Καθαρές ουσίες και μείγματα. Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων. Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων Ποιες μεθόδους διαχωρισμού μειγμάτων γνωρίζετε;

Περίληψη για τον κλάδο:Χημεία

Με θέμα: Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων

Ρίγα - 2009

Εισαγωγή……………………………………………………………………………………..σελίδα 3

Τύποι μειγμάτων……………………………………………………………………………………σελίδα 4

Μέθοδοι για τον διαχωρισμό των μειγμάτων …………………………………………………… .. σελίδα 6

Συμπέρασμα………………………………………………………………………………….σελίδα 11

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας………………………………………………………σελίδα 12

Εισαγωγή

Στη φύση, οι ουσίες στην καθαρή τους μορφή είναι πολύ σπάνιες. Τα περισσότερα από τα αντικείμενα γύρω μας αποτελούνται από ένα μείγμα ουσιών. Σε ένα εργαστήριο χημείας, οι χημικοί εργάζονται με καθαρές ουσίες. Εάν η ουσία περιέχει ακαθαρσίες, τότε οποιοσδήποτε χημικός μπορεί να διαχωρίσει την ουσία που χρειάζεται για το πείραμα από τις ακαθαρσίες. Για να μελετηθούν οι ιδιότητες των ουσιών, είναι απαραίτητο να καθαριστεί αυτή η ουσία, δηλ. χωρίστε σε συστατικά μέρη. Ο διαχωρισμός ενός μείγματος είναι μια φυσική διαδικασία. Οι φυσικές μέθοδοι διαχωρισμού ουσιών χρησιμοποιούνται ευρέως σε χημικά εργαστήρια, στην παραγωγή προϊόντων διατροφής και στην παραγωγή μετάλλων και άλλων ουσιών.

Τύποι μειγμάτων

Δεν υπάρχουν καθαρές ουσίες στη φύση. Όταν εξετάζουμε ογκόλιθους και γρανίτη, είμαστε πεπεισμένοι ότι αποτελούνται από κόκκους και φλέβες διαφορετικών χρωμάτων. Το γάλα περιέχει λίπη, πρωτεΐνες και νερό. Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο περιέχουν οργανικές ουσίες που ονομάζονται υδρογονάνθρακες. ο αέρας περιέχει διάφορα αέρια. Το φυσικό νερό δεν είναι μια χημικά καθαρή ουσία. Ένα μείγμα είναι ένα μείγμα δύο ή περισσότερων ανόμοιων ουσιών.

Τα μείγματα μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες (ρι

Εάν τα συστατικά ενός μείγματος είναι ορατά με γυμνό μάτι, τότε τέτοια μείγματα ονομάζονται ετερογενής.Για παράδειγμα, ένα μείγμα από ξύλο και ρινίσματα σιδήρου, ένα μείγμα νερού και φυτικού ελαίου, ένα μείγμα άμμου ποταμού και νερού κ.λπ.

Εάν τα συστατικά ενός μείγματος δεν μπορούν να διακριθούν με γυμνό μάτι, τότε τέτοια μείγματα ονομάζονται ομοιογενής. Μείγματα όπως γάλα, λάδι, διάλυμα ζάχαρης σε νερό κ.λπ. ταξινομούνται ως ομοιογενή μείγματα.

Υπάρχουν στερεές, υγρές και αέριες ουσίες. Οι ουσίες μπορούν να αναμειχθούν σε οποιαδήποτε κατάσταση συσσωμάτωσης. Η κατάσταση συσσωμάτωσης ενός μείγματος καθορίζεται από την ουσία που είναι ποσοτικά ανώτερη από τις υπόλοιπες.

Ετερογενή μείγματα σχηματίζονται από ουσίες διαφορετικών καταστάσεων συσσωμάτωσης, όταν οι ουσίες δεν διαλύονται αμοιβαία και δεν αναμιγνύονται καλά (Πίνακας 1)

Τύποι ετερογενών μειγμάτων
πριν την ανάμειξη	Παραδείγματα
Σκληρό/στερεό	Μεταλλικά στοιχεία; σίδηρος/θείο
Στερεό/υγρό	Ασβεστοκονίαμα; λύματα
Στερεό/Αέριο	Καπνός; σκονισμένος αέρας
Υγρό/στερεό	Μαργαριτάρι; μεταλλικά στοιχεία; νερό/πάγος
Υγρό/υγρό	Γάλα; φυτικό λάδι/νερό
Υγρό/Αέριο	Ομίχλη; σύννεφα
Αέριο/στερεό	Φελιζόλ
Αέριο/υγρό	Σαπουνάδα

Ομοιογενή μείγματα σχηματίζονται όταν οι ουσίες διαλύονται καλά μεταξύ τους και αναμειγνύονται καλά (Πίνακας 2).

Τύποι ομοιογενών μειγμάτων
Φυσική κατάσταση των συστατικών πριν την ανάμειξη	Παραδείγματα
Σκληρό/στερεό	Κράμα χρυσού και ασημιού
Στερεό/υγρό	Ζάχαρη/νερό
Στερεό/Αέριο	Ατμοί ιωδίου στον αέρα
Υγρό/στερεό	Πρησμένη ζελατίνη
Υγρό/υγρό	Αλκοόλ/νερό
Υγρό/Αέριο	Νερό/αέρας
Αέριο/στερεό	Υδρογόνο στο παλλάδιο
Αέριο/υγρό

Όταν σχηματίζονται μείγματα, συνήθως δεν συμβαίνουν χημικοί μετασχηματισμοί και οι ουσίες στο μείγμα διατηρούν τις ιδιότητές τους. Οι διαφορές στις ιδιότητες των ουσιών χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό μειγμάτων.

Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων

Τα μείγματα, τόσο ετερογενή όσο και ομοιογενή, μπορούν να χωριστούν σε συστατικά μέρη, δηλ. για καθαρές ουσίες. Καθαρές ουσίες είναι ουσίες που, χρησιμοποιώντας φυσικές μεθόδους, δεν μπορούν να διαχωριστούν σε δύο ή περισσότερες άλλες ουσίες και δεν αλλάζουν τις φυσικές τους ιδιότητες. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων· χρησιμοποιούνται ορισμένες μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων ανάλογα με τη σύνθεση του μείγματος.

Διαλογή?
Διήθηση;
Υπεράσπιση;
Μετάγγιση
Φυγοκέντρηση;
Εξάτμιση;
Εξάτμιση;
Ανακρυστάλλωση;
Απόσταξη (απόσταξη);
Πάγωμα;
Δράση μαγνήτη;
Χρωματογραφία;
Εξαγωγή;
Προσρόφηση.

Ας γνωρίσουμε μερικά από αυτά. Εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι τα ανομοιογενή μείγματα διαχωρίζονται ευκολότερα από τα ομοιογενή Παρακάτω δίνουμε παραδείγματα διαχωρισμού ουσιών από ομοιογενή και ανομοιογενή μείγματα.

Προβολή.

Ας φανταστούμε ότι η κρυσταλλική ζάχαρη μπαίνει στο αλεύρι. Ίσως ο απλούστερος τρόπος διαχωρισμού είναι διαλογής. Χρησιμοποιώντας ένα κόσκινο, μπορείτε εύκολα να διαχωρίσετε μικρά σωματίδια αλευριού από σχετικά μεγάλους κρυστάλλους ζάχαρης. Στη γεωργία, το κοσκίνισμα χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των σπόρων των φυτών από τα ξένα υπολείμματα. Στην κατασκευή, έτσι διαχωρίζεται το χαλίκι από την άμμο.

Διήθηση

Το στερεό συστατικό του εναιωρήματος διαχωρίζεται από το υγρό φιλτράρισμα,χρησιμοποιώντας χάρτινα ή υφασμάτινα φίλτρα, βαμβάκι, ένα λεπτό στρώμα λεπτής άμμου. Ας φανταστούμε ότι μας δίνεται ένα μείγμα από επιτραπέζιο αλάτι, άμμο και πηλό. Είναι απαραίτητο να διαχωριστεί το επιτραπέζιο αλάτι από το μείγμα. Για να γίνει αυτό, τοποθετήστε το μείγμα σε ένα ποτήρι με νερό και ανακινήστε. Το επιτραπέζιο αλάτι διαλύεται και η άμμος κατακάθεται. Ο πηλός δεν διαλύεται και δεν κατακάθεται στον πάτο του ποτηριού, οπότε το νερό παραμένει θολό. Για να αφαιρεθούν τα αδιάλυτα σωματίδια αργίλου από το διάλυμα, το μείγμα διηθείται. Για να γίνει αυτό, πρέπει να συναρμολογήσετε μια μικρή συσκευή φιλτραρίσματος από μια γυάλινη χοάνη, διηθητικό χαρτί και ένα τρίποδο. Το διάλυμα άλατος διηθείται. Για να γίνει αυτό, το φιλτραρισμένο διάλυμα χύνεται προσεκτικά σε ένα χωνί με ένα σφιχτά τοποθετημένο φίλτρο. Σωματίδια άμμου και αργίλου παραμένουν στο φίλτρο και ένα διαυγές διάλυμα αλατιού περνά μέσα από το φίλτρο. Για την απομόνωση επιτραπέζιου αλατιού διαλυμένου σε νερό χρησιμοποιείται η μέθοδος της ανακρυστάλλωσης.

