Czyste substancje i mieszaniny. Metody rozdzielania mieszanin. Metody rozdzielania mieszanin Jakie znasz metody rozdzielania mieszanin?

Streszczenie dyscypliny: Chemia

Na temat: Metody rozdzielania mieszanin

Ryga - 2009

Wprowadzenie…………………………………………………………………………………..strona 3

Rodzaje mieszanin………………………………………………………………………………… strona 4

Metody rozdzielania mieszanin……………………………………………………..s. 6

Zakończenie………………………………………………………………………………….strona 11

Wykaz wykorzystanej literatury………………………………………………………......s. 12

Wstęp

W naturze substancje w czystej postaci są bardzo rzadkie. Większość otaczających nas przedmiotów składa się z mieszaniny substancji. W laboratorium chemicznym chemicy pracują z czystymi substancjami. Jeśli substancja zawiera zanieczyszczenia, każdy chemik może oddzielić substancję potrzebną do eksperymentu od zanieczyszczeń. Aby zbadać właściwości substancji, konieczne jest oczyszczenie tej substancji, tj. podzielić na części składowe. Rozdzielanie mieszaniny jest procesem fizycznym. Fizyczne metody rozdzielania substancji są szeroko stosowane w laboratoriach chemicznych, przy produkcji produktów spożywczych oraz przy produkcji metali i innych substancji.

Rodzaje mieszanin

W przyrodzie nie ma czystych substancji. Badając głazy i granit, jesteśmy przekonani, że składają się one z ziaren i żył o różnych kolorach; Mleko zawiera tłuszcze, białka i wodę; ropa naftowa i gaz ziemny zawierają substancje organiczne zwane węglowodorami; powietrze zawiera różne gazy; woda naturalna nie jest substancją chemicznie czystą. Mieszanina jest mieszaniną dwóch lub więcej różnych substancji.

Mieszanki można podzielić na dwie duże grupy (ri

Jeżeli składniki mieszaniny są widoczne gołym okiem, wówczas nazywa się takie mieszaniny heterogeniczny. Na przykład mieszanina drewna i opiłków żelaza, mieszanina wody i oleju roślinnego, mieszanina piasku rzecznego i wody itp.

Jeżeli składników mieszaniny nie można rozróżnić gołym okiem, wówczas takie mieszaniny nazywa się jednorodny. Mieszaniny takie jak mleko, olej, wodny roztwór cukru itp. klasyfikuje się jako mieszaniny jednorodne.

Istnieją substancje stałe, ciekłe i gazowe. Substancje można mieszać w dowolnym stanie skupienia. O stanie skupienia mieszaniny decyduje substancja, która jest ilościowo lepsza od pozostałych.

Mieszaniny heterogeniczne powstają z substancji o różnym stanie skupienia, gdy substancje te nie rozpuszczają się wzajemnie i słabo się mieszają (tab. 1)

Rodzaje mieszanin heterogenicznych
przed zmieszaniem	Przykłady
Twardy/solidny	Minerały; żelazo/siarka
Ciecz stała	Zaprawa wapienna; ścieki
Ciało stałe/gazowe	Palić; zapylone powietrze
Płynny/stały	Perła; minerały; woda/lód
Płyn/ciecz	Mleko; olej roślinny/woda
Ciecz/Gaz	Mgła; chmury
Gazowy/stały	Styropian
Gaz/ciecz	Mydła

Mieszanki jednorodne powstają, gdy substancje dobrze się w sobie rozpuszczają i dobrze mieszają (tab. 2).

Rodzaje mieszanin jednorodnych
Stan fizyczny komponentów przed zmieszaniem	Przykłady
Twardy/solidny	Stop złota i srebra
Ciecz stała	Cukier/woda
Ciało stałe/gazowe	Opary jodu w powietrzu
Płynny/stały	Spęczniona żelatyna
Płyn/ciecz	Alkohol/woda
Ciecz/Gaz	Woda/powietrze
Gazowy/stały	Wodór w palladzie
Gaz/ciecz

Podczas tworzenia mieszanin zwykle nie zachodzą przemiany chemiczne, a substancje zawarte w mieszaninie zachowują swoje właściwości. Do rozdzielania mieszanin wykorzystuje się różnice we właściwościach substancji.

Metody rozdzielania mieszanin

Mieszaniny, zarówno heterogeniczne, jak i jednorodne, można podzielić na części składowe, tj. dla czystych substancji. Substancje czyste to substancje, których metodami fizycznymi nie można rozdzielić na dwie lub więcej innych substancji i które nie zmieniają ich właściwości fizycznych. Istnieją różne metody rozdzielania mieszanin, w zależności od składu mieszaniny stosuje się określone metody rozdzielania mieszanin.

Ekranizacja;
Filtrowanie;
Rzecznictwo;
Dekantacja
wirowanie;
Odparowanie;
Odparowanie;
Rekrystalizacja;
Destylacja (destylacja);
Zamrażanie;
Działanie magnesu;
chromatografia;
Ekstrakcja;
Adsorpcja.

Poznajmy kilka z nich. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że mieszaniny niejednorodne są łatwiejsze do rozdzielenia niż mieszaniny jednorodne.Poniżej podajemy przykłady rozdzielania substancji z mieszanin jednorodnych i niejednorodnych.

Ekranizacja.

Wyobraźmy sobie, że granulowany cukier dostaje się do mąki. Być może najprostszym sposobem na oddzielenie jest ekranizacja. Za pomocą sitka z łatwością oddzielisz drobne cząstki mąki od stosunkowo dużych kryształków cukru. W rolnictwie przesiewanie służy do oddzielania nasion roślin od obcych zanieczyszczeń. W budownictwie tak właśnie oddziela się żwir od piasku.

Filtrowanie

Stały składnik zawiesiny oddziela się od cieczy filtracja, za pomocą filtrów papierowych lub tkaninowych, waty, cienkiej warstwy drobnego piasku. Wyobraźmy sobie, że otrzymujemy mieszaninę soli kuchennej, piasku i gliny. Konieczne jest oddzielenie soli kuchennej od mieszaniny. Aby to zrobić, umieść mieszaninę w zlewce z wodą i wstrząśnij. Sól kuchenna rozpuszcza się, a piasek osiada. Glinka nie rozpuszcza się i nie osiada na dnie szklanki, przez co woda pozostaje mętna. Aby usunąć z roztworu nierozpuszczalne cząstki gliny, mieszaninę filtruje się. Aby to zrobić, musisz złożyć małe urządzenie filtrujące ze szklanego lejka, bibuły filtracyjnej i statywu. Roztwór soli przesącza się. Aby to zrobić, przefiltrowany roztwór ostrożnie wlewa się do lejka z ciasno włożonym filtrem. Na filtrze pozostają cząstki piasku i gliny, a przez filtr przechodzi klarowny roztwór soli. Aby wyizolować sól kuchenną rozpuszczoną w wodzie, stosuje się metodę rekrystalizacji.

