Substances pures et mélanges. Méthodes de séparation des mélanges. Méthodes de séparation des mélanges Quelles méthodes de séparation des mélanges connaissez-vous ?

Résumé sur la discipline : Chimie

Sur le thème : Méthodes de séparation des mélanges

Riga-2009

Introduction……………………………………………………………………………………..page 3

Types de mélanges…………………………………………………………………………………page 4

Méthodes de séparation des mélanges……………………………………………………..page 6

Conclusion………………………………………………………………………………….page 11

Liste de la littérature utilisée……………………………………………………......page 12

Introduction

Dans la nature, les substances sous leur forme pure sont très rares. La plupart des objets qui nous entourent sont constitués d’un mélange de substances. Dans un laboratoire de chimie, les chimistes travaillent avec des substances pures. Si la substance contient des impuretés, n’importe quel chimiste peut alors séparer la substance nécessaire à l’expérience des impuretés. Pour étudier les propriétés des substances, il est nécessaire de purifier cette substance, c'est-à-dire diviser en parties composantes. La séparation d'un mélange est un processus physique. Les méthodes physiques de séparation des substances sont largement utilisées dans les laboratoires de chimie, dans la production de produits alimentaires et dans la production de métaux et d'autres substances.

Types de mélanges

Il n’existe pas de substances pures dans la nature. En examinant les rochers et le granit, nous sommes convaincus qu'ils sont constitués de grains et de veines de différentes couleurs ; Le lait contient des graisses, des protéines et de l'eau ; le pétrole et le gaz naturel contiennent des substances organiques appelées hydrocarbures ; l'air contient divers gaz ; l'eau naturelle n'est pas une substance chimiquement pure. Un mélange est un mélange de deux ou plusieurs substances différentes.

Les mélanges peuvent être divisés en deux grands groupes (ri

Si les composants d'un mélange sont visibles à l'œil nu, alors ces mélanges sont appelés hétérogène. Par exemple, un mélange de limaille de bois et de fer, un mélange d'eau et d'huile végétale, un mélange de sable de rivière et d'eau, etc.

Si les composants d’un mélange ne peuvent être distingués à l’œil nu, ces mélanges sont alors appelés homogène. Les mélanges tels que le lait, l'huile, une solution de sucre dans l'eau, etc. sont classés comme mélanges homogènes.

Il existe des substances solides, liquides et gazeuses. Les substances peuvent être mélangées dans n'importe quel état d'agrégation. L'état d'agrégation d'un mélange est déterminé par la substance qui est quantitativement supérieure au reste.

Les mélanges hétérogènes sont formés à partir de substances de différents états d'agrégation, lorsque les substances ne se dissolvent pas mutuellement et ne se mélangent pas bien (tableau 1).

Types de mélanges hétérogènes
avant de mélanger	Exemples
Dur/solide	Minéraux ; fer/soufre
Solide/liquide	Mortier de chaux; Eaux usées
Solide/gazeux	Fumée; air poussiéreux
Liquide/solide	Perle; minéraux; eau glacée
Liquide/liquide	Lait; huile végétale/eau
Liquide/gazeux	Brouillard; des nuages
Gazeux/solide	polystyrène
Gazeux/liquide	Mousse de savon

Des mélanges homogènes se forment lorsque les substances se dissolvent bien les unes dans les autres et se mélangent bien (tableau 2).

Types de mélanges homogènes
État physique des composants avant de mélanger	Exemples
Dur/solide	Alliage d'or et d'argent
Solide/liquide	Eau sucrée
Solide/gazeux	Vapeur d'iode dans l'air
Liquide/solide	Gélatine gonflée
Liquide/liquide	Alcool/eau
Liquide/gazeux	Eau/air
Gazeux/solide	Hydrogène dans le palladium
Gazeux/liquide

Lorsque des mélanges se forment, aucune transformation chimique ne se produit généralement et les substances contenues dans le mélange conservent leurs propriétés. Les différences dans les propriétés des substances sont utilisées pour séparer les mélanges.

Méthodes de séparation des mélanges

Les mélanges, à la fois hétérogènes et homogènes, peuvent être divisés en composants, c'est-à-dire pour les substances pures. Les substances pures sont des substances qui, par des méthodes physiques, ne peuvent pas être séparées en deux ou plusieurs autres substances et ne modifient pas leurs propriétés physiques. Il existe différentes méthodes de séparation des mélanges ; certaines méthodes de séparation des mélanges sont utilisées en fonction de la composition du mélange.

Dépistage;
Filtration;
Plaidoyer;
Décantation
Centrifugation ;
Évaporation;
Évaporation;
Recristallisation ;
Distillation (distillation);
Gelé;
Action magnétique ;
Chromatographie ;
Extraction;
Adsorption.

Faisons connaissance avec quelques-uns d'entre eux. Il convient de noter ici que les mélanges inhomogènes sont plus faciles à séparer que les mélanges homogènes. Ci-dessous, nous donnons des exemples de séparation de substances à partir de mélanges homogènes et inhomogènes.

Dépistage.

Imaginons que du sucre cristallisé pénètre dans la farine. La façon la plus simple de se séparer est peut-être dépistage. À l'aide d'un tamis, vous pouvez facilement séparer les petites particules de farine des cristaux de sucre relativement gros. En agriculture, le tamisage est utilisé pour séparer les graines des plantes des débris étrangers. Dans la construction, c'est ainsi que le gravier est séparé du sable.

Filtration

Le composant solide de la suspension est séparé du liquide filtration,à l'aide de filtres en papier ou en tissu, de coton, d'une fine couche de sable fin. Imaginons que l'on nous donne un mélange de sel de table, de sable et d'argile. Il est nécessaire de séparer le sel de table du mélange. Pour ce faire, placez le mélange dans un bécher avec de l'eau et agitez. Le sel de table se dissout et le sable se dépose. L'argile ne se dissout pas et ne se dépose pas au fond du verre, l'eau reste donc trouble. Pour éliminer les particules d'argile insolubles de la solution, le mélange est filtré. Pour ce faire, vous devez assembler un petit dispositif de filtrage composé d'un entonnoir en verre, d'un papier filtre et d'un trépied. La solution saline est filtrée. Pour ce faire, la solution filtrée est soigneusement versée dans un entonnoir muni d'un filtre bien inséré. Les particules de sable et d'argile restent sur le filtre et une solution saline claire passe à travers le filtre. Pour isoler le sel de table dissous dans l'eau, la méthode de recristallisation est utilisée.

