vykonávanie. Pripravte 250 - 300 ml soľného roztoku nasýteného pri 30 ° C (k dispozícii). Ak roztok obsahuje viditeľné nečistoty, prefiltrujte ho do veľkého pohára.

Do stredu sklenenej tyčinky priviažte tenkú nylonovú niť. Vložte tyčinku na vrchnú časť pohára a ponorte voľný koniec nite do roztoku takmer po dno nádoby. Po 1-2 dňoch skontrolujte niť a odstráňte z nej všetky kryštály, okrem jedného - najväčšieho a najbežnejšieho tvaru. Roztok sa môže znovu zahriať, aby sa rozpustili vyzrážané kryštály, a po ochladení doň niť s kryštálom znova spustiť. Operácia sa uskutočňuje dovtedy, kým sa nezíska veľký kryštál. Vypestované kryštály sa najlepšie skladujú v priehľadných, zapečatených nádobách a označia štítkom.

Nakreslite výsledné kryštály, porovnajte tvary veľkých a malých kryštálov tej istej látky a tvary kryštálov rôznych látok. Urobte príslušné závery.

Uveďte príklady praktického použitia kryštalizácie a rekryštalizácie ako spôsobu čistenia látok. Na čom je táto metóda založená?

SKÚSENOSTI 13. Rozpustnosť jódu v hexáne je vyššia ako vo vode

Vybavenie a materiál. Oddeľovací lievik, sklo; jódová voda, hexán (môžete si vziať nefarbený benzín alebo petrolej na priamu destiláciu).

Vykonávanie. Nalejte 5-10 ml jódovej vody do oddeľovacieho lievika a opatrne pridajte 2 - 3 ml rozpúšťadla po bočnej strane nádoby. Upozorňujeme, že rozpúšťadlo je ľahšie ako voda. Lievik uzavrite zátkou a za stáleho miešania zmesi jemne pridržte zátku. Upozorňujeme, že jód prešiel z vodnej vrstvy do vrstvy rozpúšťadla.

Popíšte svoje pozorovania, porovnajte farby počiatočných a získaných riešení. Vysvetlite tieto zmeny. Výklad pojmu „extrakcia“ nájdete v slovníku.

Uveďte príklady praktického použitia extrakcie ako metódy čistenia a izolácie látok. Na čom je táto metóda založená?

SKÚSENOSTI 14. Čierne uhlie odfarbí atrament

Vybavenie a materiál. Erlenmeyerova banka, filtračné príslušenstvo; voda, atrament, tablety s aktívnym uhlím.

Vykonávanie. Nalejte 40 - 50 ml vody do banky a pridajte 1 - 3 kvapky atramentu, aby ste vytvorili slabý roztok. Do banky pridajte 3 - 5 tabliet aktívneho uhlia a zmes intenzívne miešajte krúživými pohybmi banky. Zmes necháme odstáť. Ak nedôjde k zmene farby, pridajte ešte niekoľko tabliet s dreveným uhlím a miešanie opakujte. Uistite sa, že adsorpcia došlo úplne, zmes sa prefiltrovala.

Na čom je založený adsorpčný jav a kde nachádza praktické uplatnenie?

SKÚSENOSTI 15. „píšeme“ farbami

Vybavenie a materiál. Filtračný papier, pipety, voda, fixky rôznych farieb.

Vykonávanie. Niekoľkými dotykmi farebného fixu na rovnakom mieste získate na filtračnom papieri malú, ale intenzívne zafarbenú škvrnu. Do stredu škvrny vložte kvapku alkoholu alebo vody a pri rozširovaní pridajte ďalšie kvapky rozpúšťadla. Ak je farbivo rovnomerné, farebný krúžok sa ukáže ako rovnomerný. Ak sa farbička na fixku skladá zo zmesi niekoľkých farieb, dostanete chromatogramz niekoľkých farieb zodpovedajúcich zloženiu farbiva. Metóda rozdelenia zložitých farebných zmesí na jednotlivé časti sa v tomto prípade nazýva papierová chromatografia... Zafarbené miesto sa dá získať aj na papieri pomocou dvoch alebo viacerých fixiek a experiment sa opakuje.

Popíšte svoje pozorovania v chromatografickom separačnom experimente. Metóda je založená na rôznych stupňoch adsorpcie látok špeciálnymi adsorbentmi.

Uveďte príklady separácie látok chromatografiou s použitím rôznych adsorbentov. Na čom je táto metóda založená?

Otázky a úlohy k systematizácii
a zovšeobecnenie koncepcií témy

1. Vytvorte plán separácie pre tieto zmesi:

a) piesok, soľ;

b) piesok, hlina, piliny;

c) piesok, jód, kuchynská soľ;

d) malé železné klince, domový odpad;

e) železné piliny, kuchynská soľ, síra.

2. Ak kuchár polievku presolil, odporúča sa do nej na 10 - 15 minút položiť malé ľanové vrecko s ryžou (20 - 30 g). Čo je základom tohto „babičkinho tajomstva“? Môžete navrhnúť iný spôsob, ako to vyriešiť?