Rekrystalizacja, odparowanie

Rekrystalizacja to metoda oczyszczania, w której najpierw rozpuszcza się substancję w wodzie, a następnie odparowuje się roztwór substancji w wodzie. W rezultacie woda odparowuje i substancja uwalnia się w postaci kryształów.
Podajmy przykład: wymagane jest wyizolowanie soli kuchennej z roztworu.
Powyżej przyjrzeliśmy się przykładowi, w którym konieczne było wyizolowanie soli kuchennej z mieszaniny heterogenicznej. Teraz oddzielmy sól kuchenną od jednorodnej mieszaniny. Roztwór otrzymany przez filtrację nazywa się filtratem. Filtrat należy przelać do porcelanowego kubka. Umieścić kubek z roztworem na pierścieniu statywu i podgrzać roztwór nad płomieniem lampy alkoholowej. Woda zacznie parować i objętość roztworu zmniejszy się. Proces ten nazywa się przez odparowanie. W miarę odparowywania wody roztwór staje się bardziej stężony. Gdy roztwór osiągnie stan nasycenia solą kuchenną, na ściankach filiżanki pojawią się kryształy. W tym momencie należy przerwać ogrzewanie i ochłodzić roztwór. Schłodzona sól kuchenna wydzieli się w postaci kryształków. W razie potrzeby kryształy soli można oddzielić od roztworu przez filtrację. Roztworu nie należy odparowywać do czasu całkowitego odparowania wody, ponieważ inne rozpuszczalne zanieczyszczenia mogą również wytrącić się w postaci kryształów i zanieczyścić sól kuchenną.

Osiadanie, dekantacja

Służy do oddzielania substancji nierozpuszczalnych od cieczy podtrzymywanie. Jeśli cząstki stałe są wystarczająco duże, szybko osiadają na dnie i ciecz staje się klarowna. Można go ostrożnie spuścić z osadu, a ta prosta operacja ma również swoją nazwę - dekantacja. Im mniejszy jest rozmiar cząstek stałych w cieczy, tym dłużej mieszanina będzie się osadzać. Można także rozdzielić dwie ciecze, które się ze sobą nie mieszają.

Wirowanie

Jeśli cząstki mieszaniny heterogenicznej są bardzo małe, nie można ich oddzielić ani przez osadzanie, ani przez filtrowanie. Przykładami takich mieszanin są mleko i pasta do zębów zmieszane z wodą. Takie mieszaniny rozdziela się wirowanie. Mieszaniny zawierające taką ciecz umieszcza się w probówkach i obraca z dużą prędkością w specjalnych urządzeniach - wirówkach. W wyniku wirowania cięższe cząstki „dociskane” są do dna naczynia, a lżejsze trafiają na górę. Mleko to drobne cząsteczki tłuszczu rozmieszczone w wodnym roztworze innych substancji - cukrów, białek. Do rozdzielenia takiej mieszaniny stosuje się specjalną wirówkę zwaną separatorem. Po oddzieleniu mleka na powierzchni pojawiają się tłuszcze, które można łatwo oddzielić. Pozostaje woda z rozpuszczonymi w niej substancjami – jest to mleko odtłuszczone.

Adsorpcja

W technologii często pojawia się zadanie oczyszczania gazów, takich jak powietrze, z niepożądanych lub szkodliwych składników. Wiele substancji ma jedną interesującą właściwość - mogą „chwytać” powierzchnię porowatych substancji, jak żelazo do magnesu. Adsorpcja to zdolność niektórych substancji stałych do wchłaniania substancji gazowych lub rozpuszczonych na swojej powierzchni. Substancje zdolne do adsorpcji nazywane są adsorbentami. Adsorbenty to substancje stałe, w których występuje wiele wewnętrznych kanałów, pustek, porów, tj. mają bardzo dużą całkowitą powierzchnię absorpcyjną. Adsorbentami są węgiel aktywny, żel krzemionkowy (w pudełku z nowymi butami znajdziesz torebkę białego groszku - jest to żel krzemionkowy), bibuła filtracyjna. Różne substancje w różny sposób „przylegają” do powierzchni adsorbentów: jedne trzymają się mocno na powierzchni, inne słabiej. Węgiel aktywny jest w stanie absorbować nie tylko substancje gazowe, ale także substancje rozpuszczone w cieczach. W przypadku zatrucia przyjmuje się, że zaadsorbowane są na nim toksyczne substancje.

Destylacja (destylacja)

Dwie ciecze tworzące jednorodną mieszaninę, na przykład alkohol etylowy i woda, oddziela się przez destylację lub destylację. Metoda ta polega na tym, że ciecz jest podgrzewana do temperatury wrzenia, a jej pary są odprowadzane rurką wylotową gazu do innego naczynia. Gdy para się ochładza, skrapla się, pozostawiając zanieczyszczenia w kolbie destylacyjnej. Urządzenie do destylacji pokazano na ryc. 2

Ciecz umieszcza się w kolbie Wurtza (1), szyjkę kolby Wurtza szczelnie zamyka się korkiem z włożonym do niej termometrem (2), a zbiornik z rtęcią powinien znajdować się na wysokości otworu rurki wylotowej. Koniec rurki wylotowej przez ciasno dopasowaną zatyczkę wkłada się do lodówki Liebig (3), na drugim końcu której wzmocniona jest podłużna część (4). Zwężony koniec podłużnicy opuszcza się do komory zamkowej (5). Dolny koniec płaszcza lodówki łączy się za pomocą gumowego węża z kranem, a od górnego końca wykonuje się odpływ do zlewu w celu spuszczenia wody. Płaszcz lodówki powinien być zawsze napełniony wodą. Kolbę Wurtza i lodówkę montuje się w oddzielnych stojakach. Ciecz wlewa się do kolby przez lejek z długą rurką, napełniając kolbę destylacyjną do 2/3 jej objętości. Aby zapewnić równomierne wrzenie, na dnie kolby umieść kilka kotłów - szklane kapilary uszczelnione z jednej strony. Po zamknięciu kolby dodać wodę do lodówki i podgrzać płyn w kolbie. Ogrzewanie można przeprowadzić na palniku gazowym, kuchence elektrycznej, kąpieli wodnej, piaskowej lub olejowej – w zależności od temperatury wrzenia cieczy. Aby uniknąć wypadków, nigdy nie należy podgrzewać cieczy palnych i łatwopalnych (alkohol, eter, aceton itp.) nad otwartym ogniem: należy używać wyłącznie wody lub innej kąpieli. Ciecz nie powinna całkowicie odparować: w kolbie powinno pozostać 10-15% początkowo pobranej objętości. Nową porcję płynu można wlać dopiero, gdy kolba nieco ostygnie.

Zamrażanie

Za pomocą tej metody oddziela się substancje o różnych temperaturach topnienia zamrażanie, ochłodzenie roztworu. Zamrażając, możesz uzyskać w domu bardzo czystą wodę. Aby to zrobić, wlej wodę z kranu do słoika lub kubka i umieść ją w zamrażarce lodówki (lub wyjmij na zimno w zimie). Gdy tylko około połowa wody zamieni się w lód, należy wylać niezamarzniętą jej część, w której gromadzą się zanieczyszczenia, i poczekać, aż lód się stopi.

W przemyśle i warunkach laboratoryjnych stosuje się metody rozdzielania mieszanin, które opierają się na innych, odmiennych właściwościach składników mieszaniny. Z mieszaniny można na przykład oddzielić opiłki żelaza magnes. Zdolność substancji do rozpuszczania się w różnych rozpuszczalnikach wykorzystuje się, gdy ekstrakcja– metoda rozdzielania mieszanin stałych lub ciekłych poprzez traktowanie ich różnymi rozpuszczalnikami. Na przykład jod można wyizolować z wodnego roztworu za pomocą rozpuszczalnika organicznego, w którym jod lepiej się rozpuszcza.