Recristallisation, évaporation

Recristallisation est une méthode de purification dans laquelle une substance est d'abord dissoute dans l'eau, puis la solution de la substance dans l'eau est évaporée. En conséquence, l'eau s'évapore et la substance est libérée sous forme de cristaux.
Donnons un exemple : il est nécessaire d'isoler le sel de table d'une solution.
Ci-dessus, nous avons examiné un exemple où il était nécessaire d'isoler le sel de table d'un mélange hétérogène. Séparons maintenant le sel de table du mélange homogène. La solution obtenue par filtration est appelée filtrat. Le filtrat doit être versé dans une tasse en porcelaine. Placez la tasse avec la solution sur l'anneau du trépied et chauffez la solution sur la flamme d'une lampe à alcool. L'eau commencera à s'évaporer et le volume de la solution diminuera. Ce processus est appelé par évaporation. Au fur et à mesure que l'eau s'évapore, la solution devient plus concentrée. Lorsque la solution atteint un état de saturation en sel de table, des cristaux apparaîtront sur les parois de la tasse. À ce stade, arrêtez de chauffer et refroidissez la solution. Le sel de table refroidi se séparera sous forme de cristaux. Si nécessaire, les cristaux de sel peuvent être séparés de la solution par filtration. La solution ne doit pas être évaporée tant que l'eau n'est pas complètement évaporée, car d'autres impuretés solubles peuvent également précipiter sous forme de cristaux et contaminer le sel de table.

Décanter, décanter

Utilisé pour séparer les substances insolubles des liquides maintenir. Si les particules solides sont suffisamment grosses, elles se déposent rapidement au fond et le liquide devient clair. Il peut être soigneusement drainé des sédiments, et cette opération simple a aussi son propre nom - décanter. Plus la taille des particules solides dans le liquide est petite, plus le mélange se déposera longtemps. Vous pouvez également séparer deux liquides qui ne se mélangent pas.

Centrifugation

Si les particules d'un mélange hétérogène sont très petites, il ne peut être séparé ni par décantation ni par filtration. Des exemples de tels mélanges comprennent le lait et le dentifrice mélangés à de l'eau. Ces mélanges sont séparés centrifugation. Les mélanges contenant ce liquide sont placés dans des tubes à essai et mis en rotation à grande vitesse dans des dispositifs spéciaux - des centrifugeuses. À la suite de la centrifugation, les particules les plus lourdes sont « pressées » vers le fond du récipient et les plus légères se retrouvent au sommet. Le lait est constitué de minuscules particules de graisse distribuées dans une solution aqueuse d'autres substances - sucres, protéines. Pour séparer un tel mélange, une centrifugeuse spéciale appelée séparateur est utilisée. Lorsque le lait est séparé, les graisses apparaissent à la surface et sont faciles à séparer. Ce qui reste, c'est de l'eau contenant des substances dissoutes - c'est du lait écrémé.

Adsorption

En technologie, la tâche consiste souvent à purifier les gaz, comme l’air, des composants indésirables ou nocifs. De nombreuses substances ont une propriété intéressante : elles peuvent « accrocher » à la surface des substances poreuses, comme le fer à un aimant. Adsorption est la capacité de certaines substances solides à absorber des substances gazeuses ou dissoutes à leur surface. Les substances capables d'adsorption sont appelées adsorbants. Les adsorbants sont des substances solides dans lesquelles se trouvent de nombreux canaux internes, vides, pores, c'est-à-dire ils ont une très grande surface absorbante totale. Les adsorbants sont du charbon actif, du gel de silice (dans la boîte avec les chaussures neuves, vous trouverez un petit sac de pois blancs - c'est du gel de silice), du papier filtre. Différentes substances « adhèrent » différemment à la surface des adsorbants : certaines sont maintenues fermement à la surface, d'autres sont maintenues plus faiblement. Le charbon actif est capable d'absorber non seulement les substances gazeuses, mais également les substances dissoutes dans les liquides. En cas d'intoxication, il est pris de manière à ce que les substances toxiques y soient adsorbées.

Distillation (distillation)

Deux liquides formant un mélange homogène, par exemple l'alcool éthylique et l'eau, sont séparés par distillation ou distillation. Cette méthode est basée sur le fait que le liquide est chauffé jusqu'au point d'ébullition et que sa vapeur est évacuée par un tube de sortie de gaz dans un autre récipient. En refroidissant, la vapeur se condense, laissant des impuretés dans le ballon de distillation. Le dispositif de distillation est illustré à la Fig. 2

Le liquide est placé dans un flacon Wurtz (1), le col du flacon Wurtz est hermétiquement fermé avec un bouchon dans lequel est inséré un thermomètre (2), et le réservoir contenant du mercure doit être au niveau de l'ouverture du tube de sortie. L'extrémité du tube de sortie est insérée à travers un bouchon bien ajusté dans le réfrigérateur Liebig (3), à l'autre extrémité duquel l'allonge (4) est renforcée. L'extrémité rétrécie de l'allonge est descendue dans le récepteur (5). L'extrémité inférieure de l'enveloppe du réfrigérateur est reliée au robinet d'eau à l'aide d'un tuyau en caoutchouc et un drain est réalisé depuis l'extrémité supérieure dans l'évier pour l'évacuation. La veste du réfrigérateur doit toujours être remplie d'eau. Le flacon Wurtz et le réfrigérateur sont montés sur des supports séparés. Le liquide est versé dans le ballon à travers un entonnoir à long tube, remplissant le ballon de distillation aux 2/3 de son volume. Pour assurer une ébullition uniforme, placez plusieurs bouilleurs au fond du ballon - des capillaires en verre scellés à une extrémité. Après avoir fermé le flacon, ajoutez de l'eau au réfrigérateur et faites chauffer le liquide dans le flacon. Le chauffage peut être effectué sur un brûleur à gaz, une cuisinière électrique, de l'eau, du sable ou un bain d'huile - en fonction du point d'ébullition du liquide. Les liquides inflammables et combustibles (alcool, éther, acétone, etc.) ne doivent jamais être chauffés sur un feu ouvert pour éviter les accidents : seul un bain-marie ou un autre bain doit être utilisé. Le liquide ne doit pas s'évaporer complètement : 10 à 15 % du volume initialement prélevé doit rester dans le ballon. Une nouvelle portion de liquide ne peut être versée que lorsque le flacon a un peu refroidi.

Gelé

Les substances ayant des points de fusion différents sont séparées à l'aide de la méthode gelé, refroidir la solution. En congelant, vous pouvez obtenir une eau très pure chez vous. Pour ce faire, versez de l'eau du robinet dans un bocal ou une tasse et placez-la au congélateur du réfrigérateur (ou sortez-la au froid en hiver). Dès qu'environ la moitié de l'eau se transforme en glace, il faut vider la partie non gelée, où les impuretés s'accumulent, et laisser fondre la glace.

Dans l'industrie et dans des conditions de laboratoire, on utilise des méthodes de séparation des mélanges basées sur d'autres propriétés différentes des composants du mélange. Par exemple, la limaille de fer peut être séparée d'un mélange aimant. La capacité des substances à se dissoudre dans divers solvants est utilisée lorsque extraction– la méthode de séparation de mélanges solides ou liquides en les traitant avec divers solvants. Par exemple, l'iode peut être isolé d'une solution aqueuse contenant un solvant organique dans lequel l'iode se dissout mieux.