Ανακρυστάλλωση, εξάτμιση

Ανακρυστάλλωσηείναι μια μέθοδος καθαρισμού κατά την οποία μια ουσία διαλύεται πρώτα στο νερό και στη συνέχεια το διάλυμα της ουσίας σε νερό εξατμίζεται. Ως αποτέλεσμα, το νερό εξατμίζεται και η ουσία απελευθερώνεται με τη μορφή κρυστάλλων.
Ας δώσουμε ένα παράδειγμα: Απαιτείται η απομόνωση του επιτραπέζιου αλατιού από ένα διάλυμα.
Παραπάνω εξετάσαμε ένα παράδειγμα όταν ήταν απαραίτητο να απομονωθεί το επιτραπέζιο αλάτι από ένα ετερογενές μείγμα. Τώρα ας διαχωρίσουμε το επιτραπέζιο αλάτι από το ομοιογενές μείγμα. Το διάλυμα που λαμβάνεται με διήθηση ονομάζεται διήθημα. Το διήθημα πρέπει να χύνεται σε ένα πορσελάνινο κύπελλο. Τοποθετήστε το κύπελλο με το διάλυμα στον δακτύλιο του τρίποδου και θερμαίνετε το διάλυμα πάνω από τη φλόγα μιας λάμπας αλκοόλης. Το νερό θα αρχίσει να εξατμίζεται και ο όγκος του διαλύματος θα μειωθεί. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται με εξάτμιση.Καθώς το νερό εξατμίζεται, το διάλυμα γίνεται πιο συμπυκνωμένο. Όταν το διάλυμα φτάσει σε κατάσταση κορεσμού με επιτραπέζιο αλάτι, θα εμφανιστούν κρύσταλλοι στα τοιχώματα του φλιτζανιού. Σε αυτό το σημείο, σταματήστε τη θέρμανση και ψύξτε το διάλυμα. Το κρύο επιτραπέζιο αλάτι θα διαχωριστεί με τη μορφή κρυστάλλων. Εάν είναι απαραίτητο, οι κρύσταλλοι άλατος μπορούν να διαχωριστούν από το διάλυμα με διήθηση. Το διάλυμα δεν πρέπει να εξατμίζεται μέχρι να εξατμιστεί πλήρως το νερό, καθώς άλλες διαλυτές ακαθαρσίες μπορεί επίσης να καθιζάνουν με τη μορφή κρυστάλλων και να μολύνουν το επιτραπέζιο αλάτι.

Τακτοποίηση, μετάγγιση

Χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό αδιάλυτων ουσιών από υγρά υποστηρίζοντας. Εάν τα στερεά σωματίδια είναι αρκετά μεγάλα, κατακάθονται γρήγορα στον πυθμένα και το υγρό γίνεται διαυγές. Μπορεί να αποστραγγιστεί προσεκτικά από το ίζημα και αυτή η απλή λειτουργία έχει επίσης το δικό της όνομα - μετάγγιση. Όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των στερεών σωματιδίων στο υγρό, τόσο περισσότερο θα καθιζάνει το μείγμα. Μπορείτε επίσης να χωρίσετε δύο υγρά που δεν αναμειγνύονται μεταξύ τους.

Φυγοκέντρηση

Εάν τα σωματίδια ενός ετερογενούς μείγματος είναι πολύ μικρά, δεν μπορούν να διαχωριστούν ούτε με καθίζηση ούτε με διήθηση. Παραδείγματα τέτοιων μιγμάτων περιλαμβάνουν γάλα και οδοντόκρεμα αναδευόμενα σε νερό. Τέτοια μείγματα διαχωρίζονται φυγοκέντρηση. Μείγματα που περιέχουν τέτοιο υγρό τοποθετούνται σε δοκιμαστικούς σωλήνες και περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα σε ειδικές συσκευές - φυγοκεντρητές. Ως αποτέλεσμα της φυγοκέντρησης, τα βαρύτερα σωματίδια «πιέζονται» στο κάτω μέρος του δοχείου και τα ελαφρύτερα καταλήγουν από πάνω. Το γάλα είναι μικροσκοπικά σωματίδια λίπους που κατανέμονται σε ένα υδατικό διάλυμα άλλων ουσιών - σάκχαρα, πρωτεΐνες. Για τον διαχωρισμό ενός τέτοιου μείγματος, χρησιμοποιείται ένας ειδικός φυγόκεντρος που ονομάζεται διαχωριστής. Όταν το γάλα διαχωρίζεται, τα λίπη εμφανίζονται στην επιφάνεια και είναι εύκολο να διαχωριστούν. Αυτό που μένει είναι νερό με ουσίες διαλυμένες σε αυτό - αυτό είναι το αποβουτυρωμένο γάλα.

Προσρόφηση

Στην τεχνολογία, συχνά προκύπτει το καθήκον του καθαρισμού αερίων, όπως ο αέρας, από ανεπιθύμητα ή επιβλαβή συστατικά. Πολλές ουσίες έχουν μια ενδιαφέρουσα ιδιότητα - μπορούν να «πιάσουν» στην επιφάνεια πορωδών ουσιών, όπως ο σίδηρος σε έναν μαγνήτη. Προσρόφησηείναι η ικανότητα ορισμένων στερεών ουσιών να απορροφούν αέριες ή διαλυμένες ουσίες στην επιφάνειά τους. Οι ουσίες που μπορούν να προσροφηθούν ονομάζονται προσροφητικά. Τα προσροφητικά είναι στερεές ουσίες στις οποίες υπάρχουν πολλά εσωτερικά κανάλια, κενά, πόροι, δηλ. έχουν πολύ μεγάλη συνολική επιφάνεια απορρόφησης. Τα προσροφητικά είναι ενεργός άνθρακας, γέλη πυριτίου (στο κουτί με τα νέα παπούτσια μπορείτε να βρείτε μια μικρή σακούλα με λευκά μπιζέλια - αυτό είναι σιλικαζέλ), διηθητικό χαρτί. Διαφορετικές ουσίες «προσκολλώνται» στην επιφάνεια των προσροφητικών με διαφορετικό τρόπο: κάποιες συγκρατούνται σταθερά στην επιφάνεια, άλλες συγκρατούνται πιο αδύναμα. Ο ενεργός άνθρακας είναι ικανός να απορροφά όχι μόνο αέριες ουσίες, αλλά και ουσίες διαλυμένες σε υγρά. Σε περίπτωση δηλητηρίασης, λαμβάνεται έτσι ώστε να προσροφηθούν πάνω του τοξικές ουσίες.

Απόσταξη (απόσταξη)

Δύο υγρά που σχηματίζουν ένα ομοιογενές μείγμα, για παράδειγμα, η αιθυλική αλκοόλη και το νερό, διαχωρίζονται με απόσταξη ή απόσταξη. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στο γεγονός ότι το υγρό θερμαίνεται μέχρι το σημείο βρασμού και ο ατμός του εκκενώνεται μέσω ενός σωλήνα εξόδου αερίου σε άλλο δοχείο. Καθώς ο ατμός ψύχεται, συμπυκνώνεται, αφήνοντας ακαθαρσίες στη φιάλη απόσταξης. Η συσκευή απόσταξης φαίνεται στο Σχ. 2

Το υγρό τοποθετείται σε μια φιάλη Wurtz (1), ο λαιμός της φιάλης Wurtz κλείνει καλά με ένα πώμα με ένα θερμόμετρο τοποθετημένο μέσα σε αυτό (2) και η δεξαμενή με υδράργυρο πρέπει να βρίσκεται στο επίπεδο του ανοίγματος του σωλήνα εξόδου. Το άκρο του σωλήνα εξαγωγής εισάγεται μέσω ενός σφιχτά τοποθετημένου βύσματος στο ψυγείο Liebig (3), στο άλλο άκρο του οποίου ενισχύεται το αλουμίνιο (4). Το στενό άκρο του αλόντζ χαμηλώνει στον δέκτη (5). Το κάτω άκρο του μπουφάν του ψυγείου συνδέεται με τη χρήση ενός ελαστικού εύκαμπτου σωλήνα στη βρύση του νερού και γίνεται μια αποστράγγιση από το επάνω άκρο στο νεροχύτη για αποστράγγιση. Το μπουφάν του ψυγείου πρέπει πάντα να είναι γεμάτο με νερό. Η φιάλη Wurtz και το ψυγείο τοποθετούνται σε ξεχωριστές βάσεις. Το υγρό χύνεται στη φιάλη μέσω χοάνης με μακρύ σωλήνα, γεμίζοντας τη φιάλη απόσταξης στα 2/3 του όγκου της. Για να εξασφαλίσετε ομοιόμορφο βρασμό, τοποθετήστε αρκετούς λέβητες στο κάτω μέρος της φιάλης - γυάλινα τριχοειδή σφραγισμένα στο ένα άκρο. Αφού κλείσετε τη φιάλη, προσθέστε νερό στο ψυγείο και θερμαίνετε το υγρό στη φιάλη. Η θέρμανση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε καυστήρα αερίου, ηλεκτρική κουζίνα, νερό, λουτρό άμμου ή λαδιού - ανάλογα με το σημείο βρασμού του υγρού. Εύφλεκτα και εύφλεκτα υγρά (οινόπνευμα, αιθέρας, ακετόνη κ.λπ.) δεν πρέπει ποτέ να θερμαίνονται σε ανοιχτή φωτιά για να αποφευχθούν ατυχήματα: πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο νερό ή άλλο μπάνιο. Το υγρό δεν πρέπει να εξατμιστεί τελείως: 10-15% του αρχικά ληφθέντος όγκου πρέπει να παραμείνει στη φιάλη. Μια νέα δόση υγρού μπορεί να χυθεί μόνο όταν η φιάλη έχει κρυώσει λίγο.

Πάγωμα

Οι ουσίες που έχουν διαφορετικά σημεία τήξης διαχωρίζονται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο πάγωμα,ψύξη του διαλύματος. Με την κατάψυξη μπορείτε να πάρετε πολύ καθαρό νερό στο σπίτι. Για να το κάνετε αυτό, ρίξτε νερό βρύσης σε ένα βάζο ή κούπα και τοποθετήστε το στην κατάψυξη του ψυγείου (ή βγάλτε το στο κρύο το χειμώνα). Μόλις το μισό περίπου νερό μετατραπεί σε πάγο, το μη παγωμένο μέρος του, όπου συσσωρεύονται ακαθαρσίες, πρέπει να χυθεί και να αφεθεί ο πάγος να λιώσει.

Στη βιομηχανία και σε εργαστηριακές συνθήκες, χρησιμοποιούνται μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων που βασίζονται σε άλλες διαφορετικές ιδιότητες των συστατικών του μείγματος. Για παράδειγμα, τα ρινίσματα σιδήρου μπορούν να διαχωριστούν από ένα μείγμα μαγνήτης. Η ικανότητα των ουσιών να διαλύονται σε διάφορους διαλύτες χρησιμοποιείται όταν εξαγωγή– η μέθοδος διαχωρισμού στερεών ή υγρών μιγμάτων με επεξεργασία τους με διάφορους διαλύτες. Για παράδειγμα, το ιώδιο μπορεί να απομονωθεί από ένα υδατικό διάλυμα με κάποιο οργανικό διαλύτη στον οποίο το ιώδιο διαλύεται καλύτερα.

