Metode de separare a amestecurilor. Prepararea amestecurilor si metode de separare a acestora Procesul de separare a amestecurilor lichide

Obiectivele lecției:

Educativ - Creați condiții pentru familiarizarea cu conceptul de amestecuri omogene și neomogene, o substanță pură ca având proprietăți constante, își arată diferența față de amestecuri. Afișați o varietate de metode de separare a amestecurilor.

Educațional - Creați condiții pentru formarea interesului pentru cunoștințe, abilități și evaluarea adecvată a activităților cuiva. Pentru a continua educația pentru mediu și respectul pentru mediu.

Dezvoltare - Crearea condițiilor pentru dezvoltarea continuă a abilităților elevilor de a compune formule de substanțe anorganice după nume și denumirea substanțelor prin formule; continuarea dezvoltării abilităților elevilor în recunoașterea claselor de compuși anorganici folosind formule; dezvoltarea capacității de a recunoaște substanțele pure și amestecurile de substanțe; dezvoltarea capacității de a întocmi un plan de acțiune pentru separarea amestecurilor de substanțe; dezvoltarea capacității de a separa amestecurile prin decantare, filtrare, folosind un magnet și evaporare.

Obiective pentru student:

-cunoaște conceptul de substanță pură

– cunoașterea conceptelor de amestecuri eterogene și omogene

– cunoașterea metodelor de separare a amestecurilor: decantare, filtrare, evaporare, distilare

Cunoașterea metodelor moderne de purificare a apei

Să poată separa amestecurile prin decantare, filtrare, folosind un magnet, evaporare

În timpul orelor

1. Moment organizatoric

(organizarea începutului lecției)

Salutarea, crearea unui fond emoțional favorabil, verificarea celor prezenți, verificarea pregătirii pentru lecție.

2. Verificarea temelor pentru acasă (verificarea temelor)

§ 1

Sarcinile 7–10

§ 4

3. Stabilirea obiectivelor, motivarea (mesajul subiectului, obiectivele lecției)

Tema lecției: Substanțe pure și amestecuri. Metode de separare a amestecurilor.

Ce obiective credeți că ne putem stabili pentru lecția de astăzi?

(Obiective pentru student)

Știm bine ce este curățenia. O cameră curată, un caiet curat, haine curate... Ce înseamnă conceptul de substanță pură? Cum diferă o substanță pură de un amestec de substanțe?

4. Actualizarea cunoștințelor și abilităților de bază

Să aflăm întrebările: Cum se numește o substanță? (Materia este din ce sunt făcute corpurile fizice)

5. Învățarea de noi materiale (învățarea de noi cunoștințe și metode de acțiune)

Substanta pura.

În două vase, apa distilată și de mare au fost încălzite până la fierbere. După un anumit timp s-au măsurat temperaturile de fierbere în aceste vase). Elevii discută rezultatele experimentului. Problema-întrebare pe care o voce profesorul se sugerează în mod natural: „De ce tbp a apei de mare nu este constantă în diferite perioade de timp, în comparație cu tbp de apă distilată?” Elevii concluzionează că salinitatea apei de mare afectează t kip. Cu ajutorul profesorului se formulează definiția: „O substanță pură este o substanță care are proprietăți fizice constante (puncte de fierbere, puncte de topire, densitate).

Amestecuri și clasificarea lor

Profesorul invită elevii să examineze amestecurile de pe masa demonstrativă. În continuare, băieții definesc un amestec ca o combinație de mai multe substanțe care sunt în contact direct între ele. Profesorul adaugă că nu există substanțe absolut pure în natură. Substanțele se găsesc în principal sub formă de amestecuri. El vorbește despre aer ca un amestec care constă din gaze - azot, oxigen, argon etc. Poluarea aerului: modificările conținutului de sulf și dioxid de sulf din aer duc la îngălbenirea sau decolorarea frunzelor copacilor și la nanism. La om, acest gaz irită tractul respirator superior. O creștere a conținutului de monoxid de carbon din aer duce la o scădere a capacității hemoglobinei din celulele roșii din sânge de a transporta oxigen, ceea ce face ca reacțiile unei persoane să încetinească, să slăbească percepția, să apară dureri de cap, somnolență și greață. Sub influența unor cantități mari de monoxid de carbon, pot apărea leșin, comă și chiar moartea.

Acest lichid tulbure este un amestec de apă și cretă. Particulele de cretă din amestec sunt vizibile cu ochiul liber. Cu toate acestea, nu este întotdeauna posibil să ghicim din aparență că acesta este un amestec. De exemplu, laptele ni se pare omogen, dar la microscop se observă că este format din picături de molecule de grăsime și proteine ​​care plutesc în soluție. Crezi că apa de ploaie este o substanță pură? Dar aerul? În fața ta sunt două pahare cu un lichid limpede, unul care conține apă, iar celălalt o soluție de zahăr în apă. Particulele de zahăr nu pot fi văzute nu numai cu ochiul liber, ci chiar și cu cel mai puternic microscop. Astfel, amestecurile sunt diferite. În ce două grupuri pot fi împărțite amestecurile în funcție de aspect? (Omogen și eterogen). Să completăm diagrama din fișele de lucru. Ce amestecuri se numesc eterogene? (Amestecurile eterogene sunt acelea în care particulele din substanțele care alcătuiesc amestecul pot fi văzute cu ochiul liber sau cu ajutorul microscopului.) Ce amestecuri pot fi numite omogene? (Amestecurile omogene sunt acelea în care, chiar și cu ajutorul unui microscop, particulele de substanțe incluse în amestec nu pot fi detectate.)

Omogen - Soluții de zahăr în apă, NaCl, aer

Eterogen - Amestec de Fe + S, NaCl și zahăr, argilă cu apă

Verificarea inițială a înțelegerii noilor cunoștințe

Băieți, întâlnim des substanțe pure în natură? (Nu, amestecurile de substanțe sunt mai frecvente).

În fața ta e granit. Ce este acest amestec sau substanță pură? (Amestec).

Cum ai ghicit? (Granitul are o structură granulară; în el sunt vizibile particule de cuarț, mica și feldspat.)

Metode de bază de separare a amestecului.

Experiment demonstrativ „Separarea unui amestec de ulei vegetal și apă”.

Iată un amestec de ulei vegetal și apă. Determinați tipul de amestec. (Eterogen). Comparați proprietățile fizice ale uleiului și apei. (Acestea sunt substanțe lichide care sunt insolubile unele în altele și au densități diferite). Propuneți o metodă de separare a acestui amestec. (Sugestii pentru copii). Această metodă se numește decontare. Acest lucru se realizează folosind o pâlnie de separare. Să completăm tabelul din fișele de lucru „Metode de separare a amestecurilor eterogene”.