Conclusion

Dans la pratique en laboratoire et dans la vie quotidienne, il est très souvent nécessaire d'isoler des composants individuels d'un mélange de substances. Notez que les mélanges comprennent deux substances ou plus et sont divisés en deux grands groupes : homogènes et hétérogènes. Il existe différentes manières de séparer les mélanges, telles que la filtration, l'évaporation, la distillation (distillation) et autres. Les méthodes de séparation des mélanges dépendent principalement du type et de la composition du mélange.

Liste de la littérature utilisée

1. S. Ozols, E. Lepiņš chimie pour l'école primaire., 1996. P. 289

2. Informations provenant d'Internet

Règles de travail en laboratoire.
Verrerie et matériel de laboratoire.
Règles de sécurité lorsque vous travaillez avec des substances caustiques, inflammables et toxiques, des produits chimiques ménagers.
Méthodes scientifiques d'étude des substances chimiques et de leurs transformations. Méthodes de séparation des mélanges et de purification des substances.

Règles de travail en laboratoire

Il est strictement interdit de travailler seul dans le laboratoire, car en cas d'accident il n'y aura personne pour aider la victime et éliminer les conséquences de l'accident.

Lors du travail en laboratoire, il est nécessaire de maintenir des règles de propreté, de silence, d'ordre et de sécurité, car la précipitation et la négligence conduisent souvent à des accidents aux conséquences graves.

Tout travailleur doit savoir où se trouvent dans le laboratoire l'équipement de protection incendie et une trousse de premiers soins contenant tout le nécessaire pour les premiers soins.

Vous ne pouvez pas commencer à travailler tant que les élèves n’ont pas maîtrisé toutes les techniques nécessaires.

Les expériences doivent être réalisées uniquement dans des conteneurs de produits chimiques propres. Une fois l’expérience terminée, la vaisselle doit être lavée immédiatement.

Pendant le travail, il est nécessaire de maintenir la propreté et la précision, afin de garantir que les substances n'entrent pas en contact avec la peau du visage et des mains, car de nombreuses substances provoquent une irritation de la peau et des muqueuses.

Aucune substance ne peut être dégustée en laboratoire. Vous ne pouvez renifler des substances qu'en dirigeant soigneusement les vapeurs ou les gaz vers vous avec un léger mouvement de la main, et non en vous penchant vers le récipient et sans inspirer profondément.

Tout récipient où sont stockés des réactifs doit avoir des étiquettes indiquant les noms des substances.

Les récipients contenant des substances ou des solutions doivent être pris par le cou d'une main et soutenus par le fond de l'autre.

Lorsque vous chauffez des substances liquides et solides dans des tubes à essai et des flacons, ne dirigez pas leurs ouvertures vers vous ou vos voisins. Vous ne devez pas non plus regarder d'en haut dans des récipients ouvertement chauffés pour éviter d'éventuelles blessures lorsque la masse chaude est libérée.

Une fois les travaux terminés, vous devez couper le gaz, l’eau et l’électricité.

Il est strictement interdit de verser dans les éviers des solutions concentrées d'acides et d'alcalis, ainsi que divers solvants organiques, substances odorantes et inflammables. Tous ces déchets doivent être versés dans des bouteilles spéciales.

Chaque laboratoire doit disposer de masques et de lunettes de protection.

Dans chaque salle de laboratoire, il est nécessaire de disposer d'équipements de protection incendie : une boîte avec du sable tamisé et une pelle pour celui-ci, une couverture anti-feu (amiante ou feutre épais), des extincteurs chargés.

Règles de sécurité lors du travail avec des substances caustiques, inflammables et toxiques, des produits chimiques ménagers

Pour accélérer la dissolution des solides dans le tube à essai, ne couvrez pas son ouverture avec votre doigt lorsque vous l'agitez.

L'alcali doit être dissous dans un bol en porcelaine en ajoutant de petites portions de la substance à l'eau, sous agitation continue.

Lors de la détermination de l'odeur d'une substance, ne vous penchez pas dessus et n'inhalez pas les vapeurs ou les gaz libérés. Vous devez passer légèrement votre main sur le col du récipient pour diriger la vapeur ou le gaz vers votre nez et inhaler soigneusement.

L'acide ou l'alcali renversé doit être recouvert de sable propre et sec et mélangé jusqu'à ce que tout le liquide soit complètement absorbé. Versez le sable humide dans un large récipient en verre pour un rinçage et une neutralisation ultérieurs.

Les solutions des flacons réactifs doivent être versées de manière à ce que lorsqu'elles sont inclinées, l'étiquette soit sur le dessus (l'étiquette est dans la paume). Si des solutions d'alcalis ou d'acides entrent en contact avec la peau, il est nécessaire de les laver après avoir secoué les gouttes visibles avec un fort jet d'eau froide, puis de les traiter avec une solution neutralisante (solution d'acide acétique à 2% ou 2% solution de bicarbonate de sodium) et rincer à l'eau.

Méthodes de séparation des mélanges et de purification des substances. Substances pures et mélanges substance

Un mélange est un matériau constitué de deux ou plusieurs substances, alternant aléatoirement les unes avec les autres dans l'espace.

Une substance pure est un matériau physiquement et chimiquement homogène qui possède un certain ensemble de propriétés permanentes. La teneur en impuretés des préparations de haute pureté est mesurée en millionièmes et milliardièmes de pour cent.

Mélanges
Homogène (homogène)	Hétérogène (hétérogène)
Les mélanges homogènes sont ceux dans lesquels les particules ne peuvent être détectées ni visuellement ni à l'aide d'instruments optiques, car les substances sont dans un état fragmenté au niveau micro.	Les mélanges dans lesquels les particules peuvent être détectées visuellement ou à l'aide d'instruments optiques sont appelés hétérogènes. De plus, ces substances se trouvent dans différents états d'agrégation (phases)
Exemples de mélanges
Solutions vraies (sel de table + eau, solution alcoolique dans l'eau)	Suspensions (solides + liquides), par exemple eau + sable
Solutions solides, alliages, par exemple laiton, bronze.	Émulsions (liquide + liquide), telles que eau + graisse
Solutions gazeuses (mélanges de n'importe quelle quantité et n'importe quel nombre de gaz)	Aérosols (gaz + liquide), comme le brouillard

La décantation est une méthode basée sur différentes densités de substances.

Par exemple, un mélange d’huile végétale et d’eau peut être séparé en huile et eau en laissant simplement reposer le mélange.

La filtration est une méthode basée sur la capacité différente du filtre à laisser passer les substances qui composent le mélange. Par exemple, un filtre peut être utilisé pour séparer les impuretés solides d’un liquide.

L'évaporation est la séparation des solides non volatils d'une solution dans un solvant volatil, en particulier l'eau. Par exemple, pour isoler le sel dissous dans l’eau, il suffit d’évaporer l’eau. L'eau s'évaporera, mais le sel restera.

Bloc théorique.

La définition du concept « mélange » a été donnée au XVIIe siècle. Le scientifique anglais Robert Boyle: « Un mélange est un système intégral composé de composants hétérogènes. »

Caractéristiques comparatives du mélange et de la substance pure

Signes de comparaison	Substance pure	Mélange
	Constante	Inconstant
Substances	Même	Divers
Propriétés physiques	Permanent	Inconstant
Changement d'énergie pendant la formation	Événement	N'arrive pas
Séparation	Par des réactions chimiques	Par des méthodes physiques

Les mélanges diffèrent les uns des autres par leur apparence.