συμπέρασμα

Στην εργαστηριακή πρακτική και στην καθημερινή ζωή, είναι πολύ συχνά απαραίτητο να απομονώνονται μεμονωμένα συστατικά από ένα μείγμα ουσιών. Σημειώστε ότι τα μείγματα περιλαμβάνουν δύο ή περισσότερες ουσίες και χωρίζονται σε δύο μεγάλες ομάδες: ομοιογενείς και ετερογενείς. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι διαχωρισμού των μιγμάτων, όπως φιλτράρισμα, εξάτμιση, απόσταξη (απόσταξη) και άλλοι. Οι μέθοδοι διαχωρισμού των μειγμάτων εξαρτώνται κυρίως από τον τύπο και τη σύνθεση του μείγματος.

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

1. S. Ozols, E. Lepiņš χημεία για το δημοτικό σχολείο., 1996. Σ. 289

2. Πληροφορίες από το Διαδίκτυο

Κανόνες εργασίας στο εργαστήριο.
Εργαστηριακά υαλικά και εξοπλισμός.
Κανόνες ασφαλείας κατά την εργασία με καυστικές, εύφλεκτες και τοξικές ουσίες, οικιακές χημικές ουσίες.
Επιστημονικές μέθοδοι μελέτης χημικών ουσιών και μετασχηματισμών. Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων και ουσιών καθαρισμού.

Κανόνες εργασίας στο εργαστήριο

Απαγορεύεται αυστηρά η εργασία μόνος στο εργαστήριο, αφού σε περίπτωση ατυχήματος δεν θα υπάρχει κανείς να βοηθήσει το θύμα και να εξαλείψει τις συνέπειες του ατυχήματος.

Κατά την εργασία στο εργαστήριο, είναι απαραίτητο να τηρούνται κανόνες καθαριότητας, σιωπής, τάξης και ασφάλειας, καθώς η βιασύνη και η αμέλεια συχνά οδηγούν σε ατυχήματα με σοβαρές συνέπειες.

Κάθε εργαζόμενος πρέπει να γνωρίζει πού βρίσκεται στο εργαστήριο ο εξοπλισμός πυροπροστασίας και ένα κιτ πρώτων βοηθειών που περιέχει όλα τα απαραίτητα για τις πρώτες βοήθειες.

Δεν μπορείτε να ξεκινήσετε την εργασία έως ότου οι μαθητές έχουν κατακτήσει όλες τις τεχνικές για να την κάνουν.

Τα πειράματα πρέπει να γίνονται μόνο σε καθαρά δοχεία χημικών. Μετά την ολοκλήρωση του πειράματος, τα πιάτα πρέπει να πλυθούν αμέσως.

Κατά τη διάρκεια της εργασίας, είναι απαραίτητο να διατηρείται η καθαριότητα και η ακρίβεια, να διασφαλίζεται ότι οι ουσίες δεν έρχονται σε επαφή με το δέρμα του προσώπου και των χεριών, καθώς πολλές ουσίες προκαλούν ερεθισμό του δέρματος και των βλεννογόνων.

Δεν επιτρέπεται η δοκιμή ουσιών στο εργαστήριο. Μπορείτε να μυρίσετε ουσίες μόνο κατευθύνοντας προσεκτικά τους ατμούς ή τα αέρια προς τον εαυτό σας με μια ελαφριά κίνηση του χεριού σας και όχι κλίνοντας προς το δοχείο και χωρίς να εισπνεύσετε βαθιά.

Κάθε δοχείο όπου φυλάσσονται τα αντιδραστήρια πρέπει να φέρει ετικέτες που να αναγράφουν τα ονόματα των ουσιών.

Τα αγγεία με ουσίες ή διαλύματα πρέπει να πιάνονται από το λαιμό με το ένα χέρι και να στηρίζονται από τον πυθμένα με το άλλο.

Όταν θερμαίνετε υγρές και στερεές ουσίες σε δοκιμαστικούς σωλήνες και φιάλες, μην στρέφετε τα ανοίγματά τους προς τον εαυτό σας ή τους γείτονές σας. Επίσης, δεν πρέπει να κοιτάτε από ψηλά σε ανοιχτά θερμαινόμενα δοχεία για να αποφύγετε πιθανό τραυματισμό όταν απελευθερωθεί η καυτή μάζα.

Μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, πρέπει να απενεργοποιήσετε το φυσικό αέριο, το νερό και το ρεύμα.

Απαγορεύεται αυστηρά η έκχυση συμπυκνωμένων διαλυμάτων οξέων και αλκαλίων, καθώς και διάφορων οργανικών διαλυτών, με έντονη οσμή και εύφλεκτων ουσιών σε νεροχύτες. Όλα αυτά τα απόβλητα πρέπει να χυθούν σε ειδικά μπουκάλια.

Κάθε εργαστήριο πρέπει να έχει προστατευτικές μάσκες και γυαλιά.

Σε κάθε εργαστηριακό χώρο είναι απαραίτητο να υπάρχει εξοπλισμός πυροπροστασίας: ένα κουτί με κοσκινισμένη άμμο και μια σέσουλα για αυτήν, μια πυροσβεστική κουβέρτα (αμίαντο ή χοντρή τσόχα), φορτισμένοι πυροσβεστήρες.

Κανόνες ασφαλείας κατά την εργασία με καυστικές, εύφλεκτες και τοξικές ουσίες, οικιακές χημικές ουσίες

Για να επιταχύνετε τη διάλυση των στερεών στο δοκιμαστικό σωλήνα, μην καλύπτετε το άνοιγμά του με το δάχτυλό σας όταν ανακινείτε.

Το αλκάλι πρέπει να διαλύεται σε ένα πορσελάνινο μπολ προσθέτοντας μικρές μερίδες της ουσίας στο νερό, με συνεχή ανάδευση.

Όταν προσδιορίζετε τη μυρωδιά μιας ουσίας, μην σκύβετε πάνω της και μην εισπνέετε τους ατμούς ή τα αέρια που απελευθερώνονται. Πρέπει να μετακινήσετε ελαφρά το χέρι σας πάνω από το λαιμό του αγγείου για να κατευθύνετε τον ατμό ή το αέριο στη μύτη σας και να εισπνεύσετε προσεκτικά.

Το χυμένο οξύ ή αλκάλιο πρέπει να καλύπτεται με καθαρή, στεγνή άμμο και να αναμειγνύεται μέχρι να απορροφηθεί πλήρως όλο το υγρό. Ρίξτε τη βρεγμένη άμμο σε ένα φαρδύ γυάλινο δοχείο για μετέπειτα ξέβγαλμα και εξουδετέρωση.

Τα διαλύματα από τα αντιδραστικά μπουκάλια πρέπει να χύνονται έτσι ώστε όταν γέρνουν, η ετικέτα να βρίσκεται από πάνω (η ετικέτα βρίσκεται στην παλάμη). Εάν διαλύματα αλκαλίων ή οξέων έρθουν σε επαφή με το δέρμα, είναι απαραίτητο να τα ξεπλύνετε αφού ανακινήσετε τις ορατές σταγόνες με έντονη ροή κρύου νερού και στη συνέχεια να τα επεξεργαστείτε με ένα εξουδετερωτικό διάλυμα (διάλυμα οξικού οξέος 2% ή 2% διάλυμα διττανθρακικού νατρίου) και ξεπλύνετε με νερό.

Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων και ουσιών καθαρισμού. Καθαρές ουσίες και μείγματαουσίες

Ένα μείγμα είναι ένα υλικό που αποτελείται από δύο ή περισσότερες ουσίες, που εναλλάσσονται τυχαία μεταξύ τους στο χώρο.

Μια καθαρή ουσία είναι ένα φυσικά και χημικά ομοιογενές υλικό που έχει ένα ορισμένο σύνολο μόνιμων ιδιοτήτων. Η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες σε παρασκευάσματα υψηλής καθαρότητας μετράται σε εκατομμυριοστά και δισεκατομμυριοστά τοις εκατό.

Μείγματα
Ομογενής (ομογενής)	Ετερογενής (ετερογενής)
Ομοιογενή μείγματα είναι εκείνα στα οποία τα σωματίδια δεν μπορούν να ανιχνευθούν ούτε οπτικά ούτε με τη χρήση οπτικών οργάνων, καθώς οι ουσίες βρίσκονται σε κατακερματισμένη κατάσταση σε μικροεπίπεδο	Τα μείγματα στα οποία τα σωματίδια μπορούν να ανιχνευθούν είτε οπτικά είτε χρησιμοποιώντας οπτικά όργανα ονομάζονται ετερογενή. Επιπλέον, αυτές οι ουσίες βρίσκονται σε διαφορετικές καταστάσεις συσσωμάτωσης (φάσεις)
Παραδείγματα μειγμάτων
Αληθινά διαλύματα (επιτραπέζιο αλάτι + νερό, διάλυμα αλκοόλης σε νερό)	Εναιωρήματα (στερεό + υγρό), για παράδειγμα νερό + άμμος
Στερεά διαλύματα, κράματα, για παράδειγμα, ορείχαλκος, μπρούτζος.	Γαλακτώματα (υγρό + υγρό), όπως νερό + λίπος
Διαλύματα αερίων (μείγματα οποιασδήποτε ποσότητας και οποιουδήποτε αριθμού αερίων)	Αερολύματα (αέριο + υγρό), όπως ομίχλη

Η καθίζηση είναι μια μέθοδος που βασίζεται σε διαφορετικές πυκνότητες ουσιών.

Για παράδειγμα, ένα μείγμα φυτικού ελαίου και νερού μπορεί να διαχωριστεί σε λάδι και νερό αφήνοντας απλώς το μείγμα να καθίσει.

Το φιλτράρισμα είναι μια μέθοδος που βασίζεται στη διαφορετική ικανότητα του φίλτρου να περνάει τις ουσίες που αποτελούν το μείγμα. Για παράδειγμα, ένα φίλτρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον διαχωρισμό στερεών ακαθαρσιών από ένα υγρό.

Η εξάτμιση είναι ο διαχωρισμός των μη πτητικών στερεών από το διάλυμα σε έναν πτητικό διαλύτη - ειδικά το νερό. Για παράδειγμα, για να απομονώσετε αλάτι διαλυμένο στο νερό, απλά εξατμίζετε το νερό. Το νερό θα εξατμιστεί, αλλά το αλάτι θα παραμείνει.

Θεωρητικό μπλοκ.

Ο ορισμός της έννοιας «μίγμα» δόθηκε τον 17ο αιώνα. Ο Άγγλος επιστήμονας Ρόμπερτ Μπόιλ: "Ένα μείγμα είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα που αποτελείται από ετερογενή συστατικά."