Experiment demonstrativ „Separarea amestecurilor”.

amestec eterogen de fier și sulf. Acest amestec poate fi separat prin decantare, deoarece sulful și fierul sunt solide insolubile în apă. Dacă turnați acest amestec în apă, sulful va pluti la suprafață și fierul se va scufunda. Acest amestec poate fi separat și cu ajutorul unui magnet, deoarece fierul este atras de un magnet, dar sulful nu.

Un amestec de nisip și apă. Acesta este un amestec eterogen. L-am separat prin filtrare.

Diferite moduri de filtrare a amestecurilor

Filtrarea se poate face nu numai folosind un filtru de hârtie. Pentru filtrare pot fi folosite și alte materiale vrac sau poroase. Materialele în vrac utilizate în această metodă includ, de exemplu, nisipul de cuarț. Și pentru cele poroase - lut copt și vată de sticlă. Există, de asemenea, conceptul metodei de „filtrare la cald”. Această metodă poate fi utilizată pentru a separa amestecuri de solide cu puncte de topire diferite.

O soluție de sare în apă. Acesta este un amestec omogen. L-am separat prin evaporare.

Dar există încă modalități de a separa amestecurile omogene. Una dintre ele este cromatografia.

Istoria descoperirii cromatografiei

Cromatografia ca metodă de separare a substanțelor a fost propusă în 1903 de botanistul rus M.S. Culoare (1872–1919). El a fost interesat de problema dacă colorantul verde natural clorofila, care face parte din frunzele plantelor, este o substanță individuală sau un amestec de substanțe? Pentru a afla, a umplut un tub de sticlă cu cretă, a adăugat o soluție de clorofilă la un capăt și a spălat-o cu solventul. Deplasându-se de-a lungul tubului, clorofila a format mai multe zone care diferă ca culoare. Drept urmare, omul de știință a descoperit că clorofila este un amestec de substanțe. El a numit metoda propusă pentru separarea amestecurilor cromatografie. Tradus literal înseamnă „pictură în culori”.

O altă modalitate de a separa un amestec omogen este distilarea sau distilarea.

Istoria distilarii

Distilarea tradusă din latină înseamnă „picurare”. Cele mai vechi descrieri ale circuitului distilatorului sunt date în lucrarea lui Mary despre alchimie (acesta este secolul I d.Hr.). Distilatorul avea un vas, un tub de evacuare și un recipient răcit cu un burete umed. Deci distilarea lichidelor cu punct de fierbere scăzut în ea a fost imposibilă. Chiar și mai multe receptoare cu tuburi ar putea fi conectate la vas.

7. Consolidarea cunoștințelor, formarea deprinderilor primare (consolidarea cunoștințelor și a metodelor de acțiune)

SARCINA Nr. 1

Dați exemple de amestecuri care pot fi separate prin filtrare și decantare. Scrieți răspunsul dvs. în tabel.

SARCINA Nr. 2

Un dop zdrobit a intrat accidental în zahăr. Cum să curățați zahărul din el?

SARCINA Nr. 3

Dați un exemplu de amestec format din trei substanțe și enumerați succesiunea de acțiuni necesare pentru a le separa.

8. Generalizarea și sistematizarea cunoștințelor

Astfel, băieți, ne-am familiarizat cu principalele metode de purificare a substanțelor (enumerați-le). Trageți o concluzie generală: pe ce se bazează întotdeauna separarea amestecurilor? Substanțele din amestecuri își păstrează proprietățile? Scrierea într-un caiet: în amestecuri, substanțele își păstrează proprietățile individuale. Separarea amestecurilor se bazează pe diferențele de proprietăți fizice ale substanțelor incluse în amestec.

9. Controlul și autotestarea cunoștințelor

Utilizați tabelul pentru a determina echipamentul necesar pentru separarea amestecurilor indicate în acesta. Din literele corespunzătoare răspunsurilor corecte, veți forma denumirea unei alte metode de obținere a substanțelor pure.

Numele echipamentului

Compoziția amestecului

Ulei de floarea soarelui și apă

Argila si apa

Apa de mare

Fier și cupru

Pâlnie chimică

Pâlnie de separare

pahar

Lampă cu alcool

Filtru

Cana de portelan

Magnet

10. Rezumând lecția

Verificarea ghicitoarei, Note pentru munca la lecție.

Nu există puncte albe pe hartă,

Întregul Pământ a fost de mult deschis,

Dar cei mai curajoși așteaptă

Adevărate descoperiri!

11. Reflecție

Ce nou ai învățat în clasă astăzi?

Ce îți amintești?

Ce ți-a plăcut și ce nu a funcționat, după părerea ta?

12. Informații despre teme și instrucțiuni privind modul de finalizare a acestora (teme, consultație pentru teme)

§ 2

Sarcinile 2, 4–6

Cunoașteți definiția conceptelor: substanțe pure, amestecuri omogene și neomogene; esența fiecărei metode de separare a amestecurilor. Răspundeți la întrebările 2, 4-6. Opțional: pregătiți un mesaj pe tema „Aplicarea metodelor de analiză chimică în munca criminologilor, arheologilor, medicilor, istoricilor de artă” sau creați un puzzle de cuvinte încrucișate folosind conceptele lecției de astăzi și numele echipamentelor necesare pentru separarea amestecurilor.

Bloc teoretic.

Definiția conceptului „amestec” a fost dată în secolul al XVII-lea. Omul de știință englez Robert Boyle: „Un amestec este un sistem integral format din componente eterogene.”

Caracteristicile comparative ale amestecului și substanței pure

Semne de comparație

Substanta pura

Amestec

Constant

Nestatornic

Substanțe

La fel

Variat

Proprietăți fizice

Permanent

Nestatornic

Modificarea energiei în timpul formării

Se întâmplă

Nu se intampla

Separare

Prin reacții chimice

Prin metode fizice

Amestecuri diferă unele de altele ca aspect.

Clasificarea amestecurilor este prezentată în tabel:

Să dăm exemple de suspensii (nisip de râu + apă), emulsii (ulei vegetal + apă) și soluții (aer într-un balon, sare de masă + apă, mică schimbare: aluminiu + cupru sau nichel + cupru).

Metode de separare a amestecurilor

În natură, substanțele există sub formă de amestecuri. Pentru cercetarea de laborator, producția industrială și pentru nevoile de farmacologie și medicină sunt necesare substanțe pure.

Pentru purificarea substanțelor se folosesc diferite metode de separare a amestecurilor.

Evaporarea este separarea solidelor dizolvate într-un lichid prin transformarea acestuia în abur.