Wniosek

W praktyce laboratoryjnej i życiu codziennym bardzo często konieczne jest wyodrębnienie poszczególnych składników z mieszaniny substancji. Należy pamiętać, że mieszaniny zawierają dwie lub więcej substancji i są podzielone na dwie duże grupy: jednorodne i niejednorodne. Istnieją różne sposoby rozdzielania mieszanin, takie jak filtracja, odparowanie, destylacja (destylacja) i inne. Metody rozdzielania mieszanin zależą głównie od rodzaju i składu mieszaniny.

Wykaz używanej literatury

1. S. Ozols, E. Lepiņš chemia dla szkoły podstawowej., 1996. s. 289

2. Informacje z Internetu

Zasady pracy w laboratorium.
Szkło laboratoryjne i sprzęt.
Zasady bezpieczeństwa podczas pracy z substancjami żrącymi, łatwopalnymi i toksycznymi, chemią gospodarczą.
Naukowe metody badania substancji i przemian chemicznych. Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania substancji.

Zasady pracy w laboratorium

Surowo zabrania się samodzielnej pracy w laboratorium, ponieważ w razie wypadku nie będzie nikogo, kto mógłby pomóc ofierze i wyeliminować skutki wypadku.

Podczas pracy w laboratorium należy zachować czystość, ciszę, porządek i zasady bezpieczeństwa, gdyż pośpiech i zaniedbania często prowadzą do wypadków z poważnymi konsekwencjami.

Każdy pracownik musi wiedzieć, gdzie w laboratorium znajduje się sprzęt przeciwpożarowy oraz apteczka zawierająca wszystko, co niezbędne do udzielenia pierwszej pomocy.

Nie możesz rozpocząć pracy, dopóki uczniowie nie opanują wszystkich technik jej wykonywania.

Doświadczenia należy przeprowadzać wyłącznie w czystych pojemnikach z chemikaliami. Po zakończeniu eksperymentu naczynia należy natychmiast umyć.

Podczas pracy należy zachować czystość i dokładność, aby substancje nie miały kontaktu ze skórą twarzy i dłoni, ponieważ wiele substancji powoduje podrażnienie skóry i błon śluzowych.

W laboratorium nie można próbować żadnych substancji. Substancje wąchać można jedynie ostrożnie kierując pary lub gazy w swoją stronę lekkim ruchem ręki, a nie pochylając się w stronę naczynia i bez głębokiego wdychania.

Każdy pojemnik, w którym przechowywane są odczynniki, musi posiadać etykiety zawierające nazwy substancji.

Naczynia z substancjami lub roztworami należy jedną ręką chwycić za szyję, a drugą podtrzymywać za dno.

Podczas podgrzewania substancji płynnych i stałych w probówkach i kolbach nie kieruj ich otworów w stronę siebie ani sąsiadów. Nie należy także patrzeć z góry na otwarte naczynia, aby uniknąć obrażeń w przypadku uwolnienia gorącej masy.

Po zakończeniu pracy należy wyłączyć gaz, wodę i prąd.

Zabrania się wlewania do zlewów stężonych roztworów kwasów i zasad, a także różnych rozpuszczalników organicznych, substancji silnie pachnących i łatwopalnych. Wszystkie te odpady należy wlać do specjalnych butelek.

Każde laboratorium musi posiadać maseczki i okulary ochronne.

W każdym pomieszczeniu laboratoryjnym konieczne jest posiadanie sprzętu przeciwpożarowego: skrzynia z przesianym piaskiem i łyżką do niego, koc gaśniczy (azbestowy lub gruby filc), gaśnice naładowane.

Zasady bezpieczeństwa podczas pracy z substancjami żrącymi, łatwopalnymi i toksycznymi, chemią gospodarczą

Aby przyspieszyć rozpuszczanie się ciał stałych w probówce, podczas potrząsania nie zakrywaj palcem jej otworu.

Zasadę należy rozpuścić w porcelanowej misce dodając małymi porcjami substancji do wody, ciągle mieszając.

Podczas określania zapachu substancji nie należy się nad nią pochylać ani wdychać wydzielających się oparów lub gazów. Należy lekko przesunąć dłonią po szyjce naczynia, aby skierować parę lub gaz do nosa i wykonać delikatny wdech.

Rozlany kwas lub zasadę należy posypać czystym, suchym piaskiem i mieszać aż do całkowitego wchłonięcia cieczy. Zsyp mokry piasek do szerokiego szklanego naczynia w celu późniejszego płukania i neutralizacji.

Roztwory z butelek reaktywnych należy nalewać tak, aby po przechyleniu etykieta znajdowała się na górze (etykieta znajdowała się w dłoni). W przypadku kontaktu ze skórą roztworów zasad lub kwasów należy je zmyć po strząśnięciu widocznych kropli silnym strumieniem zimnej wody, a następnie poddać działaniu roztworem zobojętniającym (2% roztwór kwasu octowego lub 2% roztworem wodorowęglanu sodu) i spłukać wodą.

Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania substancji. Czyste substancje i mieszaniny Substancje

Mieszanka to materiał składający się z dwóch lub więcej substancji, losowo występujących naprzemiennie w przestrzeni.

Czysta substancja to materiał jednorodny fizycznie i chemicznie, który ma pewien zestaw trwałych właściwości. Zawartość zanieczyszczeń w preparatach o wysokiej czystości mierzy się w milionowych i miliardowych częściach procenta.

Mieszanki
Jednorodny (jednorodny)	Heterogeniczny (heterogeniczny)
Mieszaniny jednorodne to takie, w których cząstek nie można wykryć ani wizualnie, ani za pomocą instrumentów optycznych, ponieważ substancje znajdują się w stanie rozdrobnionym na poziomie mikro	Mieszaniny, w których cząstki można wykryć wizualnie lub za pomocą instrumentów optycznych, nazywane są heterogenicznymi. Ponadto substancje te znajdują się w różnych stanach skupienia (fazach)
Przykłady mieszanin
Prawdziwe roztwory (sól kuchenna + woda, roztwór alkoholu w wodzie)	Zawiesiny (stałe + płynne), np. woda + piasek
Roztwory stałe, stopy, na przykład mosiądz, brąz.	Emulsje (ciecz + ciecz), takie jak woda + tłuszcz
Roztwory gazowe (mieszaniny dowolnej ilości i dowolnej ilości gazów)	Aerozole (gaz + ciecz), takie jak mgła

Osadzanie to metoda oparta na różnych gęstościach substancji.

Na przykład mieszaninę oleju roślinnego i wody można rozdzielić na olej i wodę, po prostu pozwalając mieszaninie osiąść.

Filtracja to metoda oparta na różnej zdolności filtra do przepuszczania substancji tworzących mieszaninę. Na przykład filtr można zastosować do oddzielenia zanieczyszczeń stałych od cieczy.

Odparowanie polega na oddzieleniu nielotnych substancji stałych z roztworu w lotnym rozpuszczalniku, zwłaszcza w wodzie. Na przykład, aby wyizolować sól rozpuszczoną w wodzie, wystarczy odparować wodę. Woda wyparuje, ale sól pozostanie.