La classification des mélanges est indiquée dans le tableau :

Donnons des exemples de suspensions (sable de rivière + eau), d'émulsions (huile végétale + eau) et de solutions (air dans un ballon, sel de table + eau, petite monnaie : aluminium + cuivre ou nickel + cuivre).

Méthodes de séparation des mélanges

Dans la nature, les substances existent sous forme de mélanges. Pour la recherche en laboratoire, la production industrielle ainsi que pour les besoins de la pharmacologie et de la médecine, des substances pures sont nécessaires.

Diverses méthodes de séparation des mélanges sont utilisées pour purifier les substances.

L'évaporation est la séparation des solides dissous dans un liquide en les transformant en vapeur.

Distillation- distillation, séparation des substances contenues dans des mélanges liquides selon les points d'ébullition, suivie d'un refroidissement de la vapeur.

Dans la nature, l’eau n’existe pas sous sa forme pure (sans sels). L’eau de mer, d’océan, de rivière, de puits et de source est un type de solution de sels dans l’eau. Cependant, les gens ont souvent besoin d'eau propre qui ne contient pas de sels (utilisée dans les moteurs de voitures ; dans la production chimique pour obtenir diverses solutions et substances ; pour faire des photographies). Une telle eau est appelée distillée et la méthode pour l'obtenir est appelée distillation.

Filtration - filtrer les liquides (gaz) à travers un filtre afin de les nettoyer des impuretés solides.

Ces méthodes sont basées sur les différences dans les propriétés physiques des composants du mélange.

Envisagez les méthodes de séparation hétérogèneet mélanges homogènes.

Exemple de mélange	Méthode de séparation
Suspension - un mélange de sable de rivière et d'eau	Plaidoyer Séparation défendre basé sur différentes densités de substances. Le sable plus lourd se dépose au fond. Vous pouvez également séparer l'émulsion : séparez l'huile ou l'huile végétale de l'eau. En laboratoire, cela peut être fait à l’aide d’un entonnoir à décantation. Le pétrole ou l’huile végétale forme la couche supérieure, plus légère. À la suite de la décantation, la rosée tombe du brouillard, la suie se dépose de la fumée et la crème se dépose dans le lait. Séparation d'un mélange d'eau et d'huile végétale par décantation
Un mélange de sable et de sel de table dans de l'eau	Filtration Quelle est la base de la séparation de mélanges hétérogènes à l'aide de filtration?Sur différentes solubilités des substances dans l'eau et sur différentes tailles de particules. Seules les particules de substances comparables passent à travers les pores du filtre, tandis que les particules plus grosses sont retenues sur le filtre. De cette façon, vous pouvez séparer un mélange hétérogène de sel de table et de sable de rivière. Diverses substances poreuses peuvent être utilisées comme filtres : coton, charbon, terre cuite, verre pressé et autres. La méthode de filtration constitue la base du fonctionnement des appareils électroménagers, tels que les aspirateurs. Il est utilisé par les chirurgiens - bandages de gaze ; foreurs et ouvriers d'ascenseurs - masques respiratoires. À l'aide d'une passoire à thé pour filtrer les feuilles de thé, Ostap Bender, le héros de l'œuvre d'Ilf et Petrov, a réussi à prendre une des chaises d'Ellochka l'Ogresse (« Douze chaises »). Séparation d'un mélange d'amidon et d'eau par filtration
Mélange de poudre de fer et de soufre	Action par aimant ou eau La poudre de fer était attirée par un aimant, mais pas la poudre de soufre. De la poudre de soufre non mouillable flottait à la surface de l'eau et une lourde poudre de fer mouillable se déposait au fond. Séparer un mélange de soufre et de fer à l'aide d'un aimant et d'eau
Une solution de sel dans l'eau est un mélange homogène	Évaporation ou cristallisation L'eau s'évapore, laissant des cristaux de sel dans la tasse en porcelaine. Lorsque l'eau s'évapore des lacs Elton et Baskunchak, on obtient du sel de table. Cette méthode de séparation est basée sur la différence des points d’ébullition du solvant et du soluté. Si une substance, par exemple le sucre, se décompose lorsqu'elle est chauffée, l'eau ne s'évapore pas complètement - la solution s'évapore, puis des cristaux de sucre sont précipités à partir de la solution saturée. Parfois, il est nécessaire d’éliminer les impuretés des solvants ayant un point d’ébullition plus bas, comme le sel de l’eau. Dans ce cas, les vapeurs de la substance doivent être collectées puis condensées lors du refroidissement. Cette méthode de séparation d'un mélange homogène est appelée distillation ou distillation. Dans des appareils spéciaux - distillateurs, on obtient de l'eau distillée, qui est utilisée pour les besoins de la pharmacologie, des laboratoires et des systèmes de refroidissement des voitures. À la maison, vous pouvez construire un tel distillateur : Si vous séparez un mélange d'alcool et d'eau, l'alcool ayant un point d'ébullition = 78 °C sera d'abord distillé (recueilli dans un tube à essai récepteur) et l'eau restera dans le tube à essai. La distillation est utilisée pour produire de l’essence, du kérosène et du gazole à partir du pétrole. Séparation de mélanges homogènes

Une méthode spéciale pour séparer les composants, basée sur leur absorption différente par une certaine substance, est chromatographie.

Grâce à la chromatographie, le botaniste russe a été le premier à isoler la chlorophylle des parties vertes des plantes. Dans l'industrie et les laboratoires, l'amidon, le charbon, le calcaire et l'oxyde d'aluminium sont utilisés à la place du papier filtre pour la chromatographie. Faut-il toujours des substances ayant le même degré de purification ?

À des fins différentes, des substances plus ou moins purifiées sont nécessaires. L’eau de cuisson doit être laissée suffisamment reposer pour éliminer les impuretés et le chlore utilisé pour la désinfecter. L'eau potable doit d'abord être bouillie. Et dans les laboratoires chimiques pour préparer des solutions et mener des expériences, en médecine, il faut de l'eau distillée, purifiée autant que possible des substances qui y sont dissoutes. Des substances particulièrement pures, dont la teneur en impuretés ne dépasse pas un millionième de pour cent, sont utilisées dans l'électronique, les semi-conducteurs, la technologie nucléaire et d'autres industries de précision.

Méthodes d'expression de la composition des mélanges.

· Fraction massique du composant dans le mélange- le rapport entre la masse du composant et la masse de l'ensemble du mélange. Habituellement, la fraction massique est exprimée en %, mais pas nécessairement.