Συγκριτικά χαρακτηριστικά μείγματος και καθαρής ουσίας

Σημάδια σύγκρισης	Καθαρή ουσία	Μίγμα
	Συνεχής	Αστατος
Ουσίες	Ιδιο	Διάφορος
Φυσικές ιδιότητες	Μόνιμος	Αστατος
Αλλαγή ενέργειας κατά τον σχηματισμό	Συμβαίνει	Δεν συμβαίνει
Διαχωρισμός	Μέσω χημικών αντιδράσεων	Με φυσικές μεθόδους

Τα μείγματα διαφέρουν μεταξύ τους στην εμφάνιση.

Η ταξινόμηση των μειγμάτων φαίνεται στον πίνακα:

Ας δώσουμε παραδείγματα εναιωρημάτων (άμμος ποταμού + νερό), γαλακτωμάτων (φυτικό λάδι + νερό) και διαλυμάτων (αέρας σε φιάλη, επιτραπέζιο αλάτι + νερό, μικρή αλλαγή: αλουμίνιο + χαλκός ή νικέλιο + χαλκός).

Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων

Στη φύση, οι ουσίες υπάρχουν με τη μορφή μειγμάτων. Για την εργαστηριακή έρευνα, τη βιομηχανική παραγωγή και για τις ανάγκες της φαρμακολογίας και της ιατρικής χρειάζονται καθαρές ουσίες.

Διάφορες μέθοδοι διαχωρισμού μιγμάτων χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό ουσιών.

Η εξάτμιση είναι ο διαχωρισμός των στερεών διαλυμένων σε ένα υγρό με τη μετατροπή του σε ατμό.

Απόσταξη-απόσταξη, διαχωρισμός των ουσιών που περιέχονται σε υγρά μείγματα σύμφωνα με τα σημεία βρασμού, ακολουθούμενη από ψύξη του ατμού.

Στη φύση, το νερό δεν υπάρχει στην καθαρή του μορφή (χωρίς άλατα). Ο ωκεανός, η θάλασσα, το ποτάμι, το πηγάδι και το νερό της πηγής είναι είδη διαλυμάτων αλάτων στο νερό. Ωστόσο, οι άνθρωποι συχνά χρειάζονται καθαρό νερό που δεν περιέχει άλατα (χρησιμοποιείται σε κινητήρες αυτοκινήτων, στη χημική παραγωγή για τη λήψη διαφόρων διαλυμάτων και ουσιών, στη λήψη φωτογραφιών). Αυτό το νερό ονομάζεται αποσταγμένο και η μέθοδος λήψης του ονομάζεται απόσταξη.

Διήθηση - διήθηση υγρών (αερίων) μέσω φίλτρου για τον καθαρισμό τους από στερεές ακαθαρσίες.

Αυτές οι μέθοδοι βασίζονται σε διαφορές στις φυσικές ιδιότητες των συστατικών του μείγματος.

Εξετάστε τις μεθόδους διαχωρισμού ετερογενήςκαι ομοιογενή μείγματα.

Παράδειγμα μείγματος	Μέθοδος διαχωρισμού
Ανάρτηση - ένα μείγμα άμμου ποταμού και νερού	Υπεράσπιση Διαχωρισμός υπερασπιζόμενοςμε βάση διαφορετικές πυκνότητες ουσιών. Πιο βαριά άμμος κατακάθεται στον πυθμένα. Μπορείτε επίσης να διαχωρίσετε το γαλάκτωμα: διαχωρίστε το λάδι ή το φυτικό λάδι από το νερό. Στο εργαστήριο αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας διαχωριστική χοάνη. Το πετρέλαιο ή το φυτικό έλαιο σχηματίζει το ανώτερο, ελαφρύτερο στρώμα. Ως αποτέλεσμα της καθίζησης, η δροσιά πέφτει από την ομίχλη, η αιθάλη εγκαθίσταται από τον καπνό και η κρέμα εγκαθίσταται στο γάλα. Διαχωρισμός μίγματος νερού και φυτικού ελαίου με καθίζηση
Μίγμα άμμου και επιτραπέζιου αλατιού σε νερό	Διήθηση Ποια είναι η βάση για τον διαχωρισμό ετερογενών μιγμάτων χρησιμοποιώντας φιλτράρισμα?Σε διαφορετική διαλυτότητα ουσιών στο νερό και σε διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων. Μόνο σωματίδια ουσιών συγκρίσιμων με αυτά περνούν μέσα από τους πόρους του φίλτρου, ενώ μεγαλύτερα σωματίδια διατηρούνται στο φίλτρο. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να διαχωρίσετε ένα ετερογενές μείγμα επιτραπέζιου αλατιού και άμμου ποταμού. Διάφορες πορώδεις ουσίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φίλτρα: βαμβάκι, άνθρακας, ψημένος πηλός, συμπιεσμένο γυαλί και άλλα. Η μέθοδος φιλτραρίσματος είναι η βάση για τη λειτουργία οικιακών συσκευών, όπως οι ηλεκτρικές σκούπες. Χρησιμοποιείται από χειρουργούς - επίδεσμοι γάζας. τρυπάνι και εργαζόμενοι ανελκυστήρων - αναπνευστικές μάσκες. Χρησιμοποιώντας ένα σουρωτήρι για να φιλτράρει τα φύλλα τσαγιού, ο Ostap Bender, ο ήρωας του έργου των Ilf και Petrov, κατάφερε να πάρει μια από τις καρέκλες από το Ellochka the Ogress («Δώδεκα καρέκλες»). Διαχωρισμός μίγματος αμύλου και νερού με διήθηση
Μίγμα σκόνης σιδήρου και θείου	Δράση με μαγνήτη ή νερό Η σκόνη σιδήρου έλκονταν από έναν μαγνήτη, αλλά η σκόνη θείου όχι. Η μη διαβρέξιμη σκόνη θείου επέπλεε στην επιφάνεια του νερού και η βαριά διαβρέξιμη σκόνη σιδήρου κατακάθισε στον πυθμένα. Διαχωρισμός μίγματος θείου και σιδήρου χρησιμοποιώντας μαγνήτη και νερό
Ένα διάλυμα αλατιού σε νερό είναι ένα ομοιογενές μείγμα	Εξάτμιση ή κρυστάλλωση Το νερό εξατμίζεται, αφήνοντας κρυστάλλους αλατιού στο πορσελάνινο κύπελλο. Όταν το νερό εξατμίζεται από τις λίμνες Elton και Baskunchak, λαμβάνεται επιτραπέζιο αλάτι. Αυτή η μέθοδος διαχωρισμού βασίζεται στη διαφορά στα σημεία βρασμού του διαλύτη και της διαλυμένης ουσίας. Εάν μια ουσία, για παράδειγμα η ζάχαρη, αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται, τότε το νερό δεν εξατμίζεται πλήρως - το διάλυμα εξατμίζεται και στη συνέχεια οι κρύσταλλοι ζάχαρης καθιζάνουν από το κορεσμένο διάλυμα. Μερικές φορές είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε ακαθαρσίες από διαλύτες με χαμηλότερο σημείο βρασμού, όπως το αλάτι από το νερό. Σε αυτή την περίπτωση, οι ατμοί της ουσίας πρέπει να συλλέγονται και στη συνέχεια να συμπυκνώνονται κατά την ψύξη. Αυτή η μέθοδος διαχωρισμού ενός ομοιογενούς μείγματος ονομάζεται απόσταξη ή απόσταξη. Σε ειδικές συσκευές - αποστακτήρες, λαμβάνεται απεσταγμένο νερό, το οποίο χρησιμοποιείται για τις ανάγκες της φαρμακολογίας, των εργαστηρίων, και των συστημάτων ψύξης αυτοκινήτων. Στο σπίτι, μπορείτε να κατασκευάσετε έναν τέτοιο αποστακτήρα: Εάν διαχωρίσετε ένα μείγμα αλκοόλης και νερού, τότε η αλκοόλη με σημείο βρασμού = 78 °C θα αποσταχθεί πρώτα (συλλέγεται σε δοκιμαστικό σωλήνα υποδοχής) και το νερό θα παραμείνει στον δοκιμαστικό σωλήνα. Η απόσταξη χρησιμοποιείται για την παραγωγή βενζίνης, κηροζίνης και πετρελαίου εσωτερικής καύσης από πετρέλαιο. Διαχωρισμός ομοιογενών μιγμάτων

Μια ειδική μέθοδος διαχωρισμού συστατικών, με βάση τη διαφορετική απορρόφησή τους από μια συγκεκριμένη ουσία, είναι χρωματογραφία.

Χρησιμοποιώντας χρωματογραφία, ο Ρώσος βοτανολόγος απομόνωσε αρχικά τη χλωροφύλλη από τα πράσινα μέρη των φυτών. Στη βιομηχανία και τα εργαστήρια, άμυλο, άνθρακας, ασβεστόλιθος και οξείδιο του αλουμινίου χρησιμοποιούνται αντί για διηθητικό χαρτί για χρωματογραφία. Απαιτούνται πάντα ουσίες με τον ίδιο βαθμό καθαρισμού;

Για διαφορετικούς σκοπούς, απαιτούνται ουσίες με διαφορετικούς βαθμούς καθαρισμού. Το νερό μαγειρέματος πρέπει να αφήνεται σε ηρεμία αρκετά ώστε να αφαιρούνται οι ακαθαρσίες και το χλώριο που χρησιμοποιείται για την απολύμανσή του. Το νερό για πόσιμο πρέπει πρώτα να βράσει. Και στα χημικά εργαστήρια για την παρασκευή διαλυμάτων και τη διεξαγωγή πειραμάτων, στην ιατρική, χρειάζεται απεσταγμένο νερό, καθαρισμένο όσο το δυνατόν περισσότερο από ουσίες διαλυμένες σε αυτό. Ιδιαίτερα καθαρές ουσίες, η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες στις οποίες δεν υπερβαίνει το ένα εκατομμυριοστό του τοις εκατό, χρησιμοποιούνται σε βιομηχανίες ηλεκτρονικών, ημιαγωγών, πυρηνικής τεχνολογίας και άλλων βιομηχανιών ακριβείας.

Μέθοδοι έκφρασης της σύνθεσης των μειγμάτων.

· Κλάσμα μάζας του συστατικού στο μείγμα- η αναλογία της μάζας του συστατικού προς τη μάζα ολόκληρου του μείγματος. Συνήθως το κλάσμα μάζας εκφράζεται σε %, αλλά όχι απαραίτητα.