Distilare- distilare, separarea substanţelor conţinute în amestecurile lichide în funcţie de punctele de fierbere, urmată de răcirea aburului.

În natură, apa nu apare în forma sa pură (fără săruri). Apa de ocean, mare, râu, fântână și izvor sunt tipuri de soluții de săruri în apă. Cu toate acestea, oamenii au adesea nevoie de apă curată, care nu conține săruri (folosită la motoarele auto; în producția chimică pentru a obține diverse soluții și substanțe; în realizarea de fotografii). O astfel de apă se numește distilată, iar metoda de obținere a acesteia se numește distilare.


Filtrare - strecurarea lichidelor (gazelor) printr-un filtru pentru a le curăța de impuritățile solide.

Aceste metode se bazează pe diferențele dintre proprietățile fizice ale componentelor amestecului.

Luați în considerare metodele de separare eterogenși amestecuri omogene.

Exemplu de amestec

Metoda de separare

Suspensie - un amestec de nisip de râu și apă

Advocacy

Separare apărând bazate pe diferite densităţi de substanţe. Nisipul mai greu se depune pe fund. De asemenea, puteți separa emulsia: separați uleiul sau uleiul vegetal de apă. În laborator acest lucru se poate face folosind o pâlnie de separare. Petrolul sau uleiul vegetal formează stratul superior, mai ușor. Ca urmare a depunerii, roua cade din ceață, funinginea se depune din fum și smântâna se depune în lapte.

Separarea unui amestec de apă și ulei vegetal prin decantare

Un amestec de nisip și sare de masă în apă

Filtrare

Care este baza pentru separarea amestecurilor eterogene folosind filtrare?Cu privire la solubilitatea diferită a substanțelor în apă și pe diferite dimensiuni ale particulelor. Doar particulele de substanțe comparabile cu acestea trec prin porii filtrului, în timp ce particulele mai mari sunt reținute pe filtru. În acest fel puteți separa un amestec eterogen de sare de masă și nisip de râu. Ca filtre pot fi folosite diverse substanțe poroase: vată, cărbune, lut copt, sticlă presată și altele. Metoda de filtrare este baza pentru funcționarea aparatelor electrocasnice, precum aspiratoarele. Este folosit de chirurgi - bandaje de tifon; foratori și lucrători ai lifturilor - măști respiratorii. Folosind o strecurătoare de ceai pentru a filtra frunzele de ceai, Ostap Bender, eroul lucrării lui Ilf și Petrov, a reușit să ia unul dintre scaunele de la Ellochka Ogresa („Doisprezece scaune”).

Separarea unui amestec de amidon și apă prin filtrare

Amestec de fier și pulbere de sulf

Acțiune prin magnet sau apă

Pulberea de fier era atrasă de un magnet, dar pulberea de sulf nu.

Pulbere de sulf neumezibilă a plutit la suprafața apei, iar pulberea grea de fier umectabilă s-a depus pe fund.

Separarea unui amestec de sulf și fier folosind un magnet și apă

O soluție de sare în apă este un amestec omogen

Evaporare sau cristalizare

Apa se evaporă, lăsând cristale de sare în cana de porțelan. Când apa este evaporată din lacurile Elton și Baskunchak, se obține sare de masă. Această metodă de separare se bazează pe diferența de puncte de fierbere a solventului și a solutului. Dacă o substanță, de exemplu zahărul, se descompune atunci când este încălzită, atunci apa nu este complet evaporată - soluția este evaporată, iar apoi cristalele de zahăr sunt precipitate din soluția saturată. Uneori este necesară îndepărtarea impurităților din solvenții cu un punct de fierbere mai scăzut, cum ar fi sarea din apă. În acest caz, vaporii substanței trebuie colectați și apoi condensați la răcire. Această metodă de separare a unui amestec omogen se numește distilare sau distilare. În dispozitivele speciale - distilatoare, se obține apă distilată, care este utilizată pentru nevoile de farmacologie, laboratoare și sisteme de răcire a mașinilor. Acasă, puteți construi un astfel de distilator:

Dacă separați un amestec de alcool și apă, atunci alcoolul cu punctul de fierbere = 78 °C va fi distilat mai întâi (colectat într-o eprubetă receptoare), iar apa va rămâne în eprubetă. Distilarea este folosită pentru a produce benzină, kerosen și motorină din petrol.

Separarea amestecurilor omogene

O metodă specială de separare a componentelor, bazată pe absorbția lor diferită de către o anumită substanță, este cromatografia.

Folosind cromatografia, botanistul rus a izolat mai întâi clorofila din părțile verzi ale plantelor. În industrie și laboratoare, amidonul, cărbunele, calcarul și oxidul de aluminiu sunt folosite în locul hârtiei de filtru pentru cromatografie. Sunt întotdeauna necesare substanțe cu același grad de purificare?

Pentru diferite scopuri, sunt necesare substanțe cu grade diferite de purificare. Apa de gătit trebuie lăsată să stea suficient pentru a îndepărta impuritățile și clorul folosit pentru a o dezinfecta. Apa de băut trebuie mai întâi fiartă. Iar în laboratoarele chimice pentru prepararea soluțiilor și efectuarea experimentelor, în medicină este nevoie de apă distilată, purificată cât mai mult posibil din substanțele dizolvate în ea. Substanțele în special pure, cu conținutul de impurități în care nu depășește o milioneme dintr-un procent, sunt utilizate în electronice, semiconductori, tehnologie nucleară și alte industrii de precizie.

Metode de exprimare a compoziției amestecurilor.

· Fracția de masă a componentului din amestec- raportul dintre masa componentului și masa întregului amestec. De obicei, fracția de masă este exprimată în %, dar nu neapărat.

ω ["omega"] = mcomponent / mmixture

· Fracția molară a componentului din amestec- raportul dintre numărul de moli (cantitatea de substanță) unui component și numărul total de moli ai tuturor substanțelor din amestec. De exemplu, dacă amestecul conține substanțe A, B și C, atunci:

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

· Raportul molar al componentelor. Uneori, problemele pentru un amestec indică raportul molar al componentelor sale. De exemplu:


ncomponent A: ncomponent B = 2: 3

· Fracția de volum a componentului din amestec (doar pentru gaze)- raportul dintre volumul substanței A și volumul total al întregului amestec de gaze.

φ ["phi"] = Vcomponent / Vmixture

Bloc practic.

Să ne uităm la trei exemple de probleme cu care reacționează amestecurile de metale sare acid:

Exemplul 1.Când un amestec de cupru și fier cu o greutate de 20 g a fost expus la exces de acid clorhidric, s-au eliberat 5,6 litri de gaz (n.e.). Determinați fracțiile de masă ale metalelor din amestec.