Blok teoretyczny.

Definicja pojęcia „mieszanina” została podana w XVII wieku. Angielski naukowiec Robert Boyle: „Mieszanina jest integralnym systemem składającym się z heterogenicznych składników.”

Charakterystyka porównawcza mieszaniny i czystej substancji

Znaki porównania	Czysta substancja	Mieszanina
	Stały	Zmienny
Substancje	To samo	Różny
Właściwości fizyczne	Stały	Zmienny
Zmiana energii podczas formowania	Wydarzenie	Nie dzieje się
Separacja	Poprzez reakcje chemiczne	Metodami fizycznymi

Mieszanki różnią się między sobą wyglądem.

Klasyfikację mieszanin przedstawiono w tabeli:

Podajmy przykłady zawiesin (piasek rzeczny + woda), emulsji (olej roślinny + woda) i roztworów (powietrze w kolbie, sól kuchenna + woda, drobnostka: aluminium + miedź lub nikiel + miedź).

Metody rozdzielania mieszanin

W przyrodzie substancje występują w postaci mieszanin. Do badań laboratoryjnych, produkcji przemysłowej oraz na potrzeby farmakologii i medycyny potrzebne są czyste substancje.

Do oczyszczania substancji stosuje się różne metody rozdzielania mieszanin.

Odparowanie to oddzielenie substancji stałych rozpuszczonych w cieczy poprzez przekształcenie jej w parę.

Destylacja- destylacja, rozdzielanie substancji zawartych w ciekłych mieszaninach według temperatur wrzenia, a następnie chłodzenie pary.

W przyrodzie woda nie występuje w czystej postaci (bez soli). Woda oceaniczna, morska, rzeczna, studniowa i źródlana to rodzaje roztworów soli w wodzie. Jednak ludzie często potrzebują czystej wody, niezawierającej soli (stosowanej w silnikach samochodowych, w produkcji chemicznej do otrzymywania różnych roztworów i substancji, przy robieniu fotografii). Taka woda nazywana jest destylowaną, a sposób jej otrzymywania nazywa się destylacją.

Filtracja - przecedzanie cieczy (gazów) przez filtr w celu oczyszczenia ich z zanieczyszczeń stałych.

Metody te opierają się na różnicach we właściwościach fizycznych składników mieszaniny.

Rozważ metody separacji heterogenicznyi jednorodne mieszaniny.

Przykład mieszaniny	Metoda separacji
Zawieszenie - mieszanina piasku rzecznego i wody	Rzecznictwo Separacja obrona w oparciu o różne gęstości substancji. Cięższy piasek osiada na dnie. Można także oddzielić emulsję: oddzielić olej lub olej roślinny od wody. W laboratorium można to zrobić za pomocą rozdzielacza. Górną, jaśniejszą warstwę tworzy ropa naftowa lub olej roślinny. W wyniku osiadania z mgły wypada rosa, z dymu osadza się sadza, a w mleku osadza się śmietanka. Rozdzielanie mieszaniny wody i oleju roślinnego poprzez osadzanie
Mieszanka piasku i soli kuchennej w wodzie	Filtrowanie Na jakiej podstawie można rozdzielać mieszaniny heterogeniczne filtracja?O różnej rozpuszczalności substancji w wodzie i o różnej wielkości cząstek. Przez pory filtra przechodzą tylko cząstki substancji porównywalnych z nimi, natomiast większe cząstki zatrzymują się na filtrze. W ten sposób można rozdzielić niejednorodną mieszaninę soli kuchennej i piasku rzecznego. Jako filtry można zastosować różne substancje porowate: watę, węgiel, wypalaną glinę, prasowane szkło i inne. Metoda filtracji jest podstawą działania urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak odkurzacze. Jest używany przez chirurgów - bandaże z gazy; wiertnicy i pracownicy wind - maski oddechowe. Za pomocą sitka do herbaty, aby przefiltrować liście herbaty, Ostap Bender, bohater dzieła Ilfa i Pietrowa, zdołał zabrać jedno z krzeseł Ogrzycy Ellochce („Dwanaście Krzeseł”). Oddzielenie mieszaniny skrobi i wody przez filtrację
Mieszanka proszku żelaza i siarki	Działanie za pomocą magnesu lub wody Proszek żelaza był przyciągany przez magnes, ale proszek siarki nie. Niezwilżalny proszek siarki unosił się na powierzchnię wody, a ciężki zwilżalny proszek żelaza osiadał na dnie. Rozdzielanie mieszaniny siarki i żelaza za pomocą magnesu i wody
Roztwór soli w wodzie jest mieszaniną jednorodną	Parowanie lub krystalizacja Woda wyparowuje, pozostawiając w porcelanowej filiżance kryształki soli. Po odparowaniu wody z jezior Elton i Baskunchak otrzymuje się sól kuchenną. Ta metoda separacji opiera się na różnicy temperatur wrzenia rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej. Jeśli substancja, na przykład cukier, rozkłada się po podgrzaniu, wówczas woda nie odparowuje całkowicie - roztwór odparowuje, a następnie z nasyconego roztworu wytrącają się kryształki cukru. Czasami konieczne jest usunięcie zanieczyszczeń z rozpuszczalników o niższej temperaturze wrzenia, np. soli z wody. W takim przypadku pary substancji należy zebrać, a następnie po ochłodzeniu skroplić. Ta metoda rozdzielania jednorodnej mieszaniny nazywa się destylacja lub destylacja. W specjalnych urządzeniach - gorzelnikach uzyskuje się wodę destylowaną, która wykorzystywana jest na potrzeby farmakologii, laboratoriów i układów chłodzenia samochodów. W domu możesz zbudować taki destylator: Jeśli rozdzielisz mieszaninę alkoholu i wody, to najpierw oddestyluje się alkohol o temperaturze wrzenia = 78 °C (zebrany w probówce odbiorczej), a w probówce pozostanie woda. Destylacja służy do produkcji benzyny, nafty i oleju napędowego z ropy naftowej. Rozdzielanie mieszanin jednorodnych

Specjalną metodą rozdzielania składników, polegającą na różnym ich wchłanianiu przez określoną substancję, jest chromatografia.

Za pomocą chromatografii rosyjski botanik jako pierwszy wyizolował chlorofil z zielonych części roślin. W przemyśle i laboratoriach zamiast bibuły filtracyjnej do chromatografii stosuje się skrobię, węgiel, wapień i tlenek glinu. Czy zawsze wymagane są substancje o tym samym stopniu oczyszczenia?

Do różnych celów wymagane są substancje o różnym stopniu oczyszczenia. Wodę do gotowania należy pozostawić do odstania, aby usunąć zanieczyszczenia i chlor stosowany do jej dezynfekcji. Wodę do picia należy najpierw zagotować. A w laboratoriach chemicznych do przygotowywania roztworów i przeprowadzania eksperymentów, w medycynie potrzebna jest woda destylowana, oczyszczona w jak największym stopniu z rozpuszczonych w niej substancji. Szczególnie czyste substancje, w których zawartość zanieczyszczeń nie przekracza jednej milionowej procenta, znajdują zastosowanie w elektronice, półprzewodnikach, technologii nuklearnej i innych gałęziach przemysłu precyzyjnego.

Metody wyrażania składu mieszanin.