3. Pred prípravou cesta sa múka prepasíruje cez sitko. Možno preosievanie pripísať jednej z metód čistenia látok? Ak je to tak, na čom je táto metóda založená?

4. V slávnych rozprávkach macocha alebo iní zlí ľudia prinútili hrdinku oddeliť niektoré zmesi na samostatné zložky. Pamätáte si, o aké zmesi išlo a na akej metóde sa separovali?

G. I. SHTREMPLER,
Profesor katedry chémie
a vyučovacie metódy
Štát Saratov
univerzita

Vytlačené s pokračovaním

Zmesi je možné separovať rôznymi spôsobmi, medzi ktoré patria najčastejšie usadzovanie, filtrácia, odparovanie.

Brániť sa.Usadením sa separujú zmesi, ktorých zložky sa ľahko separujú, napríklad zmes škrobu a vody (obr. 25, a).

Hneď po príprave zmesi vidíme, že sa škrob usadzuje na dne (obr. 25, b), pretože je nerozpustný a ťažší ako voda. Nad škrobom sa nachádza vrstva vody. Na obr. 25c ukazuje, ako sa táto zmes oddelí jemným vypustením vody.

Úplné oddelenie zložiek zmesi usadením však nedôjde. Časť vody zostáva so škrobom alebo sa časť škrobu oddelí od zmesi vodou.

Oddelíme si zmes rastlinného oleja a vody (obr. 26). Na separáciu používame laboratórne zariadenie nazývané separačný lievik. Rovnako ako v prvom prípade sa tieto látky navzájom nerozpúšťajú, ale rastlinný olej je ľahší ako voda.

Zmes sa umiestni do oddeľovacieho lievika. Na vode bude čoskoro vrstva rastlinného oleja. Deliaca čiara dvoch kvapalín je zreteľne viditeľná. Otáčaním kohútika sa v lieviku otvorí otvor, ktorým sa naleje voda do pohára. Po vyliatí vody sa kohútik zatvorí. Horným otvorom lievika sa rastlinný olej naleje do samostatnej misky.

Potvrdenie - jeden zo spôsobov separácie zmesí. V dôsledku usadenia sa zložky zmesi stratifikujú, takže sa dajú ľahko oddeliť.

Filtrácia. Na oddelenie zmesi kvapalnej a nerozpustnej pevnej látky je lepšie použiť filtračnú metódu.

Na vykonanie filtrácie budete potrebovať ďalšie vybavenie - obyčajný lievik, filter, sklenenú tyč. Filtre sú husté pórovité materiály, cez ktoré presakuje kvapalina, ale častice tuhej zložky zmesi neprenikajú. Takéto vlastnosti má papier, tkanina, vrstva piesku, vata.

Filtrácia Je metóda separácie zmesi prechodom cez filtre schopné zadržiavať častice jednej z jej zložiek.

Na obr. 27 ukazuje, ako sa dá separovať zmes železných pilín a vody filtráciou. Zmes vody a pilín sa opatrne naleje na filter pomocou sklenenej tyčinky pripevnenej k bočnej strane lievika, ako je to znázornené na obrázku. Voda rýchlo preniká cez póry vo filtri a prúdi do nádoby. Vidíme, ako čistá čistá voda vstupuje do nádoby. Veľkosť železných pilín je väčšia ako póry filtra, takže sa na ňom usadia.

Rovnako ako v predchádzajúcich dvoch experimentoch sa zmesi separovali, pretože jedna zložka zmesi sa nerozpúšťala v inej.

Odparovanie.V prírode a v každodennom živote existuje pomerne veľa zmesí, v ktorých sú častice látok tak zmiešané a malé, že ich nemožno oddeliť usadením alebo filtráciou. Napríklad zmes vody a kuchynskej soli prejde filtrom úplne, na filtri nezostane žiadna z jeho zložiek. Ako rozdelíte túto zmes? V tomto prípade sa používa iná metóda - odparovanie.

Odparovanie Je odstránenie tekutej zložky zmesi zahrievaním.

Na obr. 28, a ukazuje prípravu zmesi prevarenej soli a vody, ako aj jej oddelenie odparením. Materiál zo stránky

Po odparení sa voda odparí a zmení sa na vodnú paru (obr. 28, b). Na dne nádoby, v ktorej došlo k odparovaniu, zostala tuhá látka - kuchynská soľ (obr. 28, c).

Okrem tých, ktoré sa zvažujú, existujú aj iné spôsoby separácie zmesí... Napríklad vlastnosť látok priťahovaných magnetom. Túto metódu separácie zmesí je možné použiť, ak jedna z látok reaguje na pôsobenie magnetu a druhá nie.

Magnetizácia je charakteristická pre železo a chýba v síre. Ak sa do zmesi týchto látok privedie magnet (je to možné cez tenký papier), zmes sa oddelí, železné piliny budú priťahované k magnetu a potom sa z nich dá ľahko vyčistiť.

Pomocou veľkých magnetov v závodoch na recykláciu kovov sa železný šrot oddeľuje od ostatných komponentov.

Nenašli ste, čo ste hľadali? Použite vyhľadávanie

Na tejto stránke materiál k témam:

• metódy separácie zmesí abstraktné
• metódy separácie usadzovania zmesí