În primul exemplu, cuprul nu reacționează cu acidul clorhidric, adică hidrogenul este eliberat atunci când acidul reacționează cu fierul. Astfel, cunoscând volumul hidrogenului, putem afla imediat cantitatea și masa fierului. Și, în consecință, fracțiunile de masă ale substanțelor din amestec.

Rezolvarea exemplului 1.


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

2. Conform ecuației reacției:

3. Cantitatea de fier este de asemenea de 0,25 mol. Puteți găsi masa acestuia:
mFe = 0,25 56 = 14 g.

Răspuns: 70% fier, 30% cupru.

Exemplul 2.Când un amestec de aluminiu și fier cu o greutate de 11 g a fost expus unui exces de acid clorhidric, s-au eliberat 8,96 litri de gaz (nr.). Determinați fracțiile de masă ale metalelor din amestec.

În al doilea exemplu, reacția este ambii metal Aici, hidrogenul este deja eliberat din acid în ambele reacții. Prin urmare, calculul direct nu poate fi utilizat aici. În astfel de cazuri, este convenabil să se rezolve folosind un sistem foarte simplu de ecuații, luând x ca fiind numărul de moli ai unuia dintre metale și y ca fiind cantitatea de substanță a celui de-al doilea.

Rezolvarea exemplului 2.

1. Aflați cantitatea de hidrogen:
n = V / Vm = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol.

2. Fie cantitatea de aluminiu x moli, iar cantitatea de fier x moli. Apoi putem exprima cantitatea de hidrogen eliberată în termeni de x și y:

2HCl = FeCl2 +

4. Cunoaștem cantitatea totală de hidrogen: 0,4 mol. Mijloace,
1,5x + y = 0,4 (aceasta este prima ecuație din sistem).

5. Pentru un amestec de metale, trebuie să exprimi mase prin cantitatea de substante.
m = Mn
Deci, masa aluminiului
mAl = 27x,
masa de fier
mFe = 56у,
și masa întregului amestec
27x + 56y = 11 (aceasta este a doua ecuație din sistem).

6. Deci, avem un sistem de două ecuații:

7. Este mult mai convenabil să rezolvi astfel de sisteme folosind metoda scăderii, înmulțind prima ecuație cu 18:
27x + 18y = 7,2
și scăzând prima ecuație din a doua:

8. (56 − 18)y = 11 − 7.2
y = 3,8 / 38 = 0,1 mol (Fe)
x = 0,2 mol (Al)

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

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

Răspuns: 50,91% fier, 49,09% aluminiu.

Exemplul 3.16 g dintr-un amestec de zinc, aluminiu și cupru au fost tratate cu un exces de soluție de acid clorhidric. În acest caz, s-au eliberat 5,6 litri de gaz (n.o.) și 5 g de substanță nu s-au dizolvat. Determinați fracțiile de masă ale metalelor din amestec.

În al treilea exemplu, două metale reacționează, dar al treilea metal (cuprul) nu reacționează. Prin urmare, restul de 5 g este masa cuprului. Cantitățile celor două metale rămase - zinc și aluminiu (rețineți că masa lor totală este 16 − 5 = 11 g) pot fi găsite folosind un sistem de ecuații, ca în exemplul nr. 2.

Răspuns la Exemplul 3: 56,25% zinc, 12,5% aluminiu, 31,25% cupru.

Exemplul 4.Un amestec de fier, aluminiu și cupru a fost tratat cu un exces de acid sulfuric concentrat la rece. În acest caz, o parte din amestec s-a dizolvat și s-au eliberat 5,6 litri de gaz (n.o.). Amestecul rămas a fost tratat cu un exces de soluţie de hidroxid de sodiu. S-au eliberat 3,36 litri de gaz și au rămas 3 g de reziduu nedizolvat. Determinați masa și compoziția amestecului inițial de metale.

În acest exemplu, trebuie să ne amintim că concentrat la rece acidul sulfuric nu reacționează cu fierul și aluminiul (pasivare), dar reacționează cu cuprul. Aceasta eliberează oxid de sulf (IV).
Cu alcali reactioneaza numai aluminiu- metal amfoter (pe lângă aluminiu, zincul și staniul se dizolvă și în alcalii, iar beriliul poate fi dizolvat și în alcalii concentrate la cald).

Rezolvarea exemplului 4.

1. Doar cuprul reacţionează cu acid sulfuric concentrat, număr de moli de gaz:
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol

2H2SO4 (conc.) = CuSO4 +

2. (nu uitați că astfel de reacții trebuie egalizate folosind o balanță electronică)

3. Deoarece raportul molar dintre cupru și dioxid de sulf este de 1:1, atunci cuprul este de asemenea 0,25 mol. Puteți găsi o masă de cupru:
mCu = n M = 0,25 64 = 16 g.

4. Aluminiul reacționează cu o soluție alcalină, rezultând formarea unui complex hidroxo de aluminiu și hidrogen:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

Al0 − 3e = Al3+

5. Numărul de moli de hidrogen:
nH2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol,
raportul molar dintre aluminiu și hidrogen este de 2:3 și, prin urmare,
nAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 mol.
Greutate aluminiu:
mAl = n M = 0,1 27 = 2,7 g

6. Restul este fier, cântărind 3 g. Puteți găsi masa amestecului:
mmamestec = 16 + 2,7 + 3 = 21,7 g.

7. Fracții de masă ale metalelor:

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

Răspuns: 73,73% cupru, 12,44% aluminiu, 13,83% fier.

Exemplul 5.21,1 g dintr-un amestec de zinc şi aluminiu au fost dizolvate în 565 ml de soluţie de acid azotic conţinând 20 gr. % НNO3 și având o densitate de 1,115 g/ml. Volumul gazului eliberat, care este o substanță simplă și singurul produs al reducerii acidului azotic, a fost de 2.912 l (nr.). Determinați compoziția soluției rezultate în procente de masă. (RHTU)

Textul acestei probleme indică în mod clar produsul reducerii azotului - o „substanță simplă”. Deoarece acidul azotic cu metale nu produce hidrogen, este azot. Ambele metale dizolvate în acid.
Problema se referă nu la compoziția amestecului inițial de metale, ci la compoziția soluției rezultate după reacții. Acest lucru face sarcina mai dificilă.

Rezolvarea exemplului 5.

1. Determinați cantitatea de substanță gazoasă:
nN2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

2. Determinați masa soluției de acid azotic, masa și cantitatea de HNO3 dizolvat:

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

Vă rugăm să rețineți că, deoarece metalele s-au dizolvat complet, înseamnă - cu siguranță era suficient acid(aceste metale nu reactioneaza cu apa). În consecință, va fi necesar să se verifice Există prea mult acid?, și cât de mult rămâne după reacție în soluția rezultată.