ω ["ωμέγα"] = mcomponent / mm μείγμα

· Μοριακό κλάσμα του συστατικού στο μείγμα- η αναλογία του αριθμού των γραμμομορίων (ποσότητα της ουσίας) ενός συστατικού προς τον συνολικό αριθμό γραμμομορίων όλων των ουσιών στο μείγμα. Για παράδειγμα, εάν το μείγμα περιέχει ουσίες Α, Β και Γ, τότε:

χ ["chi"] συστατικό A = nσυστατικό A / (n(A) + n(B) + n(C))

· Μοριακή αναλογία συστατικών.Μερικές φορές προβλήματα για ένα μείγμα υποδεικνύουν τη μοριακή αναλογία των συστατικών του. Για παράδειγμα:

nσυστατικό Α: μη συστατικό Β = 2: 3

· Κλάσμα όγκου του συστατικού στο μείγμα (μόνο για αέρια)- η αναλογία του όγκου της ουσίας Α προς τον συνολικό όγκο ολόκληρου του μείγματος αερίων.

φ ["phi"] = Vcomponent / Vmixture

Πρακτικό μπλοκ.

Ας δούμε τρία παραδείγματα προβλημάτων στα οποία αντιδρούν μίγματα μετάλλων άλαςοξύ:

Παράδειγμα 1.Όταν ένα μίγμα χαλκού και σιδήρου βάρους 20 g εκτέθηκε σε περίσσεια υδροχλωρικού οξέος, απελευθερώθηκαν 5,6 λίτρα αερίου (n.e.). Προσδιορίστε τα κλάσματα μάζας των μετάλλων στο μείγμα.

Στο πρώτο παράδειγμα, ο χαλκός δεν αντιδρά με το υδροχλωρικό οξύ, δηλαδή το υδρογόνο απελευθερώνεται όταν το οξύ αντιδρά με τον σίδηρο. Έτσι, γνωρίζοντας τον όγκο του υδρογόνου, μπορούμε να βρούμε αμέσως την ποσότητα και τη μάζα του σιδήρου. Και, κατά συνέπεια, τα κλάσματα μάζας των ουσιών στο μείγμα.

Λύση στο παράδειγμα 1.

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

2. Σύμφωνα με την εξίσωση αντίδρασης:

3. Η ποσότητα του σιδήρου είναι επίσης 0,25 mol. Μπορείτε να βρείτε τη μάζα του:
mFe = 0,25 56 = 14 g.

Απάντηση: 70% σίδηρος, 30% χαλκός.

Παράδειγμα 2.Όταν ένα μίγμα αλουμινίου και σιδήρου βάρους 11 g εκτέθηκε σε περίσσεια υδροχλωρικού οξέος, απελευθερώθηκαν 8,96 λίτρα αερίου (n.e.). Προσδιορίστε τα κλάσματα μάζας των μετάλλων στο μείγμα.

Στο δεύτερο παράδειγμα, η αντίδραση είναι και τα δυομέταλλο Εδώ, υδρογόνο απελευθερώνεται ήδη από το οξύ και στις δύο αντιδράσεις. Επομένως, ο άμεσος υπολογισμός δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί εδώ. Σε τέτοιες περιπτώσεις, είναι βολικό να λυθεί χρησιμοποιώντας ένα πολύ απλό σύστημα εξισώσεων, λαμβάνοντας x ως τον αριθμό των γραμμομορίων ενός από τα μέταλλα και y ως την ποσότητα της ουσίας του δεύτερου.

Λύση στο παράδειγμα 2.

1. Βρείτε την ποσότητα του υδρογόνου:
n = V / Vm = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol.

2. Έστω η ποσότητα του αλουμινίου x moles και η ποσότητα του σιδήρου x moles. Τότε μπορούμε να εκφράσουμε την ποσότητα του υδρογόνου που απελευθερώνεται σε x και y:


	2HCl = FeCl2 +

4. Γνωρίζουμε τη συνολική ποσότητα υδρογόνου: 0,4 mol. Που σημαίνει,
1,5x + y = 0,4 (αυτή είναι η πρώτη εξίσωση στο σύστημα).

5. Για ένα μείγμα μετάλλων, πρέπει να εκφράσετε μάζεςμέσω της ποσότητας των ουσιών.
m = Mn
Έτσι, η μάζα του αλουμινίου
mAl = 27x,
μάζα σιδήρου
mFe = 56у,
και τη μάζα όλου του μείγματος
27x + 56y = 11 (αυτή είναι η δεύτερη εξίσωση στο σύστημα).

6. Άρα, έχουμε ένα σύστημα δύο εξισώσεων:

7. Είναι πολύ πιο βολικό να λύνουμε τέτοια συστήματα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της αφαίρεσης, πολλαπλασιάζοντας την πρώτη εξίσωση επί 18:
27x + 18y = 7,2
και αφαιρώντας την πρώτη εξίσωση από τη δεύτερη:

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

mFe = n M = 0,1 56 = 5,6 g
mAl = 0,2 27 = 5,4 g
ωFe = mFe / mm μίγμα = 5,6 / 11 = 0,50,91%),

αντίστοιχα,
ωAl = 100% − 50,91% = 49,09%

Απάντηση: 50,91% σίδηρος, 49,09% αλουμίνιο.

Παράδειγμα 3.16 g μίγματος ψευδαργύρου, αργιλίου και χαλκού κατεργάστηκαν με περίσσεια διαλύματος υδροχλωρικού οξέος. Στην περίπτωση αυτή απελευθερώθηκαν 5,6 λίτρα αερίου (n.o.) και 5 g της ουσίας δεν διαλύθηκαν. Προσδιορίστε τα κλάσματα μάζας των μετάλλων στο μείγμα.

Στο τρίτο παράδειγμα, δύο μέταλλα αντιδρούν, αλλά το τρίτο μέταλλο (χαλκός) δεν αντιδρά. Επομένως, το υπόλοιπο των 5 g είναι η μάζα του χαλκού. Οι ποσότητες των υπόλοιπων δύο μετάλλων - ψευδάργυρου και αλουμινίου (σημειώστε ότι η συνολική τους μάζα είναι 16 − 5 = 11 g) μπορούν να βρεθούν χρησιμοποιώντας ένα σύστημα εξισώσεων, όπως στο παράδειγμα Νο. 2.

Απάντηση στο Παράδειγμα 3: 56,25% ψευδάργυρος, 12,5% αλουμίνιο, 31,25% χαλκός.

Παράδειγμα 4.Ένα μίγμα από σίδηρο, αλουμίνιο και χαλκό κατεργάστηκε με περίσσεια ψυχρού συμπυκνωμένου θειικού οξέος. Σε αυτή την περίπτωση, μέρος του μίγματος διαλύθηκε και απελευθερώθηκαν 5,6 λίτρα αερίου (n.o.). Το υπόλοιπο μίγμα υποβλήθηκε σε επεξεργασία με περίσσεια διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου. Απελευθερώθηκαν 3,36 λίτρα αερίου και παρέμειναν 3 g αδιάλυτου υπολείμματος. Προσδιορίστε τη μάζα και τη σύσταση του αρχικού μείγματος μετάλλων.

Σε αυτό το παράδειγμα, πρέπει να το θυμόμαστε ψυχρό συμπυκνωμένοΤο θειικό οξύ δεν αντιδρά με το σίδηρο και το αλουμίνιο (παθητικοποίηση), αλλά αντιδρά με τον χαλκό. Αυτό απελευθερώνει οξείδιο του θείου (IV).
Με αλκάλιααντιδρά μόνο αλουμίνιο- αμφοτερικό μέταλλο (εκτός από το αλουμίνιο, ο ψευδάργυρος και ο κασσίτερος διαλύονται επίσης σε αλκάλια και το βηρύλλιο μπορεί επίσης να διαλυθεί σε ζεστό συμπυκνωμένο αλκάλιο).

Λύση στο παράδειγμα 4.

1. Μόνο ο χαλκός αντιδρά με πυκνό θειικό οξύ, αριθμός γραμμομορίων αερίου:
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol


	2H2SO4 (συγ.) = CuSO4 +

2. (μην ξεχνάτε ότι τέτοιες αντιδράσεις πρέπει να εξισορροπούνται χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό ισοζύγιο)

3. Εφόσον η μοριακή αναλογία χαλκού και διοξειδίου του θείου είναι 1:1, τότε και ο χαλκός είναι 0,25 mol. Μπορείτε να βρείτε μια μάζα χαλκού:
mCu = n M = 0,25 64 = 16 g.

4. Το αλουμίνιο αντιδρά με ένα αλκαλικό διάλυμα, με αποτέλεσμα να σχηματιστεί ένα υδροξοσύμπλεγμα αλουμινίου και υδρογόνου:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

Al0 − 3e = Al3+

5. Αριθμός γραμμομορίων υδρογόνου:
nH2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol,
η μοριακή αναλογία αλουμινίου και υδρογόνου είναι 2:3 και, επομένως,
nAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 mol.
Βάρος αλουμινίου:
mAl = n M = 0,1 27 = 2,7 g

6. Το υπόλοιπο είναι σίδηρος, βάρους 3 γρ. Μπορείτε να βρείτε τη μάζα του μείγματος:
mmμίγμα = 16 + 2,7 + 3 = 21,7 γρ.

7. Κλάσματα μάζας μετάλλων:

ωCu = mCu / mm μίγμα = 16 / 21,7 = 0,7,73%)
ωAl = 2,7 / 21,7 = 0,1,44%)
ωFe = 13,83%

Απάντηση: 73,73% χαλκός, 12,44% αλουμίνιο, 13,83% σίδηρος.

Παράδειγμα 5.21,1 g μίγματος ψευδαργύρου και αλουμινίου διαλύθηκαν σε 565 ml διαλύματος νιτρικού οξέος που περιείχε 20 wt. % НNO3 και έχει πυκνότητα 1,115 g/ml. Ο όγκος του αερίου που απελευθερώθηκε, που είναι μια απλή ουσία και το μοναδικό προϊόν της αναγωγής του νιτρικού οξέος, ήταν 2.912 l (αρ.). Προσδιορίστε τη σύνθεση του προκύπτοντος διαλύματος σε ποσοστό μάζας. (RHTU)

Το κείμενο αυτού του προβλήματος δείχνει ξεκάθαρα το προϊόν της αναγωγής του αζώτου - μια «απλή ουσία». Εφόσον το νιτρικό οξύ με τα μέταλλα δεν παράγει υδρογόνο, είναι άζωτο. Και τα δύο μέταλλα διαλύθηκαν στο οξύ.
Το πρόβλημα δεν ρωτά τη σύνθεση του αρχικού μείγματος μετάλλων, αλλά τη σύνθεση του διαλύματος που προκύπτει μετά τις αντιδράσεις. Αυτό κάνει το έργο πιο δύσκολο.