ω ["oméga"] = mcomposant / mmélange

· Fraction molaire du composant dans le mélange- le rapport entre le nombre de moles (quantité de substance) d'un composant et le nombre total de moles de toutes les substances contenues dans le mélange. Par exemple, si le mélange contient les substances A, B et C, alors :

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

· Rapport molaire des composants. Parfois, les problèmes d'un mélange indiquent le rapport molaire de ses composants. Par exemple:

ncomposant A : ncomposant B = 2 : 3

· Fraction volumique du composant dans le mélange (uniquement pour les gaz)- le rapport du volume de la substance A au volume total de l'ensemble du mélange gazeux.

φ ["phi"] = Vcomposant / Vmélange

Bloc pratique.

Examinons trois exemples de problèmes dans lesquels des mélanges de métaux réagissent avec sel acide:

Exemple 1.Lorsqu'un mélange de cuivre et de fer pesant 20 g a été exposé à un excès d'acide chlorhydrique, 5,6 litres de gaz (n.e.) ont été libérés. Déterminez les fractions massiques de métaux dans le mélange.

Dans le premier exemple, le cuivre ne réagit pas avec l’acide chlorhydrique, c’est-à-dire que de l’hydrogène est libéré lorsque l’acide réagit avec le fer. Ainsi, connaissant le volume d’hydrogène, on peut immédiatement trouver la quantité et la masse de fer. Et, par conséquent, les fractions massiques des substances contenues dans le mélange.

Solution à l'exemple 1.

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

2. D'après l'équation de réaction :

3. La quantité de fer est également de 0,25 mole. Vous pouvez trouver sa masse :
mFe = 0,25 56 = 14 g.

Réponse : 70 % de fer, 30 % de cuivre.

Exemple 2.Lorsqu'un mélange d'aluminium et de fer pesant 11 g a été exposé à un excès d'acide chlorhydrique, 8,96 litres de gaz (n.e.) ont été libérés. Déterminez les fractions massiques de métaux dans le mélange.

Dans le deuxième exemple, la réaction est les deux métal Ici, l'hydrogène est déjà libéré de l'acide dans les deux réactions. Le calcul direct ne peut donc pas être utilisé ici. Dans de tels cas, il est pratique de résoudre en utilisant un système d’équations très simple, en prenant x comme le nombre de moles de l’un des métaux et y comme la quantité de substance du second.

Solution à l'exemple 2.

1. Trouvez la quantité d’hydrogène :
n = V / Vm = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol.

2. Soit la quantité d’aluminium de x moles et la quantité de fer de x moles. Nous pouvons alors exprimer la quantité d’hydrogène libérée en termes de x et y :


	2HCl = FeCl2 +

4. On connaît la quantité totale d’hydrogène : 0,4 mol. Moyens,
1,5x + y = 0,4 (c'est la première équation du système).

5. Pour un mélange de métaux, il faut exprimer massesà travers la quantité de substances.
m = Mn
Donc la masse d'aluminium
mAl = 27x,
masse de fer
mFe = 56у,
et la masse de tout le mélange
27x + 56y = 11 (c'est la deuxième équation du système).

6. Nous avons donc un système de deux équations :

7. Il est beaucoup plus pratique de résoudre de tels systèmes en utilisant la méthode de soustraction, en multipliant la première équation par 18 :
27x + 18 ans = 7,2
et soustraire la première équation de la seconde :

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

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

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

Réponse : 50,91 % de fer, 49,09 % d'aluminium.

Exemple 3.16 g d'un mélange de zinc, d'aluminium et de cuivre ont été traités avec un excès de solution d'acide chlorhydrique. Dans ce cas, 5,6 litres de gaz (n.o.) ont été libérés et 5 g de la substance ne se sont pas dissous. Déterminez les fractions massiques de métaux dans le mélange.

Dans le troisième exemple, deux métaux réagissent, mais le troisième métal (le cuivre) ne réagit pas. Par conséquent, le reste de 5 g correspond à la masse de cuivre. Les quantités des deux métaux restants - le zinc et l'aluminium (notez que leur masse totale est de 16 − 5 = 11 g) peuvent être trouvées à l'aide d'un système d'équations, comme dans l'exemple n° 2.

Réponse à l'exemple 3 : 56,25% de zinc, 12,5% d'aluminium, 31,25% de cuivre.

Exemple 4.Un mélange de fer, d'aluminium et de cuivre a été traité avec un excès d'acide sulfurique concentré froid. Dans ce cas, une partie du mélange s’est dissoute et 5,6 litres de gaz (n.o.) ont été libérés. Le mélange restant a été traité avec un excès de solution d'hydroxyde de sodium. 3,36 litres de gaz ont été libérés et il reste 3 g de résidus non dissous. Déterminez la masse et la composition du mélange initial de métaux.

Dans cet exemple, il faut rappeler que concentré à froid l'acide sulfurique ne réagit pas avec le fer et l'aluminium (passivation), mais réagit avec le cuivre. Cela libère de l'oxyde de soufre (IV).
Avec alcali réagit uniquement de l'aluminium- métal amphotère (en plus de l'aluminium, le zinc et l'étain se dissolvent également dans les alcalis, et le béryllium peut également être dissous dans les alcalis concentrés chauds).

Solution à l'exemple 4.

1. Seul le cuivre réagit avec l'acide sulfurique concentré, nombre de moles de gaz :
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mole


	2H2SO4 (conc.) = CuSO4 +

2. (n'oubliez pas que ces réactions doivent être égalisées à l'aide d'une balance électronique)

3. Puisque le rapport molaire du cuivre et du dioxyde de soufre est de 1:1, le cuivre est également de 0,25 mole. Vous pouvez trouver un amas de cuivre :
mCu = n M = 0,25 64 = 16 g.

4. L'aluminium réagit avec une solution alcaline, entraînant la formation d'un complexe hydroxo d'aluminium et d'hydrogène :
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

Al0 − 3e = Al3+

5. Nombre de moles d'hydrogène :
nH2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mole,
le rapport molaire de l'aluminium et de l'hydrogène est de 2:3 et, par conséquent,
nAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 mole.
Poids de l'aluminium :
mAl = n M = 0,1 27= 2,7 g

6. Le reste est du fer pesant 3 g. Vous pouvez trouver la masse du mélange :
mmélange = 16 + 2,7 + 3 = 21,7 g.

7. Fractions massiques des métaux :

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

Réponse : 73,73 % de cuivre, 12,44 % d'aluminium, 13,83 % de fer.

Exemple 5.21,1 g d'un mélange de zinc et d'aluminium ont été dissous dans 565 ml d'une solution d'acide nitrique contenant 20 % en poids d'acide nitrique. % НNO3 et ayant une densité de 1,115 g/ml. Le volume du gaz libéré, qui est une substance simple et le seul produit de la réduction de l'acide nitrique, était de 2,912 l (n°). Déterminez la composition de la solution résultante en pourcentage en masse. (RHTU)

Le texte de ce problème indique clairement le produit de la réduction de l'azote - une « substance simple ». Puisque l’acide nitrique avec les métaux ne produit pas d’hydrogène, c’est de l’azote. Les deux métaux se dissolvent dans l'acide.
Le problème ne porte pas sur la composition du mélange initial de métaux, mais sur la composition de la solution résultante après les réactions. Cela rend la tâche plus difficile.