3. Compunem ecuații de reacție ( nu uita de soldul tău electronic) și, pentru comoditatea calculelor, considerăm că 5x este cantitatea de zinc și 10y este cantitatea de aluminiu. Apoi, în conformitate cu coeficienții din ecuații, azotul în prima reacție va fi x mol, iar în a doua - 3y mol:

12HNO3 = 5Zn(NO3)2+

Zn0 − 2e = Zn2+

36HNO3 = 10Al(NO3)3+

Al0 − 3e = Al3+

5. Apoi, ținând cont de faptul că masa amestecului de metale este de 21,1 g, masele lor molare sunt de 65 g/mol pentru zinc și 27 g/mol pentru aluminiu, obținem următorul sistem de ecuații:

6. Este convenabil să rezolvi acest sistem înmulțind prima ecuație cu 90 și scăzând prima ecuație din a doua.

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

8. Verificați masa amestecului:
0,2 65 + 0,3 27 = 21,1 g.

9. Acum să trecem la compoziția soluției. Va fi convenabil să rescrieți din nou reacțiile și să scrieți deasupra reacțiilor cantitățile tuturor substanțelor reacționate și formate (cu excepția apei):

10. Următoarea întrebare: a mai rămas acid azotic în soluție și cât a mai rămas?
Conform ecuațiilor de reacție, cantitatea de acid care a reacționat:
nHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mol,
adică acidul a fost în exces și puteți calcula restul său în soluție:
nHNO3res. = 2 − 1,56 = 0,44 mol.

11. Deci, în Soluție finală contine:

azotat de zinc în cantitate de 0,2 mol:
mZn(NO3)2 = n M = 0,2 189 = 37,8 g
azotat de aluminiu în cantitate de 0,3 mol:
mAl(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
acid azotic în exces în cantitate de 0,44 mol:
mHNO3restul. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

12. Care este masa soluției finale?
Să ne amintim că masa soluției finale este formată din acele componente pe care le-am amestecat (soluții și substanțe) minus acei produși de reacție care au părăsit soluția (precipitate și gaze):

13.
Apoi, pentru sarcina noastră:

14. mnew soluție = masa soluției acide + masa aliajului metalic - masa azotului
mN2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
mnew soluție = 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
ωHNO3repaus. = mv-va / mr-ra = 27,72 / 648,04 = 0,0428

Răspuns: 5,83% azotat de zinc, 9,86% azotat de aluminiu, 4,28% acid azotic.

Exemplul 6.Când 17,4 g dintr-un amestec de cupru, fier și aluminiu au fost tratate cu un exces de acid azotic concentrat, s-au eliberat 4,48 litri de gaz (n.e.), iar când acest amestec a fost expus la aceeași masă de acid clorhidric în exces, 8,96 litri de gaz (n.e.) au fost eliberate. y.). Determinați compoziția amestecului inițial. (RHTU)

Când rezolvăm această problemă, trebuie să ne amintim, în primul rând, că acidul azotic concentrat cu un metal inactiv (cuprul) produce NO2, dar fierul și aluminiul nu reacţionează cu el. Acidul clorhidric, dimpotrivă, nu reacționează cu cuprul.

Răspuns de exemplu 6: 36,8% cupru, 32,2% fier, 31% aluminiu.

Probleme pentru rezolvare independentă.

1. Probleme simple cu două componente ale amestecului.

1-1. Un amestec de cupru și aluminiu cântărind 20 g a fost tratat cu o soluție 96% de acid azotic și s-au eliberat 8,96 litri de gaz (n.e.). Determinați fracția de masă a aluminiului din amestec.

1-2. Un amestec de cupru și zinc cântărind 10 g a fost tratat cu o soluție alcalină concentrată. În acest caz, au fost eliberați 2,24 litri de gaz (n.y.). Calculați fracția de masă a zincului din amestecul inițial.

1-3. Un amestec de magneziu și oxid de magneziu cântărind 6,4 g a fost tratat cu o cantitate suficientă de acid sulfuric diluat. În acest caz, s-au eliberat 2,24 litri de gaz (n.o.). Găsiți fracția de masă a magneziului din amestec.

1-4. Un amestec de zinc și oxid de zinc cântărind 3,08 g a fost dizolvat în acid sulfuric diluat. Am obținut sulfat de zinc cu o greutate de 6,44 g. Calculați fracția de masă a zincului din amestecul inițial.

1-5. Când un amestec de fier și pulberi de zinc cu o greutate de 9,3 g a fost expus la o soluție în exces de clorură de cupru (II), s-au format 9,6 g de cupru. Determinați compoziția amestecului inițial.

1-6. Ce masă de soluție 20% de acid clorhidric va fi necesară pentru a dizolva complet 20 g dintr-un amestec de zinc și oxid de zinc, dacă se eliberează hidrogen cu un volum de 4,48 l (nr.)?

1-7. Când se dizolvă 3,04 g dintr-un amestec de fier și cupru în acid azotic diluat, se eliberează oxid de azot (II) cu un volum de 0,896 l (nr.). Determinați compoziția amestecului inițial.

1-8. Când s-au dizolvat 1,11 g dintr-un amestec de pilitură de fier și aluminiu într-o soluție de acid clorhidric 16% (ρ = 1,09 g/ml), s-au eliberat 0,672 litri de hidrogen (n.e.). Aflați fracțiunile de masă ale metalelor din amestec și determinați volumul de acid clorhidric consumat.

2. Sarcinile sunt mai complexe.

2-1. Un amestec de calciu și aluminiu cântărind 18,8 g a fost calcinat fără aer cu un exces de pulbere de grafit. Produsul de reacție a fost tratat cu acid clorhidric diluat și s-au eliberat 11,2 litri de gaz (n.o.). Determinați fracțiile de masă ale metalelor din amestec.

2-2. Pentru a dizolva 1,26 g de aliaj de magneziu-aluminiu, s-au folosit 35 ml de soluție de acid sulfuric 19,6% (ρ = 1,1 g/ml). Excesul de acid a reacţionat cu 28,6 ml soluţie de bicarbonat de potasiu cu o concentraţie de 1,4 mol/l. Determinați fracțiile de masă ale metalelor din aliaj și volumul de gaz (nr.) eliberat în timpul dizolvării aliajului.

Dacă particulele dispersate sunt eliberate lent din mediu sau este necesară preclarificarea unui sistem eterogen, se folosesc metode precum flocularea, flotarea, clasificarea, coagularea etc.