· Udział masowy składnika w mieszaninie- stosunek masy składnika do masy całej mieszaniny. Zwykle udział masowy wyraża się w %, ale nie jest to konieczne.

ω ["omega"] = mskładnik / mieszanina

· Udział molowy składnika w mieszaninie- stosunek liczby moli (ilości substancji) składnika do całkowitej liczby moli wszystkich substancji w mieszaninie. Na przykład, jeśli mieszanina zawiera substancje A, B i C, to:

χ [„chi”] składnik A = nskładnik A / (n(A) + n(B) + n(C))

· Stosunek molowy składników. Czasami problemy związane z mieszaniną wskazują na stosunek molowy jej składników. Na przykład:

nskładnik A: nskładnik B = 2: 3

· Udział objętościowy składnika w mieszaninie (tylko dla gazów)- stosunek objętości substancji A do całkowitej objętości całej mieszaniny gazowej.

φ ["phi"] = Vskładnik / Vmieszanina

Praktyczny blok.

Przyjrzyjmy się trzem przykładom problemów, z którymi reagują mieszaniny metali sól kwas:

Przykład 1.Po wystawieniu mieszaniny miedzi i żelaza o masie 20 g na działanie nadmiaru kwasu solnego uwolniło się 5,6 litra gazu (nie dotyczy). Określ udziały masowe metali w mieszaninie.

W pierwszym przykładzie miedź nie reaguje z kwasem solnym, to znaczy, gdy kwas reaguje z żelazem, wydziela się wodór. Zatem znając objętość wodoru, możemy od razu znaleźć ilość i masę żelaza. I odpowiednio ułamki masowe substancji w mieszaninie.

Rozwiązanie przykładu 1.

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

2. Zgodnie z równaniem reakcji:

3. Ilość żelaza wynosi również 0,25 mola. Możesz znaleźć jego masę:
mFe = 0,25 · 56 = 14 g.

Odpowiedź: 70% żelaza, 30% miedzi.

Przykład 2.Kiedy mieszaninę glinu i żelaza o masie 11 g poddano działaniu nadmiaru kwasu solnego, uwolniło się 8,96 litra gazu (nr). Określ udziały masowe metali w mieszaninie.

W drugim przykładzie reakcja jest taka Zarówno metal Tutaj wodór jest już uwolniony z kwasu w obu reakcjach. Dlatego nie można tu zastosować bezpośrednich obliczeń. W takich przypadkach wygodnie jest rozwiązać za pomocą bardzo prostego układu równań, przyjmując x jako liczbę moli jednego z metali, a y jako ilość substancji drugiego.

Rozwiązanie przykładu 2.

1. Znajdź ilość wodoru:
n = V / Vm = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol.

2. Niech ilość glinu będzie wynosić x moli, a ilość żelaza będzie x moli. Następnie możemy wyrazić ilość uwolnionego wodoru w kategoriach x i y:


	2HCl = FeCl2+

4. Znamy całkowitą ilość wodoru: 0,4 mol. Oznacza,
1,5x + y = 0,4 (jest to pierwsze równanie w układzie).

5. W przypadku mieszaniny metali należy wyrazić szerokie rzesze poprzez ilość substancji.
m = M n
A więc masa aluminium
mAl = 27x,
masa żelaza
mFe = 56у,
i masę całej mieszaniny
27x + 56y = 11 (jest to drugie równanie w układzie).

6. Mamy więc układ dwóch równań:

7. O wiele wygodniej jest rozwiązywać takie układy metodą odejmowania, mnożąc pierwsze równanie przez 18:
27x + 18 lat = 7,2
i odejmując pierwsze równanie od drugiego:

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

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

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

Odpowiedź: 50,91% żelaza, 49,09% aluminium.

Przykład 3.16 g mieszaniny cynku, glinu i miedzi zadano nadmiarem roztworu kwasu solnego. W tym przypadku wydzieliło się 5,6 litra gazu (n.o.), a 5 g substancji nie uległo rozpuszczeniu. Określ udziały masowe metali w mieszaninie.

W trzecim przykładzie dwa metale reagują, ale trzeci metal (miedź) nie reaguje. Dlatego pozostała część 5 g to masa miedzi. Ilości pozostałych dwóch metali – cynku i aluminium (należy pamiętać, że ich łączna masa wynosi 16 − 5 = 11 g) można wyznaczyć korzystając z układu równań, jak w przykładzie nr 2.

Odpowiedź na przykład 3: 56,25% cynku, 12,5% aluminium, 31,25% miedzi.

Przykład 4.Mieszaninę żelaza, aluminium i miedzi potraktowano nadmiarem zimnego stężonego kwasu siarkowego. W tym przypadku część mieszaniny uległa rozpuszczeniu i wydzieliło się 5,6 litra gazu (n.o.). Pozostałą mieszaninę potraktowano nadmiarem roztworu wodorotlenku sodu. Wydzieliło się 3,36 litra gazu i pozostało 3 g nierozpuszczonej pozostałości. Określ masę i skład początkowej mieszaniny metali.

W tym przykładzie musimy o tym pamiętać zimny skoncentrowany kwas siarkowy nie reaguje z żelazem i aluminium (pasywacja), ale reaguje z miedzią. Powoduje to uwolnienie tlenku siarki (IV).
Z alkaliami reaguje tylko aluminium- metal amfoteryczny (oprócz aluminium, cynku i cyny rozpuszczają się również w alkaliach, a beryl można również rozpuszczać w gorących stężonych zasadach).

Rozwiązanie przykładu 4.

1. Tylko miedź reaguje ze stężonym kwasem siarkowym, liczba moli gazu:
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol


	2H2SO4 (stężony) = CuSO4 +

2. (nie zapominaj, że takie reakcje należy wyrównać za pomocą wagi elektronicznej)

3. Ponieważ stosunek molowy miedzi i dwutlenku siarki wynosi 1:1, wówczas miedź również wynosi 0,25 mola. Można znaleźć masę miedzi:
mCu = n M = 0,25 64 = 16 g.

4. Aluminium reaguje z roztworem alkalicznym, tworząc hydroksykompleks glinu i wodoru:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

Al0 − 3e = Al3+

5. Liczba moli wodoru:
nH2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mola,
stosunek molowy glinu i wodoru wynosi 2:3, a zatem
nAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 mol.
Waga aluminium:
mAl = n M = 0,1 27 = 2,7 g

6. Pozostałość to żelazo o wadze 3 g. Masę mieszaniny można znaleźć:
mieszanka = 16 + 2,7 + 3 = 21,7 g.

7. Ułamki masowe metali:

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

Odpowiedź: 73,73% miedzi, 12,44% aluminium, 13,83% żelaza.

Przykład 5.21,1 g mieszaniny cynku i glinu rozpuszczono w 565 ml roztworu kwasu azotowego zawierającego 20% wag. % НNO3 i mający gęstość 1,115 g/ml. Objętość wydzielonego gazu, który jest substancją prostą i jedynym produktem redukcji kwasu azotowego, wynosiła 2,912 l (nr). Określ skład powstałego roztworu w procentach masowych. (RHTU)

Tekst tego problemu wyraźnie wskazuje produkt redukcji azotu – „substancję prostą”. Ponieważ kwas azotowy z metalami nie wytwarza wodoru, jest to azot. Obydwa metale rozpuszczone w kwasie.
Problem nie dotyczy składu początkowej mieszaniny metali, ale składu powstałego roztworu po reakcjach. To utrudnia zadanie.