Λύση στο παράδειγμα 5.

1. Προσδιορίστε την ποσότητα της αέριας ουσίας:
nN2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

2. Προσδιορίστε τη μάζα του διαλύματος νιτρικού οξέος, τη μάζα και την ποσότητα του διαλυμένου ΗΝΟ3:

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

Σημειώστε ότι εφόσον τα μέταλλα έχουν διαλυθεί πλήρως, σημαίνει - υπήρχε σίγουρα αρκετό οξύ(αυτά τα μέταλλα δεν αντιδρούν με το νερό). Αντίστοιχα, θα χρειαστεί να γίνει έλεγχος Υπάρχει πολύ οξύ;, και πόσο από αυτό παραμένει μετά την αντίδραση στο διάλυμα που προκύπτει.

3. Συνθέτουμε εξισώσεις αντίδρασης ( μην ξεχνάτε το ηλεκτρονικό σας υπόλοιπο) και, για ευκολία στους υπολογισμούς, παίρνουμε 5x την ποσότητα ψευδαργύρου και 10y την ποσότητα αλουμινίου. Στη συνέχεια, σύμφωνα με τους συντελεστές στις εξισώσεις, το άζωτο στην πρώτη αντίδραση θα είναι x mol και στη δεύτερη - 3y mol:


	12HNO3 = 5Zn(NO3)2 +

Zn0 − 2e = Zn2+


	36HNO3 = 10Al(NO3)3 +

Al0 − 3e = Al3+

5. Στη συνέχεια, λαμβάνοντας υπόψη ότι η μάζα του μείγματος των μετάλλων είναι 21,1 g, οι μοριακές τους μάζες είναι 65 g/mol για τον ψευδάργυρο και 27 g/mol για το αλουμίνιο, προκύπτει το ακόλουθο σύστημα εξισώσεων:

6. Είναι βολικό να λύσετε αυτό το σύστημα πολλαπλασιάζοντας την πρώτη εξίσωση επί 90 και αφαιρώντας την πρώτη εξίσωση από τη δεύτερη.

7. x = 0,04, που σημαίνει nZn = 0,04 5 = 0,2 mol
y = 0,03, που σημαίνει nAl = 0,03 10 = 0,3 mol

8. Ελέγξτε τη μάζα του μείγματος:
0,2 65 + 0,3 27 = 21,1 γρ.

9. Τώρα ας προχωρήσουμε στη σύνθεση του διαλύματος. Θα είναι βολικό να ξαναγράψετε τις αντιδράσεις ξανά και να σημειώσετε πάνω από τις αντιδράσεις τις ποσότητες όλων των ουσιών που αντέδρασαν και σχηματίστηκαν (εκτός από το νερό):

10. Επόμενη ερώτηση: έχει απομείνει νιτρικό οξύ στο διάλυμα και πόσο μένει;
Σύμφωνα με τις εξισώσεις αντίδρασης, η ποσότητα του οξέος που αντέδρασε:
nHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mol,
δηλαδή το οξύ ήταν σε περίσσεια και μπορείτε να υπολογίσετε το υπόλοιπο του στο διάλυμα:
nHNO3res. = 2 − 1,56 = 0,44 mol.

11. Έτσι, μέσα ΤΕΛΙΚΗ λυσηπεριέχει:

νιτρικός ψευδάργυρος σε ποσότητα 0,2 mol:
mZn(NO3)2 = n M = 0,2 189 = 37,8 g
νιτρικό αλουμίνιο σε ποσότητα 0,3 mol:
mAl(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
περίσσεια νιτρικού οξέος σε ποσότητα 0,44 mol:
mHNO3 ανάπαυση. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

12. Ποια είναι η μάζα του τελικού διαλύματος;
Ας θυμηθούμε ότι η μάζα του τελικού διαλύματος αποτελείται από εκείνα τα συστατικά που αναμείξαμε (διαλύματα και ουσίες) μείον εκείνα τα προϊόντα αντίδρασης που έφυγαν από το διάλυμα (ιζήματα και αέρια):

13.
Τότε για το έργο μας:

14. mnew διάλυμα = μάζα διαλύματος οξέος + μάζα κράματος μετάλλου - μάζα αζώτου
mN2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
mnew διάλυμα = 630,3 + 21,1 − 3,36 = 648,04 g

ωZn(NO3)2 = mv-va / mr-ra = 37,8 / 648,04 = 0,0583
ωAl(NO3)3 = mv-va / mr-ra = 63,9 / 648,04 = 0,0986
ωHNO3 ανάπαυση. = mv-va / mr-ra = 27,72 / 648,04 = 0,0428

Απάντηση: 5,83% νιτρικός ψευδάργυρος, 9,86% νιτρικό αργίλιο, 4,28% νιτρικό οξύ.

Παράδειγμα 6.Όταν 17,4 g μίγματος χαλκού, σιδήρου και αλουμινίου υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με περίσσεια πυκνού νιτρικού οξέος, απελευθερώθηκαν 4,48 λίτρα αερίου (n.e.) και όταν αυτό το μείγμα εκτέθηκε στην ίδια μάζα περίσσειας υδροχλωρικού οξέος, 8,96 λίτρα αέριο (ν.ε.) απελευθερώθηκαν. υ.). Προσδιορίστε τη σύνθεση του αρχικού μείγματος. (RHTU)

Κατά την επίλυση αυτού του προβλήματος, πρέπει να θυμόμαστε, πρώτον, ότι το συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ με ένα ανενεργό μέταλλο (χαλκός) παράγει ΝΟ2, αλλά ο σίδηρος και το αλουμίνιο δεν αντιδρούν με αυτό. Το υδροχλωρικό οξύ, αντίθετα, δεν αντιδρά με τον χαλκό.

Απαντήστε για παράδειγμα 6: 36,8% χαλκός, 32,2% σίδηρος, 31% αλουμίνιο.

Προβλήματα για ανεξάρτητη λύση.

1. Απλά προβλήματα με δύο συστατικά μείγματος.

1-1. Μίγμα χαλκού και αλουμινίου βάρους 20 g υποβλήθηκε σε επεξεργασία με διάλυμα νιτρικού οξέος 96% και απελευθερώθηκαν 8,96 λίτρα αερίου (n.e.). Προσδιορίστε το κλάσμα μάζας του αλουμινίου στο μείγμα.

1-2. Μίγμα χαλκού και ψευδαργύρου βάρους 10 g υποβλήθηκε σε επεξεργασία με πυκνό διάλυμα αλκαλίου. Στην περίπτωση αυτή απελευθερώθηκαν 2,24 λίτρα αερίου (ν.ε.). Υπολογίστε το κλάσμα μάζας του ψευδαργύρου στο αρχικό μείγμα.

1-3. Μίγμα μαγνησίου και οξειδίου μαγνησίου βάρους 6,4 g υποβλήθηκε σε επεξεργασία με επαρκή ποσότητα αραιού θειικού οξέος. Στην περίπτωση αυτή απελευθερώθηκαν 2,24 λίτρα γκαζιού (n.o.). Βρείτε το κλάσμα μάζας του μαγνησίου στο μείγμα.

1-4. Ένα μίγμα ψευδαργύρου και οξειδίου του ψευδαργύρου βάρους 3,08 g διαλύθηκε σε αραιό θειικό οξύ. Λάβαμε θειικό ψευδάργυρο βάρους 6,44 γρ. Υπολογίστε το κλάσμα μάζας του ψευδαργύρου στο αρχικό μείγμα.

1-5. Όταν ένα μίγμα σκόνης σιδήρου και ψευδαργύρου βάρους 9,3 g εκτέθηκε σε περίσσεια διαλύματος χλωριούχου χαλκού (II), σχηματίστηκαν 9,6 g χαλκού. Προσδιορίστε τη σύνθεση του αρχικού μείγματος.

1-6. Ποια μάζα διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 20% θα χρειαστεί για να διαλυθούν πλήρως 20 g μείγματος ψευδαργύρου και οξειδίου του ψευδαργύρου, εάν απελευθερωθεί υδρογόνο με όγκο 4,48 l (αρ.);

1-7. Όταν 3,04 g μίγματος σιδήρου και χαλκού διαλύονται σε αραιό νιτρικό οξύ, απελευθερώνεται οξείδιο του αζώτου (II) με όγκο 0,896 l (αρ.). Προσδιορίστε τη σύνθεση του αρχικού μείγματος.

1-8. Όταν 1,11 g μίγματος ρινισμάτων σιδήρου και αλουμινίου διαλύθηκαν σε διάλυμα υδροχλωρικού οξέος 16% (ρ = 1,09 g/ml), απελευθερώθηκαν 0,672 λίτρα υδρογόνου (n.e.). Βρείτε τα κλάσματα μάζας των μετάλλων στο μείγμα και προσδιορίστε τον όγκο του υδροχλωρικού οξέος που καταναλώθηκε.

2. Οι εργασίες είναι πιο σύνθετες.

2-1. Ένα μίγμα ασβεστίου και αλουμινίου βάρους 18,8 g πυρώθηκε χωρίς αέρα με περίσσεια σκόνης γραφίτη. Το προϊόν της αντίδρασης υποβλήθηκε σε επεξεργασία με αραιό υδροχλωρικό οξύ και απελευθερώθηκαν 11,2 λίτρα αερίου (n.o.). Προσδιορίστε τα κλάσματα μάζας των μετάλλων στο μείγμα.

2-2. Για να διαλυθούν 1,26 g κράματος μαγνησίου-αλουμινίου, χρησιμοποιήθηκαν 35 ml ενός διαλύματος θειικού οξέος 19,6% (ρ = 1,1 g/ml). Η περίσσεια του οξέος αντέδρασε με 28,6 ml διαλύματος όξινου ανθρακικού καλίου με συγκέντρωση 1,4 mol/l. Προσδιορίστε τα κλάσματα μάζας των μετάλλων στο κράμα και τον όγκο του αερίου (αρ.) που απελευθερώνεται κατά τη διάλυση του κράματος.

Κάθε ουσία περιέχει ακαθαρσίες. Μια ουσία θεωρείται καθαρή εάν δεν περιέχει σχεδόν καθόλου ακαθαρσίες.