Coagularea este procesul de aderență a particulelor în sisteme coloidale (emulsii sau suspensii) cu formarea de agregate. Aderența are loc datorită ciocnirii particulelor în timpul mișcării browniene. Coagularea se referă la un proces spontan care tinde să intre într-o stare care are o energie liberă mai mică. Pragul de coagulare este concentrația minimă a substanței administrate care provoacă coagularea. În mod artificial, coagularea poate fi accelerată prin adăugarea de substanțe speciale - coagulatoare - în sistemul coloidal, precum și prin aplicarea unui câmp electric asupra sistemului (electrocoagulare), acțiune mecanică (vibrații, agitare) etc.

În timpul coagulării, la amestecul eterogen separat sunt adesea adăugate substanțe chimice coagulante, care distrug învelișurile solvatate, reducând în același timp partea de difuzie a stratului electric dublu situat la suprafața particulelor. Acest lucru facilitează aglomerarea particulelor și formarea agregatelor. Astfel, datorită formării unor fracții mai mari ale fazei dispersate, depunerea particulelor este accelerată. Ca coagulanți se folosesc sărurile de fier, aluminiu sau sărurile altor metale polivalente.

Peptizarea este un proces de coagulare inversă, care este descompunerea agregatelor în particule primare. Peptizarea se realizează prin adăugarea de substanțe de peptizare la mediul de dispersie. Acest proces promovează dezagregarea substanțelor în particule primare. Agenții de peptizare pot fi agenți tensioactivi sau electroliți, cum ar fi acizii humici sau clorura ferică. Procesul de peptizare este utilizat pentru a obține sisteme lichide dispersate din paste sau pulberi.

Flocularea, la rândul său, este un tip de coagulare. În acest proces, particulele mici care sunt suspendate în medii gazoase sau lichide formează agregate floculente numite flocuri. Polimerii solubili, de exemplu, polielectroliții, sunt utilizați ca floculanti. Substanțele care formează flocul în timpul floculării pot fi îndepărtate cu ușurință prin filtrare sau decantare. Flocularea este utilizată pentru tratarea apei și separarea substanțelor valoroase din apele uzate, precum și pentru îmbogățirea mineralelor. In cazul tratarii apei se folosesc floculanti in concentratii mici (de la 0,1 la 5 mg/l).

Pentru a distruge agregatele din sistemele lichide se folosesc aditivi care induc sarcini asupra particulelor care le impiedica sa se apropie unele de altele. Acest efect poate fi obținut și prin modificarea pH-ului mediului. Această metodă se numește defloculare.

Flotația este procesul de separare a particulelor solide hidrofobe dintr-o fază lichidă continuă prin fixarea selectivă a acestora la interfața dintre fazele lichide și gazoase (suprafața de contact a lichidului și gazul sau suprafața bulelor în faza lichidă). particulele solide și incluziunile gazoase sunt îndepărtate de pe suprafața fazei lichide. Acest proces este utilizat nu numai pentru a îndepărta particulele din faza dispersată, ci și pentru a separa diferite particule datorită diferențelor de umectabilitate a acestora. În acest proces, particulele hidrofobe sunt fixate la interfață și separate de particulele hidrofile care se depun pe fund. Cele mai bune rezultate de flotare apar atunci când dimensiunea particulelor este între 0,1 și 0,04 mm.

Există mai multe tipuri de flotație: spumă, ulei, film etc. Cea mai comună este flotarea cu spumă. Acest proces permite ca particulele tratate cu reactivi să fie transportate la suprafața apei folosind bule de aer. Acest lucru permite formarea unui strat de spumă, a cărui stabilitate este ajustată folosind un concentrat de spumă.

Clasificarea este utilizată în dispozitivele cu secțiune transversală variabilă. Cu ajutorul acestuia, este posibil să se separe un anumit număr de particule mici din produsul principal, constând din particule mari. Clasificarea se realizează folosind centrifuge și hidrocicloane datorită efectului forței centrifuge.

Separarea suspensiilor folosind tratamentul magnetic al sistemului este o metodă foarte promițătoare. Apa care a fost tratată într-un câmp magnetic păstrează proprietăți modificate pentru o lungă perioadă de timp, de exemplu, capacitatea de umectare redusă. Acest proces face posibilă intensificarea separării suspensiilor.

CU metode de separare a amestecurilor (atât eterogene, cât și omogene) se bazează pe faptul că substanțele incluse în amestec își păstrează proprietățile individuale. Amestecurile eterogene pot diferi ca compoziție și starea de fază, de exemplu: gaz + lichid; solid+lichid; două lichide nemiscibile etc. Principalele metode de separare a amestecurilor sunt prezentate în diagrama de mai jos. Să luăm în considerare fiecare metodă separat.

Separarea amestecurilor eterogene

Pentru separarea amestecurilor eterogene, reprezentând sisteme solid-lichid sau solid-gaz, există trei metode principale:

    • filtrare,
    • decantare (decantare,
    • separare magnetică

FILTRARE

o metodă bazată pe diferite solubilități ale substanțelor și diferite dimensiuni ale particulelor componente ale amestecului. Filtrarea vă permite să separați un solid de un lichid sau gaz.


Pentru a filtra lichidele, puteți folosi hârtie de filtru, care este de obicei pliată în patru și introdusă într-o pâlnie de sticlă. Pâlnia se pune într-un pahar, în care se acumulează filtrat- lichid care trece prin filtru.

Dimensiunea porilor din hârtia de filtru este de așa natură încât permite moleculelor de apă și moleculelor de solut să se scurgă nestingherite. Particulele mai mari de 0,01 mm sunt reținute pe filtru și nutrece prin el, formând astfel un strat de sediment.

Tine minte! Folosind filtrarea, este imposibil să se separe adevăratele soluții de substanțe, adică soluții în care dizolvarea a avut loc la nivelul moleculelor sau ionilor.

Pe lângă hârtia de filtru, laboratoarele chimice folosesc filtre speciale cu


diferite dimensiuni ale porilor.

Filtrarea amestecurilor de gaze nu este fundamental diferită de filtrarea lichidelor. Singura diferență este că, la filtrarea gazelor din particule solide în suspensie (SPM), filtrele de design speciale (hârtie, carbon) și pompe sunt utilizate pentru a forța amestecul de gaze prin filtru, de exemplu, filtrarea aerului într-o mașină sau o hotă de evacuare. peste o sobă.