Solution à l'exemple 5.

1. Déterminez la quantité de substance gazeuse :
nN2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

2. Déterminez la masse de la solution d'acide nitrique, la masse et la quantité de HNO3 dissous :

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 moles

Veuillez noter que puisque les métaux sont complètement dissous, cela signifie : il y avait définitivement assez d'acide(ces métaux ne réagissent pas avec l'eau). Il faudra donc vérifier Y a-t-il trop d'acide ?, et quelle quantité en reste après la réaction dans la solution résultante.

3. Nous composons des équations de réaction ( n'oubliez pas votre balance électronique) et, pour faciliter les calculs, nous prenons 5x comme quantité de zinc et 10y comme quantité d'aluminium. Ensuite, conformément aux coefficients des équations, l'azote dans la première réaction sera x mol, et dans la seconde - 3y mol :


	12HNO3 = 5Zn(NO3)2 +

Zn0 − 2e = Zn2+


	36HNO3 = 10Al(NO3)3 +

Al0 − 3e = Al3+

5. Ensuite, en tenant compte du fait que la masse du mélange de métaux est de 21,1 g, leurs masses molaires sont de 65 g/mol pour le zinc et de 27 g/mol pour l'aluminium, on obtient le système d'équations suivant :

6. Il est pratique de résoudre ce système en multipliant la première équation par 90 et en soustrayant la première équation de la seconde.

7. x = 0,04, ce qui signifie nZn = 0,04 5 = 0,2 mol
y = 0,03, ce qui signifie nAl = 0,03 10 = 0,3 mol

8. Vérifiez la masse du mélange :
0,2 65 + 0,3 27 = 21,1 g.

9. Passons maintenant à la composition de la solution. Il sera pratique de réécrire à nouveau les réactions et d'écrire au-dessus des réactions les quantités de toutes les substances ayant réagi et formées (sauf l'eau) :

10. Question suivante : reste-t-il de l'acide nitrique dans la solution et quelle quantité en reste-t-il ?
D’après les équations de réaction, la quantité d’acide qui a réagi :
nHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mole,
c'est-à-dire que l'acide était en excès et vous pouvez calculer son reste dans la solution :
nHNO3rés. = 2 − 1,56 = 0,44 mole.

11. Ainsi, dans solution finale contient:

nitrate de zinc à raison de 0,2 mol :
mZn(NO3)2 = nM = 0,2 189 = 37,8 g
nitrate d'aluminium à raison de 0,3 mol :
mAl(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
excès d'acide nitrique à raison de 0,44 mol :
mHNO3reste. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

12. Quelle est la masse de la solution finale ?
Rappelons que la masse de la solution finale est constituée des composants que nous avons mélangés (solutions et substances) moins les produits de réaction qui ont quitté la solution (précipités et gaz) :

13.
Alors pour notre tâche :

14. mnouveau solution = masse de solution acide + masse d'alliage métallique - masse d'azote
mN2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
mnouveau solution = 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
ωHNO3reste. = mv-va / mr-ra = 27,72 / 648,04 = 0,0428

Réponse : 5,83 % de nitrate de zinc, 9,86 % de nitrate d'aluminium, 4,28 % d'acide nitrique.

Exemple 6.Lorsque 17,4 g d'un mélange de cuivre, de fer et d'aluminium ont été traités avec un excès d'acide nitrique concentré, 4,48 litres de gaz (n.e.) ont été libérés, et lorsque ce mélange a été exposé à la même masse d'acide chlorhydrique en excès, 8,96 litres de des gaz (n.e.) ont été libérés. y.). Déterminez la composition du mélange initial. (RHTU)

Pour résoudre ce problème, il faut d'abord se rappeler que l'acide nitrique concentré avec un métal inactif (cuivre) produit du NO2, mais que le fer et l'aluminium ne réagissent pas avec lui. L’acide chlorhydrique, au contraire, ne réagit pas avec le cuivre.

Réponse par exemple 6 : 36,8% de cuivre, 32,2% de fer, 31% d'aluminium.

Problèmes pour une solution indépendante.

1. Problèmes simples avec deux composants du mélange.

1-1. Un mélange de cuivre et d'aluminium pesant 20 g a été traité avec une solution d'acide nitrique à 96 % et 8,96 litres de gaz (n.e.) ont été libérés. Déterminez la fraction massique d’aluminium dans le mélange.

1-2. Un mélange de cuivre et de zinc pesant 10 g a été traité avec une solution alcaline concentrée. Dans ce cas, 2,24 litres d’essence (n.y.) ont été rejetés. Calculez la fraction massique de zinc dans le mélange initial.

1-3. Un mélange de magnésium et d'oxyde de magnésium pesant 6,4 g a été traité avec une quantité suffisante d'acide sulfurique dilué. Dans ce cas, 2,24 litres de gaz (n.o.) ont été libérés. Trouvez la fraction massique de magnésium dans le mélange.

1-4. Un mélange de zinc et d'oxyde de zinc pesant 3,08 g a été dissous dans de l'acide sulfurique dilué. Nous avons obtenu du sulfate de zinc pesant 6,44 g. Calculez la fraction massique de zinc dans le mélange d'origine.

1-5. Lorsqu'un mélange de poudres de fer et de zinc pesant 9,3 g a été exposé à une solution en excès de chlorure de cuivre (II), 9,6 g de cuivre se sont formés. Déterminez la composition du mélange initial.

1-6. Quelle masse d'une solution à 20 % d'acide chlorhydrique sera nécessaire pour dissoudre complètement 20 g d'un mélange de zinc et d'oxyde de zinc, si de l'hydrogène est libéré avec un volume de 4,48 l (n°) ?

1-7. Lorsque 3,04 g d'un mélange de fer et de cuivre sont dissous dans de l'acide nitrique dilué, de l'oxyde d'azote (II) est libéré dans un volume de 0,896 l (n°). Déterminez la composition du mélange initial.

1-8. Lorsque 1,11 g d'un mélange de limaille de fer et d'aluminium ont été dissous dans une solution à 16 % d'acide chlorhydrique (ρ = 1,09 g/ml), 0,672 litre d'hydrogène (n.e.) ont été libérés. Trouvez les fractions massiques de métaux dans le mélange et déterminez le volume d'acide chlorhydrique consommé.

2. Les tâches sont plus complexes.

2-1. Un mélange de calcium et d'aluminium pesant 18,8 g a été calciné sans air avec un excès de poudre de graphite. Le produit de réaction a été traité avec de l'acide chlorhydrique dilué et 11,2 litres de gaz (n.o.) ont été libérés. Déterminez les fractions massiques de métaux dans le mélange.

2-2. Pour dissoudre 1,26 g d'alliage magnésium-aluminium, 35 ml d'une solution d'acide sulfurique à 19,6 % (ρ = 1,1 g/ml) ont été utilisés. L'excès d'acide réagit avec 28,6 ml de solution de bicarbonate de potassium à une concentration de 1,4 mol/l. Déterminer les fractions massiques de métaux dans l'alliage et le volume de gaz (n°) libéré lors de la dissolution de l'alliage.

