postheadericon §4. Чистые вещества и смеси.

Каждое вещество имеет свои, характерные именно для него свойства, которые в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.

В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).

Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.

Для химических лабораторий и промышленности часто требуются чистые вещества. Для получения чистых веществ используют различные способы разделения смесей. Ознакомимся с этими способами более подробно.

   Способы выделения веществ из неоднородной (гетерогенной) смеси. 

Отстаивание.

а) Отстаиванием можно разделить смесь нерастворимых в воде веществ, характеризующихся разной плотностью. Например, железные опилки от древесных можно отделить, если их смесь взболтать с водой и дать отстояться. Железные опилки опускаются на дно сосуда, а древесные всплывают, и их вместе с водой можно слить. (рис.1) Рис.1  а) колба с водой с железными и древесными опилками. б) колба с железными опилками, после того как воду с древесными опилками аккуратно слили.

картинка отделения железных опилок от древестных

рис.1

На этом же принципе основано разделение смесей малорастворимых друг в друге жидкостей. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки или колонки. (рис.2)

картинка делительной воронки

рис.2

Иногда жидкости с различной плотностью разделяют центрифугированием (так отделяют сливки от молока).

а) Отстаиванием также можно разделить вещества, которые осаждаются в воде с различной скоростью. Если взболтать в воде глину с примесью песка, то песок оседает значительно быстрее (рис.3)

(рис.3) поместим в стакан с водой кусок глины с песком

картинка смеси песка и глины

(рис.3) перемешаем всё стеклянной палочкой

картинка песок в осадке

(рис.3) после отстоя песок выпадет в осадок гораздо быстрее глины

Фильтрование.

   Фильтрованием можно разделить неоднородную смесь растворимых и нерастворимых в воде веществ. Так, для выделения поваренной  соли смесь её с песком взбалтывают в воде. Поваренная соль растворяется, а песок оседает. Чтобы отделить нерастворимые частицы от раствора, смесь фильтруют (рис.4)

картинка фильтровальной установки

фильтровальная установка (рис.4)

Песок остаётся на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр. (Растворённую поваренную соль из воды выделяют выпариванием. (смотри ниже)

    Выпаривание. Кристаллизация.

Чтобы растворённое вещество, например поваренную соль, выделить из раствора, последний выпаривают (рис.5)

выпаривание поваренной соли (рис.5)

Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаётся поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т.е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворённое вещество выделяется в виде кристаллов. Этот процесс получил название кристаллизации.

Дисцилляция.

Дисцилляция (перегонка) — это способ разделения однородных смесей путём испарения летучих жидкостей с последующей конденсацией их паров. Он основан на различии в температурах кипения растворимых друг в друге компонентов.
Таким способом получают дистиллированную воду. Для этого воду с растворёнными в ней веществами кипятят в сосуде (рис.6)

картинка дисциллятора

дисциллятор (рис.6)

Образующиеся водяные пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде в виде дистиллированной воды.

Тестовые задания.

1. Выберите схемы, изображающие состав чистых веществ.

картинка схемы

рис.1

2. Фильтрованием можно разделить смесь

1) воды и сахара   2) воды и поваренной соли   3) воды и угольной пыли   4) воды и столового уксуса

3. Смесь порошков железа и серы является

1) гомогенной   2) гетерогенной

4. Очистить воду от примеси подсолнечного масла можно

1) выпариванием  2) фильтрованием 3) перегонкой   4) отстаиванием

5. Установите соответствие между смесью и способом её разделения.

1) раствор поваренной соли в воде А. действие магнитом
2) раствор мела в воде Б. с помощью делительной воронки
3) смесь железа и серы В. выпаривание
4) смесь воды и бензина Г. фильтрование

Ответ.

Оставить комментарий

Подписка на канал