Rozwiązanie przykładu 5.

1. Określ ilość substancji gazowej:
nN2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

2. Określ masę roztworu kwasu azotowego, masę i ilość rozpuszczonego HNO3:

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

Należy pamiętać, że skoro metale całkowicie się rozpuściły, oznacza to - zdecydowanie było dość kwasu(metale te nie reagują z wodą). W związku z tym konieczne będzie sprawdzenie Czy jest za dużo kwasu? i ile go pozostało po reakcji w powstałym roztworze.

3. Układamy równania reakcji ( nie zapomnij o wadze elektronicznej) i dla wygody obliczeń przyjmujemy, że 5x to ilość cynku, a 10y to ilość aluminium. Następnie, zgodnie ze współczynnikami w równaniach, azot w pierwszej reakcji będzie wynosić x mol, a w drugiej - 3y mol:


	12HNO3 = 5Zn(NO3)2 +

Zn0 − 2e = Zn2+


	36HNO3 = 10Al(NO3)3+

Al0 − 3e = Al3+

5. Następnie biorąc pod uwagę, że masa mieszaniny metali wynosi 21,1 g, ich masy molowe wynoszą 65 g/mol dla cynku i 27 g/mol dla aluminium, otrzymujemy następujący układ równań:

6. Wygodnie jest rozwiązać ten układ, mnożąc pierwsze równanie przez 90 i odejmując pierwsze równanie od drugiego.

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

8. Sprawdź masę mieszanki:
0,2 65 + 0,3 27 = 21,1 g.

9. Przejdźmy teraz do składu rozwiązania. Wygodnie będzie ponownie zapisać reakcje i zapisać nad reakcjami ilości wszystkich przereagowanych i powstałych substancji (z wyjątkiem wody):

10. Następne pytanie: czy w roztworze pozostał kwas azotowy i ile go zostało?
Zgodnie z równaniami reakcji ilość kwasu, która przereagowała:
nHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mol,
tzn. kwasu było w nadmiarze i możesz obliczyć jego resztę w roztworze:
nHNO3res. = 2 - 1,56 = 0,44 mola.

11. A więc w ostateczne rozwiązanie zawiera:

azotan cynku w ilości 0,2 mola:
mZn(NO3)2 = n M = 0,2 · 189 = 37,8 g
azotan glinu w ilości 0,3 mola:
mAl(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
nadmiar kwasu azotowego w ilości 0,44 mola:
mHNO3reszta. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

12. Jaka jest masa roztworu końcowego?
Pamiętajmy, że na masę końcowego roztworu składają się składniki, które wymieszaliśmy (roztwory i substancje) minus produkty reakcji, które opuściły roztwór (osady i gazy):

13.
Następnie dla naszego zadania:

14. mnowy roztwór = masa roztworu kwasu + masa stopu metalu - masa azotu
mN2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
nowy roztwór = 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
ωHNO3reszta. = mv-va / mr-ra = 27,72 / 648,04 = 0,0428

Odpowiedź: 5,83% azotan cynku, 9,86% azotan glinu, 4,28% kwas azotowy.

Przykład 6.Gdy 17,4 g mieszaniny miedzi, żelaza i aluminium potraktowano nadmiarem stężonego kwasu azotowego, uwolniło się 4,48 litra gazu (niewymienionego), a gdy tę mieszaninę wystawiono na działanie tej samej masy nadmiaru kwasu solnego, wypłynęło 8,96 litra gazu gaz (nie) został uwolniony. y.). Określ skład mieszaniny początkowej. (RHTU)

Rozwiązując ten problem, musimy po pierwsze pamiętać, że stężony kwas azotowy z nieaktywnym metalem (miedzią) wytwarza NO2, natomiast żelazo i aluminium nie reagują z nim. Przeciwnie, kwas solny nie reaguje z miedzią.

Odpowiedź na przykład 6: 36,8% miedzi, 32,2% żelaza, 31% aluminium.

Problemy do samodzielnego rozwiązania.

1. Proste zadania z dwoma składnikami mieszaniny.

1-1. Mieszaninę miedzi i aluminium o masie 20 g potraktowano 96% roztworem kwasu azotowego i wydzieliło się 8,96 litra gazu (nie dotyczy). Określ udział masowy aluminium w mieszaninie.

1-2. Mieszaninę miedzi i cynku o masie 10 g potraktowano stężonym roztworem alkalicznym. W tym przypadku wyemitowano 2,24 litra gazu (nr). Oblicz udział masowy cynku w początkowej mieszaninie.

1-3. Mieszaninę magnezu i tlenku magnezu o masie 6,4 g potraktowano odpowiednią ilością rozcieńczonego kwasu siarkowego. W tym przypadku wyemitowano 2,24 litra gazu (n.o.). Znajdź udział masowy magnezu w mieszaninie.

1-4. Mieszaninę cynku i tlenku cynku o masie 3,08 g rozpuszczono w rozcieńczonym kwasie siarkowym. Otrzymaliśmy siarczan cynku o masie 6,44 g. Oblicz udział masowy cynku w wyjściowej mieszaninie.

1-5. Po wystawieniu mieszaniny proszków żelaza i cynku o masie 9,3 g na działanie nadmiaru roztworu chlorku miedzi(II) powstało 9,6 g miedzi. Określ skład mieszaniny początkowej.

1-6. Jaka masa 20% roztworu kwasu solnego będzie potrzebna do całkowitego rozpuszczenia 20 g mieszaniny cynku i tlenku cynku, jeśli uwolni się wodór w objętości 4,48 l (nr.)?

1-7. Po rozpuszczeniu 3,04 g mieszaniny żelaza i miedzi w rozcieńczonym kwasie azotowym uwalnia się tlenek azotu (II) o objętości 0,896 l (nr.). Określ skład mieszaniny początkowej.

1-8. Po rozpuszczeniu 1,11 g mieszaniny opiłków żelaza i aluminium w 16% roztworze kwasu solnego (ρ = 1,09 g/ml) wydzieliło się 0,672 litra wodoru (nie dotyczy). Znajdź ułamki masowe metali w mieszaninie i określ objętość zużytego kwasu solnego.

2. Zadania są bardziej złożone.

2-1. Mieszaninę wapnia i glinu o masie 18,8 g kalcynowano bez powietrza z nadmiarem proszku grafitowego. Produkt reakcji potraktowano rozcieńczonym kwasem solnym i uwolniono 11,2 litra gazu (n.o.). Określ udziały masowe metali w mieszaninie.

2-2. Do rozpuszczenia 1,26 g stopu magnezowo-aluminiowego użyto 35 ml 19,6% roztworu kwasu siarkowego (ρ = 1,1 g/ml). Nadmiar kwasu przereagował z 28,6 ml roztworu wodorowęglanu potasu o stężeniu 1,4 mol/l. Określ udział masowy metali w stopie i objętość gazu (nr.) uwolnionego podczas rozpuszczania stopu.

Każda substancja zawiera zanieczyszczenia. Substancję uważa się za czystą, jeśli nie zawiera prawie żadnych zanieczyszczeń.