Chaque substance contient des impuretés. Une substance est considérée comme pure si elle ne contient quasiment aucune impureté.

Les mélanges de substances peuvent être homogènes ou hétérogènes. Dans un mélange homogène, les composants ne peuvent pas être détectés par observation, mais dans un mélange hétérogène, cela est possible.

Certaines propriétés physiques d'un mélange homogène diffèrent des propriétés des composants.

Dans un mélange hétérogène, les propriétés des composants sont préservées.

Les mélanges hétérogènes de substances sont séparés par décantation, filtration et parfois par l'action d'un aimant, et les mélanges homogènes sont séparés par évaporation et distillation (distillation).

Substances pures et mélanges

Nous vivons parmi les produits chimiques. Nous inspirons de l'air, qui est un mélange de gaz (azote, oxygène et autres), et expirons du dioxyde de carbone. Nous nous lavons avec de l'eau - c'est une autre substance la plus courante sur Terre. Nous buvons du lait - un mélange d'eau avec de minuscules gouttelettes de matière grasse du lait, et pas seulement : il y a aussi la caséine, une protéine du lait, des sels minéraux, des vitamines et même du sucre, mais pas celui avec lequel vous buvez du thé, mais une protéine de lait spéciale. - le lactose. Nous mangeons des pommes, qui sont constituées de tout un ensemble de produits chimiques - ici il y a du sucre, de l'acide malique et vitamines... Lorsque des morceaux de pomme mâchés pénètrent dans l'estomac, les sucs digestifs humains commencent à agir sur eux, ce qui aide à absorber tout le savoureux et substances saines non seulement les pommes, mais aussi tout autre aliment. Non seulement nous vivons parmi des produits chimiques, mais nous en sommes nous-mêmes constitués. Chaque personne – sa peau, ses muscles, son sang, ses dents, ses os, ses cheveux – est constituée de produits chimiques, comme une maison de briques. L'azote, l'oxygène, le sucre, les vitamines sont des substances d'origine naturelle. Le verre, le caoutchouc, l'acier sont aussi des substances, ou plutôt des matériaux (mélanges de substances). Le verre et le caoutchouc sont d’origine artificielle ; ils n’existent pas dans la nature. Les substances absolument pures ne se trouvent pas dans la nature ou sont très rares.

Chaque substance contient toujours une certaine quantité d'impuretés. Une substance dans laquelle il n'y a presque pas d'impuretés est dite pure. Ils travaillent avec de telles substances dans un laboratoire scientifique ou un laboratoire de chimie scolaire. Notez qu’il n’existe pas de substances absolument pures.

Une substance pure individuelle possède un certain ensemble de propriétés caractéristiques (propriétés physiques constantes). Seule l'eau distillée pure a un point de fusion = 0 °C, un point d'ébullition = 100 °C et n'a aucun goût. L'eau de mer gèle à basse température et bout à haute température ; son goût est amer et salé. L'eau de la mer Noire gèle à une température plus basse et bout à une température plus élevée que l'eau de la mer Baltique. Pourquoi? Le fait est que l'eau de mer contient d'autres substances, par exemple des sels dissous, c'est-à-dire c'est un mélange de diverses substances dont la composition varie considérablement, mais les propriétés du mélange ne sont pas constantes. La définition du concept « mélange » a été donnée au XVIIe siècle. Le scientifique anglais Robert Boyle : « Un mélange est un système intégral composé de composants hétérogènes. »

Les mélanges comprennent presque toutes les substances naturelles, les produits alimentaires (à l'exception du sel, du sucre et quelques autres), de nombreux médicaments et cosmétiques, des produits chimiques ménagers et des matériaux de construction.

Caractéristiques comparatives du mélange et de la substance pure

Chaque substance contenue dans un mélange est appelée un composant.

Classification des mélanges

Il existe des mélanges homogènes et hétérogènes.

Mélanges homogènes (homogènes)

Ajoutez une petite portion de sucre dans un verre d'eau et remuez jusqu'à ce que tout le sucre soit dissous. Le liquide aura un goût sucré. Ainsi, le sucre n’a pas disparu mais est resté dans le mélange. Mais nous ne verrons pas ses cristaux, même en examinant une goutte de liquide à l'aide d'un puissant microscope. Le mélange préparé de sucre et d'eau est homogène, les plus petites particules de ces substances sont uniformément mélangées.

Les mélanges dans lesquels les composants ne peuvent pas être détectés par observation sont appelés homogènes.

La plupart des alliages métalliques sont également des mélanges homogènes. Par exemple, dans un alliage d’or et de cuivre (utilisé pour fabriquer des bijoux), il n’y a pas de particules de cuivre rouge ni de particules d’or jaune.

De nombreux articles destinés à divers usages sont fabriqués à partir de matériaux qui sont des mélanges homogènes de substances.

Les mélanges homogènes comprennent tous les mélanges de gaz, y compris l'air. Il existe de nombreux mélanges homogènes de liquides.

Les mélanges homogènes sont également appelés solutions, même s'ils sont solides ou gazeux.

Donnons des exemples de solutions (air dans un ballon, sel de table + eau, petite monnaie : aluminium + cuivre ou nickel + cuivre).

Mélanges hétérogènes (hétérogènes)

Vous savez que la craie ne se dissout pas dans l'eau. Si sa poudre est versée dans un verre d'eau, dans le mélange obtenu, vous pouvez toujours trouver des particules de craie visibles à l'œil nu ou au microscope.

Les mélanges dans lesquels des composants peuvent être détectés par observation sont appelés hétérogènes.

Les mélanges hétérogènes comprennent la plupart des minéraux, de la terre, des matériaux de construction, des tissus vivants, de l'eau boueuse, du lait et d'autres produits alimentaires, certains médicaments et cosmétiques.

Dans un mélange hétérogène, les propriétés physiques des composants sont préservées. Ainsi, la limaille de fer mélangée à du cuivre ou de l'aluminium ne perd pas sa capacité à être attirée par un aimant.

Certains types de mélanges hétérogènes portent des noms particuliers : mousse (par exemple mousse de polystyrène, mousse de savon), suspension (un mélange d'eau avec une petite quantité de farine), émulsion (lait, huile végétale bien secouée et eau), aérosol ( fumée, brouillard).

Méthodes de séparation des mélanges

Il existe de nombreuses méthodes pour séparer les mélanges. Ils sont sélectionnés en tenant compte du type de mélange, de l'état d'agrégation et des différences dans les propriétés physiques des composants.

Méthodes de séparation des mélanges

Ces méthodes sont basées sur les différences dans les propriétés physiques des composants du mélange.

Considérons les moyens de séparer les mélanges hétérogènes et homogènes.