Τα μείγματα ουσιών μπορεί να είναι ομοιογενή ή ετερογενή. Σε ένα ομοιογενές μείγμα, τα συστατικά δεν μπορούν να ανιχνευθούν με παρατήρηση, αλλά σε ένα ετερογενές μείγμα αυτό είναι δυνατό.

Ορισμένες φυσικές ιδιότητες ενός ομοιογενούς μείγματος διαφέρουν από τις ιδιότητες των συστατικών.

Σε ένα ετερογενές μείγμα διατηρούνται οι ιδιότητες των συστατικών.

Τα ετερογενή μείγματα ουσιών διαχωρίζονται με καθίζηση, διήθηση και μερικές φορές με τη δράση ενός μαγνήτη και τα ομοιογενή μείγματα διαχωρίζονται με εξάτμιση και απόσταξη (απόσταξη).

Καθαρές ουσίες και μείγματα

Ζούμε ανάμεσα σε χημικά. Εισπνέουμε αέρα, που είναι ένα μείγμα αερίων (άζωτο, οξυγόνο και άλλα) και εκπνέουμε διοξείδιο του άνθρακα. Πλένουμε τον εαυτό μας με νερό - αυτή είναι μια άλλη ουσία, η πιο κοινή στη Γη. Πίνουμε γάλα - ένα μείγμα νερού με μικροσκοπικά σταγονίδια λίπους γάλακτος, και όχι μόνο: υπάρχει επίσης η πρωτεΐνη γάλακτος καζεΐνη, μεταλλικά άλατα, βιταμίνες ακόμα και ζάχαρη, αλλά όχι αυτό με το οποίο πίνετε τσάι, αλλά μια ειδική πρωτεΐνη γάλακτος - λακτόζη. Τρώμε μήλα, τα οποία αποτελούνται από ένα σύνολο χημικών ουσιών - εδώ υπάρχει ζάχαρη, μηλικό οξύ και βιταμίνες... Όταν τα μασημένα κομμάτια μήλου εισέρχονται στο στομάχι, αρχίζουν να δρουν πάνω τους οι ανθρώπινοι πεπτικοί χυμοί, οι οποίοι βοηθούν στην απορρόφηση όλων των νόστιμων και υγιεινές ουσίες όχι μόνο τα μήλα, αλλά και οποιαδήποτε άλλη τροφή. Δεν ζούμε μόνο ανάμεσα σε χημικά, αλλά και εμείς οι ίδιοι είμαστε φτιαγμένοι από αυτά. Κάθε άτομο - το δέρμα, οι μύες, το αίμα, τα δόντια, τα οστά, τα μαλλιά του είναι χτισμένα από χημικά, σαν ένα σπίτι από τούβλα. Το άζωτο, το οξυγόνο, η ζάχαρη, οι βιταμίνες είναι ουσίες φυσικής προέλευσης. Το γυαλί, το καουτσούκ, ο χάλυβας είναι επίσης ουσίες ή μάλλον υλικά (μείγματα ουσιών). Τόσο το γυαλί όσο και το καουτσούκ είναι τεχνητής προέλευσης· δεν υπήρχαν στη φύση. Απόλυτα καθαρές ουσίες δεν βρίσκονται στη φύση ή βρίσκονται πολύ σπάνια.

Κάθε ουσία περιέχει πάντα μια ορισμένη ποσότητα ακαθαρσιών. Μια ουσία στην οποία δεν υπάρχουν σχεδόν ακαθαρσίες ονομάζεται καθαρή. Εργάζονται με τέτοιες ουσίες σε επιστημονικό εργαστήριο ή σχολικό εργαστήριο χημείας. Σημειώστε ότι απολύτως καθαρές ουσίες δεν υπάρχουν.

Μια μεμονωμένη καθαρή ουσία έχει ένα ορισμένο σύνολο χαρακτηριστικών ιδιοτήτων (σταθερές φυσικές ιδιότητες). Μόνο το καθαρό απεσταγμένο νερό έχει σημείο τήξης = 0 °C, σημείο βρασμού = 100 °C και δεν έχει γεύση. Το θαλασσινό νερό παγώνει σε χαμηλότερη θερμοκρασία και βράζει σε υψηλότερη θερμοκρασία, η γεύση του είναι πικρή και αλμυρή. Το νερό της Μαύρης Θάλασσας παγώνει σε χαμηλότερη θερμοκρασία και βράζει σε υψηλότερη θερμοκρασία από το νερό της Βαλτικής Θάλασσας. Γιατί; Το γεγονός είναι ότι το θαλασσινό νερό περιέχει και άλλες ουσίες, για παράδειγμα διαλυμένα άλατα, π.χ. είναι ένα μείγμα από διάφορες ουσίες, η σύσταση των οποίων ποικίλλει πολύ, αλλά οι ιδιότητες του μείγματος δεν είναι σταθερές. Ο ορισμός της έννοιας «μίγμα» δόθηκε τον 17ο αιώνα. Ο Άγγλος επιστήμονας Robert Boyle: «Ένα μείγμα είναι ένα αναπόσπαστο σύστημα που αποτελείται από ετερογενή συστατικά».

Τα μείγματα περιλαμβάνουν σχεδόν όλες τις φυσικές ουσίες, προϊόντα διατροφής (εκτός από αλάτι, ζάχαρη και μερικά άλλα), πολλά φάρμακα και καλλυντικά, οικιακές χημικές ουσίες και οικοδομικά υλικά.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά μείγματος και καθαρής ουσίας

Κάθε ουσία που περιέχεται σε ένα μείγμα ονομάζεται συστατικό.

Ταξινόμηση μειγμάτων

Υπάρχουν ομοιογενή και ετερογενή μείγματα.

Ομογενή μείγματα (ομογενή)

Προσθέστε μια μικρή μερίδα ζάχαρης σε ένα ποτήρι νερό και ανακατέψτε μέχρι να διαλυθεί όλη η ζάχαρη. Το υγρό θα έχει γλυκιά γεύση. Έτσι, η ζάχαρη δεν εξαφανίστηκε, αλλά παρέμεινε στο μείγμα. Δεν θα δούμε όμως τους κρυστάλλους του, ακόμη και όταν εξετάζουμε μια σταγόνα υγρού μέσα από ένα ισχυρό μικροσκόπιο. Το παρασκευασμένο μείγμα ζάχαρης και νερού είναι ομοιογενές· τα μικρότερα σωματίδια αυτών των ουσιών αναμειγνύονται ομοιόμορφα.

Τα μείγματα στα οποία τα συστατικά δεν μπορούν να ανιχνευθούν με παρατήρηση ονομάζονται ομοιογενή.

Τα περισσότερα κράματα μετάλλων είναι επίσης ομοιογενή μείγματα. Για παράδειγμα, σε ένα κράμα χρυσού και χαλκού (που χρησιμοποιείται για την κατασκευή κοσμημάτων), δεν υπάρχουν σωματίδια κόκκινου χαλκού και σωματίδια κίτρινου χρυσού.

Πολλά είδη για διάφορους σκοπούς κατασκευάζονται από υλικά που είναι ομοιογενή μείγματα ουσιών.

Τα ομοιογενή μείγματα περιλαμβάνουν όλα τα μείγματα αερίων, συμπεριλαμβανομένου του αέρα. Υπάρχουν πολλά ομοιογενή μείγματα υγρών.

Τα ομοιογενή μείγματα ονομάζονται και διαλύματα, ακόμα κι αν είναι στερεά ή αέρια.

Ας δώσουμε παραδείγματα διαλυμάτων (αέρας σε φιάλη, επιτραπέζιο αλάτι + νερό, μικρή αλλαγή: αλουμίνιο + χαλκός ή νικέλιο + χαλκός).

Ετερογενή μείγματα (ετερογενή)

Ξέρετε ότι η κιμωλία δεν διαλύεται στο νερό. Εάν η σκόνη του χυθεί σε ένα ποτήρι νερό, τότε στο μείγμα που προκύπτει μπορείτε πάντα να βρείτε σωματίδια κιμωλίας που είναι ορατά με γυμνό μάτι ή μέσω μικροσκοπίου.

Τα μείγματα στα οποία τα συστατικά μπορούν να ανιχνευθούν με παρατήρηση ονομάζονται ετερογενή.

Τα ετερογενή μείγματα περιλαμβάνουν τα περισσότερα μέταλλα, χώμα, δομικά υλικά, ζωντανούς ιστούς, λασπωμένο νερό, γάλα και άλλα προϊόντα διατροφής, ορισμένα φάρμακα και καλλυντικά.

Σε ένα ετερογενές μείγμα διατηρούνται οι φυσικές ιδιότητες των συστατικών. Έτσι, τα ρινίσματα σιδήρου αναμεμειγμένα με χαλκό ή αλουμίνιο δεν χάνουν την ικανότητά τους να έλκονται από έναν μαγνήτη.

Μερικοί τύποι ετερογενών μιγμάτων έχουν ειδικές ονομασίες: αφρός (για παράδειγμα, αφρός πολυστυρενίου, σαπουνάδα), εναιώρημα (μίγμα νερού με μικρή ποσότητα αλεύρου), γαλάκτωμα (γάλα, καλά ανακινημένο φυτικό λάδι και νερό), αεροζόλ ( καπνός, ομίχλη).

Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων

Υπάρχουν πολλές μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων. Επιλέγονται λαμβάνοντας υπόψη τον τύπο του μείγματος, την κατάσταση συσσωμάτωσης και τις διαφορές στις φυσικές ιδιότητες των συστατικών.

Μέθοδοι διαχωρισμού μειγμάτων

Αυτές οι μέθοδοι βασίζονται σε διαφορές στις φυσικές ιδιότητες των συστατικών του μείγματος.

Ας εξετάσουμε τρόπους διαχωρισμού ετερογενών και ομοιογενών μιγμάτων.