Mieszaniny substancji mogą być jednorodne lub niejednorodne. W mieszaninie jednorodnej składników nie można wykryć metodą obserwacji, ale w mieszaninie heterogenicznej jest to możliwe.

Niektóre właściwości fizyczne jednorodnej mieszaniny różnią się od właściwości składników.

W mieszaninie heterogenicznej właściwości składników zostają zachowane.

Niejednorodne mieszaniny substancji rozdziela się przez osadzanie, filtrowanie, a czasami przez działanie magnesu, natomiast jednorodne mieszaniny rozdziela się przez odparowanie i destylację (destylację).

Czyste substancje i mieszaniny

Żyjemy wśród chemii. Wdychamy powietrze będące mieszaniną gazów (azot, tlen i inne), a wydychamy dwutlenek węgla. Myjemy się wodą – to kolejna substancja, najpowszechniejsza na Ziemi. Pijemy mleko – mieszaninę wody z drobnymi kropelkami tłuszczu mlecznego i nie tylko: jest też kazeina białek mleka, sole mineralne, witaminy, a nawet cukier, ale nie ta, z którą pije się herbatę, ale specjalne białko mleka - laktoza. Jemy jabłka, które składają się z całego zestawu substancji chemicznych - jest tu cukier, kwas jabłkowy i witaminy... Kiedy przeżute kawałki jabłek dostają się do żołądka, zaczynają na nie działać ludzkie soki trawienne, które pomagają wchłonąć wszystkie smaczne i zdrowe substancje nie tylko jabłka, ale także każda inna żywność. Nie tylko żyjemy wśród chemikaliów, ale sami jesteśmy z nich stworzeni. Każdy człowiek – jego skóra, mięśnie, krew, zęby, kości, włosy zbudowany jest z chemikaliów, jak dom z cegieł. Azot, tlen, cukier, witaminy to substancje pochodzenia naturalnego. Szkło, guma, stal to także substancje, a raczej materiały (mieszaniny substancji). Zarówno szkło, jak i guma są pochodzenia sztucznego, nie istniały w naturze. Absolutnie czyste substancje nie występują w przyrodzie lub występują bardzo rzadko.

Każda substancja zawsze zawiera pewną ilość zanieczyszczeń. Substancję, w której prawie nie ma zanieczyszczeń, nazywa się czystą. Pracują z takimi substancjami w laboratorium naukowym lub szkolnej pracowni chemicznej. Należy pamiętać, że substancje absolutnie czyste nie istnieją.

Pojedyncza czysta substancja ma pewien zestaw charakterystycznych właściwości (stałe właściwości fizyczne). Tylko czysta woda destylowana ma temperaturę topnienia = 0°C, temperaturę wrzenia = 100°C i nie ma smaku. Woda morska zamarza w niższej temperaturze, a wrze w wyższej, ma gorzki i słony smak. Woda Morza Czarnego zamarza w niższej temperaturze i wrze w wyższej temperaturze niż woda Morza Bałtyckiego. Dlaczego? Faktem jest, że woda morska zawiera inne substancje, np. rozpuszczone sole, tj. jest to mieszanina różnych substancji, których skład jest bardzo zróżnicowany, ale właściwości mieszaniny nie są stałe. Definicja pojęcia „mieszanina” została podana w XVII wieku. Angielski naukowiec Robert Boyle: „Mieszanina to integralny system składający się z heterogenicznych składników”.

W skład mieszanin wchodzą niemal wszystkie substancje naturalne, produkty spożywcze (z wyjątkiem soli, cukru i niektórych innych), wiele leków i kosmetyków, chemia gospodarcza oraz materiały budowlane.

Charakterystyka porównawcza mieszaniny i czystej substancji

Każda substancja zawarta w mieszaninie nazywana jest składnikiem.

Klasyfikacja mieszanin

Istnieją mieszaniny jednorodne i niejednorodne.

Mieszanki jednorodne (jednorodne)

Do szklanki wody dodaj niewielką porcję cukru i mieszaj, aż cały cukier się rozpuści. Płyn będzie miał słodki smak. Zatem cukier nie zniknął, ale pozostał w mieszance. Ale jego kryształów nie zobaczymy nawet badając kroplę płynu przez mocny mikroskop. Przygotowana mieszanina cukru i wody jest jednorodna, najmniejsze cząsteczki tych substancji są równomiernie wymieszane.

Mieszaniny, w których nie można wykryć składników metodą obserwacji, nazywane są jednorodnymi.

Większość stopów metali to także mieszaniny jednorodne. Na przykład w stopie złota i miedzi (używanym do produkcji biżuterii) nie ma cząstek czerwonej miedzi i cząstek żółtego złota.

Wiele przedmiotów o różnym przeznaczeniu wykonanych jest z materiałów będących jednorodnymi mieszaninami substancji.

Do mieszanin jednorodnych zalicza się wszystkie mieszaniny gazów, w tym powietrza. Istnieje wiele jednorodnych mieszanin cieczy.

Mieszaniny jednorodne nazywane są również roztworami, nawet jeśli są stałe lub gazowe.

Podajmy przykłady rozwiązań (powietrze w kolbie, sól kuchenna + woda, drobna reszta: aluminium + miedź lub nikiel + miedź).

Mieszaniny heterogeniczne (heterogeniczne)

Wiadomo, że kreda nie rozpuszcza się w wodzie. Jeśli jego proszek wsypie się do szklanki wody, wówczas w powstałej mieszaninie zawsze można znaleźć cząsteczki kredy widoczne gołym okiem lub pod mikroskopem.

Mieszaniny, w których składniki można wykryć poprzez obserwację, nazywane są heterogenicznymi.

Do mieszanin heterogenicznych zalicza się większość minerałów, glebę, materiały budowlane, tkanki żywe, mętną wodę, mleko i inne produkty spożywcze, niektóre leki i kosmetyki.

W mieszaninie heterogenicznej zachowane są właściwości fizyczne składników. Dzięki temu opiłki żelaza zmieszane z miedzią lub aluminium nie tracą zdolności przyciągania przez magnes.

Niektóre rodzaje mieszanin heterogenicznych mają specjalne nazwy: pianka (na przykład styropian, mydliny), zawiesina (mieszanina wody z niewielką ilością mąki), emulsja (mleko, dobrze wstrząśnięty olej roślinny i woda), aerozol ( dym, mgła).

Metody rozdzielania mieszanin

W przyrodzie substancje występują w postaci mieszanin. Do badań laboratoryjnych, produkcji przemysłowej oraz na potrzeby farmakologii i medycyny potrzebne są czyste substancje.

Istnieje wiele metod rozdzielania mieszanin. Dobiera się je biorąc pod uwagę rodzaj mieszaniny, stan skupienia oraz różnice we właściwościach fizycznych składników.

Metody rozdzielania mieszanin

Metody te opierają się na różnicach we właściwościach fizycznych składników mieszaniny.

Rozważmy sposoby oddzielenia mieszanin heterogenicznych i jednorodnych.