Exemple de mélange	Méthode de séparation
Suspension - un mélange de sable de rivière et d'eau	Plaidoyer La séparation par décantation est basée sur différentes densités de substances. Le sable plus lourd se dépose au fond. Vous pouvez également séparer l'émulsion : séparez l'huile ou l'huile végétale de l'eau. En laboratoire, cela peut être fait à l’aide d’un entonnoir à décantation. Le pétrole ou l’huile végétale forme la couche supérieure, plus légère. À la suite de la décantation, la rosée tombe du brouillard, la suie se dépose de la fumée et la crème se dépose dans le lait.
Un mélange de sable et de sel de table dans de l'eau	Filtration La séparation de mélanges hétérogènes par filtration repose sur différentes solubilités des substances dans l'eau et différentes tailles de particules. Seules les particules de substances comparables passent à travers les pores du filtre, tandis que les particules plus grosses sont retenues sur le filtre. De cette façon, vous pouvez séparer un mélange hétérogène de sel de table et de sable de rivière. Diverses substances poreuses peuvent être utilisées comme filtres : coton, charbon, terre cuite, verre pressé et autres. La méthode de filtration constitue la base du fonctionnement des appareils électroménagers, tels que les aspirateurs. Il est utilisé par les chirurgiens - bandages de gaze ; foreurs et ouvriers d'ascenseurs - masques respiratoires. À l'aide d'une passoire à thé pour filtrer les feuilles de thé, Ostap Bender - le héros de l'œuvre d'Ilf et Petrov - a réussi à prendre une des chaises d'Ellochka l'Ogresse (« Douze chaises »).
Mélange de poudre de fer et de soufre	Action par aimant ou eau La poudre de fer était attirée par un aimant, mais pas la poudre de soufre. De la poudre de soufre non mouillable flottait à la surface de l'eau et une lourde poudre de fer mouillable se déposait au fond.
Une solution de sel dans l'eau est un mélange homogène	Évaporation ou cristallisation L'eau s'évapore, laissant des cristaux de sel dans la tasse en porcelaine. Lorsque l'eau s'évapore des lacs Elton et Baskunchak, on obtient du sel de table. Cette méthode de séparation est basée sur la différence des points d’ébullition du solvant et du soluté. Si une substance, par exemple le sucre, se décompose lorsqu'elle est chauffée, l'eau ne s'évapore pas complètement - la solution s'évapore, puis des cristaux de sucre sont précipités à partir de la solution saturée. Parfois, il est nécessaire d’éliminer les impuretés des solvants ayant un point d’ébullition plus bas, comme le sel de l’eau. Dans ce cas, les vapeurs de la substance doivent être collectées puis condensées lors du refroidissement. Cette méthode de séparation d'un mélange homogène est appelée distillation, ou distillation. Dans des appareils spéciaux - distillateurs, on obtient de l'eau distillée, qui est utilisée pour les besoins de la pharmacologie, des laboratoires et des systèmes de refroidissement des voitures. Vous pouvez construire un tel distillateur à la maison. Si vous séparez un mélange d'alcool et d'eau, l'alcool ayant un point d'ébullition = 78 °C sera d'abord distillé (recueilli dans un tube à essai récepteur) et l'eau restera dans le tube à essai. La distillation est utilisée pour produire de l’essence, du kérosène et du gazole à partir du pétrole.

La chromatographie est une méthode spéciale pour séparer les composants, basée sur leur absorption différente par une substance particulière.

Si vous suspendez une bande de papier filtre sur un récipient d’encre rouge, n’y plongez que l’extrémité de la bande. La solution est absorbée par le papier et monte le long de celui-ci. Mais la limite de montée de peinture est en retard par rapport à la limite de montée d'eau. C'est ainsi que deux substances sont séparées : l'eau et la matière colorante contenue dans l'encre.

Grâce à la chromatographie, le botaniste russe M. S. Tsvet fut le premier à isoler la chlorophylle des parties vertes des plantes. Dans l'industrie et les laboratoires, l'amidon, le charbon, le calcaire et l'oxyde d'aluminium sont utilisés à la place du papier filtre pour la chromatographie. Faut-il toujours des substances ayant le même degré de purification ?

1. Remplissez les espaces vides du texte en utilisant les mots « composants », « différences », « deux », « physique ».

Un mélange peut être préparé en mélangeant au moins deux substances. Les mélanges peuvent être séparés en leurs composants individuels à l'aide de méthodes physiques basées sur les différences dans les propriétés physiques des composants.

2. Complétez les phrases.

a) La méthode de règlement est basée sur Le fait est que les particules de substance solide sont assez grosses, elles se déposent rapidement au fond et le liquide peut être soigneusement drainé des sédiments.

b) La méthode de centrifugation est basée sur l'action de la force centrifuge - les particules les plus lourdes se déposent et les plus légères se retrouvent dessus.

c) La méthode de filtrage est basée sur faire passer une solution d'un solide à travers un filtre où les particules solides sont retenues sur le filtre.

3. Remplissez le mot manquant :

a) farine et sucre cristallisé - un tamis ; limaille de soufre et de fer - aimant.

b) eau et huile de tournesol - entonnoir à séparation ; eau et sable de rivière - filtre.

c) air et poussière - respirateur ; air et gaz toxiques - absorbant.

4. Faites une liste des équipements de filtration nécessaires.

a) filtre en papier
b) un verre avec une solution
c) entonnoir en verre
d) verre propre
d) tige de verre
e) trépied avec pied

5. Expérience en laboratoire. Fabrication de filtres réguliers et plissés à partir de papier filtre ou de serviette en papier.

Selon vous, quel filtre la solution passera plus rapidement : un filtre ordinaire ou un filtre plié ? Pourquoi?

Grâce à son pliage - la zone de contact de filtration est plus grande que celle d'un filtre conventionnel.

6. Suggérez des façons de séparer les mélanges présentés dans le tableau 16.

Méthodes de séparation de certains mélanges

7. Expérience à domicile. Adsorption des colorants Pepsi-Cola par le charbon actif.

Réactifs et équipements : boisson gazeuse, charbon actif; casserole, entonnoir, papier filtre, cuisinière électrique (à gaz).

Progrès. Versez une demi-tasse (100 ml) de boisson gazeuse dans la casserole. Ajoutez-y 5 comprimés de charbon actif. Faites chauffer la poêle 10 minutes sur le feu. Filtrez le charbon. Expliquez les résultats de l’expérience.

La solution s'est décolorée en raison de l'absorption des colorants par le charbon actif.

8. Expérience à domicile. Adsorption des vapeurs odorantes par les bâtonnets de maïs.

Réactifs et équipements: bâtonnets de maïs, parfum ou eau de Cologne ; 2 bocaux en verre identiques avec couvercles.

Progrès. Placez une goutte de parfum dans deux bocaux en verre. Placez 4 à 5 bâtonnets de maïs dans l'un des bocaux. Fermez les deux pots avec des couvercles. Secouez un peu le pot contenant les bâtonnets de maïs. Pour quoi?

Pour augmenter le taux d’adsorption.

Ouvrez les deux pots. Expliquez les résultats de l’expérience.

Il n'y a aucune odeur dans le pot où se trouvaient les bâtonnets de maïs, car il absorbait l'odeur du parfum.