Poate fi separat prin filtrare:

    • cereale și apă,
    • cretă și apă
    • nisip și apă etc.
    • praf și aer (diverse modele de aspiratoare)

DECONIZAREA

Metoda se bazează pe diferite viteze de decantare a particulelor solide cu greutăți (densități) diferite într-un mediu lichid sau aer. Metoda este utilizată pentru a separa două sau mai multe substanțe solide insolubile în apă (sau alt solvent). Amestecul de substanțe insolubile se pune în apă și se amestecă bine. După un timp, substanțele cu o densitate mai mare de unu se depun pe fundul vasului, iar substanțele cu o densitate mai mică de un plutesc la suprafață. Dacă în amestec există mai multe substanțe cu gravitație diferită, atunci substanțele mai grele se vor depune în stratul inferior și apoi altele mai ușoare. Astfel de straturi pot fi, de asemenea, separate. Anterior, așa erau izolați boabele de aur din roca purtătoare de aur zdrobită. Nisipul purtător de aur a fost așezat pe un șanț înclinat prin care se degaja un curent de apă. Curgerea apei a ridicat și a dus roca sterilă, iar grăunte grele de aur s-au așezat pe fundul șanțului. În cazul amestecurilor de gaze, particulele solide se depun și pe suprafețele dure, de exemplu, praful se depune pe mobilier sau pe frunzele plantelor.

Această metodă poate fi folosită și pentru separarea lichidelor nemiscibile. Pentru a face acest lucru, utilizați o pâlnie de separare.

De exemplu, pentru a separa benzina și apa, amestecul este plasat într-o pâlnie de separare și așteptați până când apare o limită clară a fazei. Apoi deschideți cu grijă robinetul și apa curge în pahar.

Amestecuri pot fi separate prin decantare:

    • nisip și argilă de râu,
    • precipitat cristalin greu din soluție
    • ulei și apă
    • ulei vegetal și apă etc.

SEPARARE MAGNETICA

Metoda se bazează pe diferitele proprietăți magnetice ale componentelor solide ale amestecului. Această metodă este utilizată atunci când amestecul conține substanțe feromagnetice, adică substanțe cu proprietăți magnetice, cum ar fi fierul.

Toate substanțele, în raport cu câmpul magnetic, pot fi împărțite în trei grupe mari:

    1. feromagnetice: atras de magnet - Fe, Co, Ni, Gd, Dy
    2. paramagneti: slab atras - Al, Cr, Ti, V, W, Mo
    3. materiale diamagnetice: decojite magnetic - Cu, Ag, Au, Bi, Sn, alama

Separarea magnetică se poate separa b:

    • sulf și pulbere de fier
    • funingine și fier etc.

Separarea amestecurilor omogene

Pentru separarea amestecurilor lichide omogene (soluții adevărate) utilizați următoarele metode:

    • evaporare (cristalizare),
    • distilare (distilare),
    • cromatografia.

EVAPORARE. CRISTALIZARE.

Metoda se bazează pe diferitele temperaturi de fierbere ale solventului și soluției. Folosit pentru a separa solidele solubile de soluții. Evaporarea se efectuează de obicei după cum urmează: soluția este turnată într-o cană de porțelan și încălzită, amestecând constant soluția. Apa se evaporă treptat și un solid rămâne în fundul cupei.

DEFINIȚIE

Cristalizare- tranziția de fază a unei substanțe dintr-o stare amorfă gazoasă (de vapori), lichidă sau solidă la starea cristalină.

În acest caz, substanța evaporată (apă sau solvent) poate fi colectată prin condensare pe o suprafață mai rece. De exemplu, dacă puneți o lamă de sticlă rece peste un vas de evaporare, pe suprafața acesteia se vor forma picături de apă. Metoda de distilare se bazează pe același principiu.

DISTILARE. DISTILARE.

Dacă o substanță, de exemplu zahărul, se descompune atunci când este încălzită, atunci apa nu este complet evaporată - soluția este evaporată, iar apoi cristalele de zahăr sunt precipitate din soluția saturată. Uneori este necesar să îndepărtați impuritățile din solvenți, cum ar fi sarea din apă. În acest caz, solventul trebuie evaporat, iar apoi vaporii săi trebuie colectați și condensați la răcire. Această metodă de separare a unui amestec omogen se numește distilare, sau distilare.



În natură, apa nu apare în forma sa pură (fără săruri). Apa de ocean, mare, râu, fântână și izvor sunt tipuri de soluții de săruri în apă. Cu toate acestea, oamenii au adesea nevoie de apă curată, care nu conține săruri (folosită la motoarele auto; în producția chimică pentru a obține diverse soluții și substanțe; în realizarea de fotografii). Aceasta apa se numeste distilat, Acesta este ceea ce se folosește în laborator pentru a efectua experimente chimice.

Distilarea poate fi împărțită în:

    • apă și alcool
    • ulei (în diverse fracțiuni)
    • acetonă și apă etc.

CROMATOGRAFIE

Metodă de separare și analiză a amestecurilor de substanțe. Pe baza diferitelor rate de distribuție a substanței de testat între două faze - staționar și mobil (eluent). Faza staționară, de regulă, este un sorbent (pulbere fină, cum ar fi oxid de aluminiu sau oxid de zinc sau hârtie de filtru) cu o suprafață dezvoltată, iar faza mobilă este un flux de gaz sau lichid. Fluxul de fază mobilă este filtrat printr-un strat de absorbant sau se deplasează de-a lungul stratului de absorbant, de exemplu, de-a lungul suprafeței hârtiei de filtru.


Puteți obține în mod independent o cromatogramă și puteți vedea esența metodei în practică. Trebuie să amestecați mai multe cerneluri și să aplicați o picătură din amestecul rezultat pe hârtie de filtru. Apoi, exact în mijlocul petei colorate, vom începe să turnăm apă curată picătură cu picătură. Fiecare picătură trebuie aplicată numai după ce cea anterioară a fost absorbită. Apa joacă rolul de eluant care transferă substanța de testat prin sorbent - hârtie poroasă. Substanțele care alcătuiesc amestecul sunt reținute de hârtie în diferite moduri: unele sunt bine reținute de aceasta, în timp ce altele sunt absorbite mai lent și continuă să se răspândească împreună cu apa pentru o perioadă de timp. În curând, o cromatogramă colorată reală va începe să se răspândească pe o foaie de hârtie: o pată de o culoare în centru, înconjurată de inele concentrice multicolore.

Cromatografia în strat subțire a devenit deosebit de răspândită în analiza organică. Avantajul cromatografiei în strat subțire este că puteți utiliza cea mai simplă și foarte sensibilă metodă de detectare - inspecția vizuală. Petele invizibile pentru ochi pot fi dezvăluite folosind diverși reactivi, precum și folosind lumina ultravioletă sau autoradiografie.

Cromatografia pe hârtie este utilizată în analiza substanțelor organice și anorganice. Au fost dezvoltate numeroase metode pentru separarea amestecurilor complexe de ioni, de exemplu amestecuri de elemente de pământuri rare, produse de fisiune a uraniului, elemente din grupa platinei

METODE DE SEPARARE A AMESTECURILOR FOLOSITE ÎN INDUSTRIE.