Παράδειγμα μείγματος	Μέθοδος διαχωρισμού
Ανάρτηση - ένα μείγμα άμμου ποταμού και νερού	Υπεράσπιση Ο διαχωρισμός με καθίζηση βασίζεται σε διαφορετικές πυκνότητες ουσιών. Πιο βαριά άμμος κατακάθεται στον πυθμένα. Μπορείτε επίσης να διαχωρίσετε το γαλάκτωμα: διαχωρίστε το λάδι ή το φυτικό λάδι από το νερό. Στο εργαστήριο αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας διαχωριστική χοάνη. Το πετρέλαιο ή το φυτικό έλαιο σχηματίζει το ανώτερο, ελαφρύτερο στρώμα. Ως αποτέλεσμα της καθίζησης, η δροσιά πέφτει από την ομίχλη, η αιθάλη εγκαθίσταται από τον καπνό και η κρέμα εγκαθίσταται στο γάλα.
Μίγμα άμμου και επιτραπέζιου αλατιού σε νερό	Διήθηση Ο διαχωρισμός ετερογενών μιγμάτων με διήθηση βασίζεται σε διαφορετικές διαλυτότητες ουσιών στο νερό και διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων. Μόνο σωματίδια ουσιών συγκρίσιμων με αυτά περνούν μέσα από τους πόρους του φίλτρου, ενώ μεγαλύτερα σωματίδια διατηρούνται στο φίλτρο. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να διαχωρίσετε ένα ετερογενές μείγμα επιτραπέζιου αλατιού και άμμου ποταμού. Διάφορες πορώδεις ουσίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φίλτρα: βαμβάκι, άνθρακας, ψημένος πηλός, συμπιεσμένο γυαλί και άλλα. Η μέθοδος φιλτραρίσματος είναι η βάση για τη λειτουργία οικιακών συσκευών, όπως οι ηλεκτρικές σκούπες. Χρησιμοποιείται από χειρουργούς - επίδεσμοι γάζας. τρυπάνι και εργαζόμενοι ανελκυστήρων - αναπνευστικές μάσκες. Χρησιμοποιώντας ένα σουρωτήρι για να φιλτράρει τα φύλλα τσαγιού, ο Ostap Bender - ο ήρωας του έργου των Ilf και Petrov - κατάφερε να πάρει μια από τις καρέκλες από το Ellochka the Ogress ("Δώδεκα καρέκλες").
Μίγμα σκόνης σιδήρου και θείου	Δράση με μαγνήτη ή νερό Η σκόνη σιδήρου έλκονταν από έναν μαγνήτη, αλλά η σκόνη θείου όχι. Η μη διαβρέξιμη σκόνη θείου επέπλεε στην επιφάνεια του νερού και η βαριά διαβρέξιμη σκόνη σιδήρου κατακάθισε στον πυθμένα.
Ένα διάλυμα αλατιού σε νερό είναι ένα ομοιογενές μείγμα	Εξάτμιση ή κρυστάλλωση Το νερό εξατμίζεται, αφήνοντας κρυστάλλους αλατιού στο πορσελάνινο κύπελλο. Όταν το νερό εξατμίζεται από τις λίμνες Elton και Baskunchak, λαμβάνεται επιτραπέζιο αλάτι. Αυτή η μέθοδος διαχωρισμού βασίζεται στη διαφορά στα σημεία βρασμού του διαλύτη και της διαλυμένης ουσίας. Εάν μια ουσία, για παράδειγμα η ζάχαρη, αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται, τότε το νερό δεν εξατμίζεται πλήρως - το διάλυμα εξατμίζεται και στη συνέχεια οι κρύσταλλοι ζάχαρης καθιζάνουν από το κορεσμένο διάλυμα. Μερικές φορές είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε ακαθαρσίες από διαλύτες με χαμηλότερο σημείο βρασμού, όπως το αλάτι από το νερό. Σε αυτή την περίπτωση, οι ατμοί της ουσίας πρέπει να συλλέγονται και στη συνέχεια να συμπυκνώνονται κατά την ψύξη. Αυτή η μέθοδος διαχωρισμού ενός ομοιογενούς μείγματος ονομάζεται απόσταξη ή απόσταξη. Σε ειδικές συσκευές - αποστακτήρες, λαμβάνεται απεσταγμένο νερό, το οποίο χρησιμοποιείται για τις ανάγκες της φαρμακολογίας, των εργαστηρίων, και των συστημάτων ψύξης αυτοκινήτων. Μπορείτε να κατασκευάσετε έναν τέτοιο αποστακτήρα στο σπίτι. Εάν διαχωρίσετε ένα μείγμα αλκοόλης και νερού, τότε η αλκοόλη με σημείο βρασμού = 78 °C θα αποσταχθεί πρώτα (συλλέγεται σε δοκιμαστικό σωλήνα υποδοχής) και το νερό θα παραμείνει στον δοκιμαστικό σωλήνα. Η απόσταξη χρησιμοποιείται για την παραγωγή βενζίνης, κηροζίνης και πετρελαίου εσωτερικής καύσης από πετρέλαιο.

Μια ειδική μέθοδος διαχωρισμού συστατικών, με βάση τη διαφορετική απορρόφησή τους από μια συγκεκριμένη ουσία, είναι η χρωματογραφία.

Εάν κρεμάσετε μια λωρίδα διηθητικού χαρτιού πάνω από ένα δοχείο με κόκκινο μελάνι, βυθίζοντας μόνο το άκρο της λωρίδας σε αυτό. Το διάλυμα απορροφάται από το χαρτί και ανεβαίνει κατά μήκος του. Αλλά το όριο ανύψωσης χρώματος υστερεί σε σχέση με το όριο ανύψωσης του νερού. Έτσι διαχωρίζονται δύο ουσίες: το νερό και η χρωστική ουσία στο μελάνι.

Χρησιμοποιώντας χρωματογραφία, ο Ρώσος βοτανολόγος M. S. Tsvet ήταν ο πρώτος που απομόνωσε τη χλωροφύλλη από τα πράσινα μέρη των φυτών. Στη βιομηχανία και τα εργαστήρια, άμυλο, άνθρακας, ασβεστόλιθος και οξείδιο του αλουμινίου χρησιμοποιούνται αντί για διηθητικό χαρτί για χρωματογραφία. Απαιτούνται πάντα ουσίες με τον ίδιο βαθμό καθαρισμού;

1. Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου χρησιμοποιώντας τις λέξεις «συστατικά», «διαφορές», «δύο», «φυσικά».

Ένα μείγμα μπορεί να παρασκευαστεί με ανάμειξη τουλάχιστον δύο ουσιών. Τα μείγματα μπορούν να διαχωριστούν στα επιμέρους συστατικά τους χρησιμοποιώντας φυσικές μεθόδους που βασίζονται στις διαφορές στις φυσικές ιδιότητες των συστατικών.

2. Συμπλήρωσε τις προτάσεις.

α) Η μέθοδος καθίζησης βασίζεται σεΤο γεγονός είναι ότι τα σωματίδια της στερεάς ουσίας είναι αρκετά μεγάλα, καθιζάνουν γρήγορα στον πυθμένα και το υγρό μπορεί να αποστραγγιστεί προσεκτικά από το ίζημα.

β) Η μέθοδος φυγοκέντρησης βασίζεται σεη δράση της φυγόκεντρης δύναμης - τα βαρύτερα σωματίδια κατακάθονται και τα ελαφριά καταλήγουν στην κορυφή.

γ) Η μέθοδος φιλτραρίσματος βασίζεται σεπερνώντας ένα διάλυμα ενός στερεού από ένα φίλτρο όπου τα στερεά σωματίδια συγκρατούνται στο φίλτρο.

3. Συμπληρώστε τη λέξη που λείπει:

α) αλεύρι και κρυσταλλική ζάχαρη - ένα κόσκινο. ρινίσματα θείου και σιδήρου - μαγνήτης.

β) νερό και ηλιέλαιο - διαχωριστική χοάνη. νερό και άμμος ποταμού - φίλτρο.

γ) αέρας και σκόνη - αναπνευστήρας. αέρα και δηλητηριώδες αέριο - απορροφητικό.

4. Κάντε μια λίστα με τον απαραίτητο εξοπλισμό φιλτραρίσματος.

α) χάρτινο φίλτρο
β) ένα ποτήρι με διάλυμα
γ) γυάλινη χοάνη
δ) καθαρό γυαλί
δ) γυάλινη ράβδος
ε) τρίποδο με πόδι

5. Εργαστηριακή εμπειρία. Κατασκευή κανονικών και πτυχωτών φίλτρων από διηθητικό χαρτί ή χαρτοπετσέτα.

Από ποιο φίλτρο πιστεύετε ότι το διάλυμα θα περάσει γρηγορότερα - ένα κανονικό ή ένα διπλωμένο; Γιατί;

Διπλωμένο - η περιοχή επαφής φιλτραρίσματος είναι μεγαλύτερη από αυτή ενός συμβατικού φίλτρου.

6. Προτείνετε τρόπους διαχωρισμού των μειγμάτων που φαίνονται στον Πίνακα 16.

Μέθοδοι διαχωρισμού κάποιων μειγμάτων

7. Εμπειρία στο σπίτι. Προσρόφηση χρωστικών Pepsi-Cola από ενεργό άνθρακα.

Αντιδραστήρια και εξοπλισμός:Ανθρακούχο ποτό, ενεργός άνθρακας. τηγάνι, χωνί, διηθητικό χαρτί, ηλεκτρική κουζίνα (γκαζιού).

Πρόοδος.Ρίξτε μισό φλιτζάνι (100 ml) ανθρακούχο ποτό στο τηγάνι. Προσθέστε 5 ταμπλέτες ενεργού άνθρακα εκεί. Ζεσταίνουμε το τηγάνι για 10 λεπτά στο μάτι της κουζίνας. Φιλτράρετε τον άνθρακα. Εξηγήστε τα αποτελέσματα του πειράματος.

Το διάλυμα αποχρωματίστηκε λόγω της απορρόφησης χρωστικών από τον ενεργό άνθρακα.

8. Εμπειρία στο σπίτι. Προσρόφηση οσμών ατμών από ραβδιά καλαμποκιού.

Αντιδραστήρια και εξοπλισμός: καλαμπόκι, άρωμα ή κολόνια. 2 ίδια γυάλινα βάζα με καπάκι.

Πρόοδος.Βάλτε μια σταγόνα αρώματος σε δύο γυάλινα βάζα. Τοποθετήστε 4-5 ξυλάκια καλαμποκιού σε ένα από τα βάζα. Κλείστε και τα δύο βάζα με καπάκι. Ανακινήστε λίγο το βάζο που περιέχει τα ξυλάκια καλαμποκιού. Για τι?

Για αύξηση του ρυθμού προσρόφησης.

Ανοίξτε και τα δύο βάζα. Εξηγήστε τα αποτελέσματα του πειράματος.

Δεν υπάρχει μυρωδιά στο βάζο όπου ήταν τα ξυλάκια καλαμποκιού, αφού προσρόφησε τη μυρωδιά του αρώματος.