Przykład mieszaniny	Metoda separacji
Zawieszenie - mieszanina piasku rzecznego i wody	Rzecznictwo Separacja poprzez osadzanie opiera się na różnych gęstościach substancji. Cięższy piasek osiada na dnie. Można także oddzielić emulsję: oddzielić olej lub olej roślinny od wody. W laboratorium można to zrobić za pomocą rozdzielacza. Górną, jaśniejszą warstwę tworzy ropa naftowa lub olej roślinny. W wyniku osiadania z mgły wypada rosa, z dymu osadza się sadza, a w mleku osadza się śmietanka.
Mieszanka piasku i soli kuchennej w wodzie	Filtrowanie Rozdzielanie mieszanin heterogenicznych metodą filtracji opiera się na różnej rozpuszczalności substancji w wodzie i różnej wielkości cząstek. Przez pory filtra przechodzą tylko cząstki substancji porównywalnych z nimi, natomiast większe cząstki zatrzymują się na filtrze. W ten sposób można rozdzielić niejednorodną mieszaninę soli kuchennej i piasku rzecznego. Jako filtry można zastosować różne substancje porowate: watę, węgiel, wypalaną glinę, prasowane szkło i inne. Metoda filtracji jest podstawą działania urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak odkurzacze. Jest używany przez chirurgów - bandaże z gazy; wiertnicy i pracownicy wind - maski oddechowe. Za pomocą sitka do herbaty, aby przefiltrować liście herbaty, Ostap Bender – bohater dzieła Ilfa i Pietrowa – zdołał zabrać jedno z krzeseł Ogrzycy Ellochce („Dwanaście Krzeseł”).
Mieszanka proszku żelaza i siarki	Działanie za pomocą magnesu lub wody Proszek żelaza był przyciągany przez magnes, ale proszek siarki nie. Niezwilżalny proszek siarki unosił się na powierzchnię wody, a ciężki zwilżalny proszek żelaza osiadał na dnie.
Roztwór soli w wodzie jest mieszaniną jednorodną	Parowanie lub krystalizacja Woda wyparowuje, pozostawiając w porcelanowej filiżance kryształki soli. Po odparowaniu wody z jezior Elton i Baskunchak otrzymuje się sól kuchenną. Ta metoda separacji opiera się na różnicy temperatur wrzenia rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej. Jeśli substancja, na przykład cukier, rozkłada się po podgrzaniu, wówczas woda nie odparowuje całkowicie - roztwór odparowuje, a następnie z nasyconego roztworu wytrącają się kryształki cukru. Czasami konieczne jest usunięcie zanieczyszczeń z rozpuszczalników o niższej temperaturze wrzenia, np. soli z wody. W takim przypadku pary substancji należy zebrać, a następnie po ochłodzeniu skroplić. Ta metoda rozdzielania jednorodnej mieszaniny nazywa się destylacją lub destylacją. W specjalnych urządzeniach - gorzelnikach uzyskuje się wodę destylowaną, która wykorzystywana jest na potrzeby farmakologii, laboratoriów i układów chłodzenia samochodów. Możesz zbudować taki destylator w domu. Jeśli rozdzielisz mieszaninę alkoholu i wody, to najpierw oddestyluje się alkohol o temperaturze wrzenia = 78 °C (zebrany w probówce odbiorczej), a w probówce pozostanie woda. Destylacja służy do produkcji benzyny, nafty i oleju napędowego z ropy naftowej.

Specjalną metodą rozdzielania składników, bazującą na ich różnej absorpcji przez daną substancję, jest chromatografia.

Jeśli zawiesisz pasek bibuły filtracyjnej nad pojemnikiem z czerwonym tuszem, zanurzając w nim tylko koniec paska. Roztwór jest wchłaniany przez papier i unosi się wzdłuż niego. Jednak granica wznoszenia się farby pozostaje w tyle za granicą wznoszenia wody. W ten sposób rozdzielane są dwie substancje: woda i barwnik zawarty w atramencie.

Za pomocą chromatografii rosyjski botanik M. S. Tsvet jako pierwszy wyizolował chlorofil z zielonych części roślin. W przemyśle i laboratoriach zamiast bibuły filtracyjnej do chromatografii stosuje się skrobię, węgiel, wapień i tlenek glinu. Czy zawsze wymagane są substancje o tym samym stopniu oczyszczenia?

1. Uzupełnij puste miejsca w tekście, używając słów „komponenty”, „różnice”, „dwa”, „fizyczne”.

Mieszankę można przygotować mieszając co najmniej dwie substancje. Mieszaniny można rozdzielić na poszczególne składniki metodami fizycznymi, bazując na różnicach we właściwościach fizycznych składników.

2. Uzupełnij zdania.

a) Metoda rozliczania opiera się na Faktem jest, że cząstki substancji stałej są dość duże, szybko osiadają na dnie, a ciecz można ostrożnie spuścić z osadu.

b) Metoda wirowania opiera się na działanie siły odśrodkowej - cięższe cząstki osiadają, a lekkie lądują na górze.

c) Metoda filtrowania opiera się na przepuszczanie roztworu substancji stałej przez filtr, w którym cząstki stałe pozostają na filtrze.

3. Uzupełnij brakujące słowo:

a) mąka i cukier granulowany - sito; opiłki siarki i żelaza - magnes.

b) woda i olej słonecznikowy – rozdzielacz; woda i piasek rzeczny - filtr.

c) powietrze i kurz – respirator; powietrze i trujący gaz - absorbent.

4. Zrób listę niezbędnego sprzętu filtrującego.

a) filtr papierowy
b) szklankę z roztworem
c) lejek szklany
d) czyste szkło
d) pręt szklany
e) statyw ze stopą

5. Doświadczenie laboratoryjne. Wykonywanie filtrów zwykłych i plisowanych z bibuły filtracyjnej lub serwetki papierowej.

Jak myślisz, który filtr przejdzie szybciej rozwiązanie – zwykły czy składany? Dlaczego?

Składany na wskroś – powierzchnia styku filtracyjnego jest większa niż w przypadku konwencjonalnego filtra.

6. Zaproponuj sposoby rozdzielenia mieszanin przedstawionych w tabeli 16.

Metody rozdzielania niektórych mieszanin

7. Doświadczenia domowe. Adsorpcja barwników Pepsi-Cola przez węgiel aktywny.

Odczynniki i sprzęt: napój gazowany, węgiel aktywny; patelnia, lejek, bibuła filtracyjna, kuchenka elektryczna (gazowa).

Postęp. Do rondelka wlać pół szklanki (100 ml) napoju gazowanego. Dodaj tam 5 tabletek węgla aktywnego. Rozgrzej patelnię na kuchence przez 10 minut. Filtruj węgiel. Wyjaśnij wyniki eksperymentu.

Roztwór odbarwił się w wyniku absorpcji barwników przez węgiel aktywny.

8. Doświadczenia domowe. Adsorpcja zapachowych oparów przez paluszki kukurydziane.

Odczynniki i sprzęt: paluszki kukurydziane, perfumy lub woda kolońska; 2 identyczne szklane słoiki z pokrywkami.

Postęp. Umieść kroplę perfum w dwóch szklanych słoiczkach. Do jednego ze słoików włóż 4-5 paluszków kukurydzianych. Zamknij oba słoiki pokrywkami. Wstrząśnij lekko słojem zawierającym paluszki kukurydziane. Po co?

Aby zwiększyć szybkość adsorpcji.

Otwórz oba słoiki. Wyjaśnij wyniki eksperymentu.

W słoiku, w którym znajdowały się paluszki kukurydziane, nie ma zapachu, ponieważ pochłonął on zapach perfum.