Metodele de separare a amestecurilor utilizate în industrie diferă puțin de metodele de laborator descrise mai sus.

Rectificarea (distilarea) este folosită cel mai adesea pentru a separa uleiul. Acest proces este descris mai detaliat în subiect "Rafinarea petrolului".

Cele mai comune metode de purificare și separare a substanțelor în industrie sunt sedimentarea, filtrarea, sorbția și extracția. Metodele de filtrare și sedimentare se efectuează în mod similar cu metoda de laborator, cu diferența că se folosesc rezervoare de decantare și filtre de mare volum. Cel mai adesea, aceste metode sunt utilizate pentru tratarea apelor uzate. Prin urmare, să aruncăm o privire mai atentă asupra metodelor extracţieȘi sorbția.

Termenul „extracție” poate fi aplicat diferitelor echilibre de fază (lichid-lichid, gaz-lichid, lichid-solid etc.), dar mai des este aplicat sistemelor lichid-lichid, astfel încât următoarea definiție poate fi găsită cel mai adesea :

DEFINIȚIE

Extracţie i este o metodă de separare, purificare și izolare a substanțelor bazată pe procesul de distribuire a unei substanțe între doi solvenți nemiscibili.

Unul dintre solvenții nemiscibili este de obicei apa, al doilea este un solvent organic, dar acest lucru nu este necesar. Metoda de extracție este versatilă; este potrivită pentru izolarea aproape a tuturor elementelor în diferite concentrații. Extracția vă permite să separați amestecurile complexe cu mai multe componente, adesea mai eficient și mai rapid decât alte metode. Efectuarea separării sau separării prin extracție nu necesită echipamente complexe sau costisitoare. Procesul poate fi automatizat și, dacă este necesar, controlat de la distanță.

DEFINIȚIE

Sortie- o metoda de izolare si purificare a substantelor bazata pe absorbtia de catre un corp solid (adsorbtie) sau un sorbant lichid (absorbtie) a diferitelor substante (sorbati) din amestecuri gazoase sau lichide.

Cel mai adesea în industrie, metodele de absorbție sunt folosite pentru a purifica emisiile de gaz-aer din praf sau particule de fum, precum și substanțe gazoase toxice. În cazul absorbției substanțelor gazoase, între sorbent și substanța dizolvată poate apărea o reacție chimică. De exemplu, la absorbția gazului de amoniacNH3o soluție de acid azotic HNO3 produce azotat de amoniu NH4NO3(nitrat de amoniu), care poate fi folosit ca îngrășământ cu azot foarte eficient.

Metode de separare a amestecurilor

Majoritatea substanțelor de pe planeta noastră nu se găsesc în formă pură, ci în compuși și amestecuri, împreună cu alte substanțe.

Astfel, granitul conține trei substanțe care sunt vizibile cu ochiul liber.

Însă laptele ni se pare omogen până se acru. Acru

laptele se separă în zer limpede și un precipitat alb, dens - proteină

cazeină. Omul demult foloseste aceste substante , incluse în lapte, secretându-le

din amestec. Brânza de vaci este preparată din proteine ​​insolubile - cazeină și solubile

Proteinele din zer sunt folosite pentru alimentația terapeutică.

În ce moduri pot fi separate amestecurile?

1. Dacă substanța este insolubilă în apă, de exemplu cereale (orez, hrișcă, gris etc.), nisip de râu, cretă, argilă, atunci puteți folosi metoda de filtrare.

Filtrare-filtrarea lichidelor (gazelor) printr-un filtru pentru a le curăța de impuritățile solide.


1. Îndoiți filtrul. Pune-l într-o pâlnie, umezindu-l ușor cu apă.

2. Introduceți pâlnia cu filtrul în balon.

3. Treceți amestecul de substanță nedizolvată și apă printr-un filtru.

Concluzie. Apa filtrată trecea liber prin filtru; Pe filtru a rămas o substanță insolubilă în apă.

2. Dacă solidul este solubil în apă (sare de masă, zahăr, acid citric), atunci pentru separareamestecul poate fi utilizat prin metoda de evaporare.

Evaporare- separarea solidelor dizolvate într-un lichid prin transformarea acestuia în vapori.


Într-un pahar cu apă, sarea nu a dispărut, deși a devenit invizibilă - soluția este transparentă. Evaporarea a făcut posibilă izolarea unei substanțe dizolvate în apă dintr-un amestec de substanțe (apă și sare). Pe sticlă sunt vizibile cristale de sare de masă. Aceasta confirmă concluzia că că fiecare substanță (atât apa cât și sare) a amestecului își păstrează proprietățile.

Concluzie. Substanțele solubile pot fi izolate dintr-o soluție.

3 .Pentru a separa lichidele care sunt solubile unele în altele, pentru a obține apă pură (fără impurități), se folosește metoda de distilare

(sau distilare)

Distilare-distilare, separarea substanţelor conţinute în amestecurile lichide în funcţie de punctele de fierbere, urmată de răcirea aburului.

În natură, apa nu apare în forma sa pură (fără săruri). Apa de ocean, mare, râu, fântână și izvor sunt tipuri de soluții de săruri în apă. Cu toate acestea, oamenii au adesea nevoie de apă curată, care nu conține săruri (folosită la motoarele auto; în producția chimică pentru a obține diverse soluții și substanțe; în realizarea de fotografii). O astfel de apă se numește distilată, iar metoda de obținere a acesteia se numește distilare.


Să încălzim apa de la robinet peste flacăra unei lămpi cu alcool într-o eprubetă închisă cu un dop cu un tub de evacuare a gazului. Puneți capătul tubului într-o eprubetă curată și uscată, plasată într-un pahar cu gheață. Pe fundul și pereții eprubetei vor apărea picături de apă distilată (purificată de săruri și impurități) într-un pahar cu gheață.

Exercițiu

1. Privește într-un ibric gol în care fierbe apa. Există un strat alb de substanțe care au fost dizolvate în apă pe pereți și pe fund?

2. Picături de apă curg din capacul ibricului în care s-a fiert apa. Care apă - de pe capac sau din ibric în sine - conține mai multe săruri? Explică-ți răspunsul.

3. Care este numele procesului prezentat în figură?

4. Dacă amestecul conține fier, atunci puteți folosi un magnet pentru a-l izola, deoarece fierul și aliajele sale sunt atrase de un magnet.

5. Pentru a separa două lichide nemiscibile (ulei și apă, ulei de floarea soarelui și apă), trebuie să utilizați o pâlnie de separare.

Lichidul cu densitate mai mare va curge în sticlă, iar lichidul mai ușor va rămâne în pâlnia de separare.

mob_info