Substanță purăconţine numai particule un singur tip. Exemplele includ argint (conține numai atomi de argint), acid sulfuric și monoxid de carbon ( IV ) (conțin numai molecule ale substanțelor corespunzătoare). Toate substanțe pure au proprietăți fizice constante, de exemplu, punctul de topire (T pl) și punctul de fierbere ( ).

T balotO substanță nu este pură dacă conține orice cantitate dintr-una sau mai multe alte substanțe -.

impurităţi

Contaminanții scad punctul de îngheț și ridică punctul de fierbere al unui lichid pur. De exemplu, dacă adăugați sare în apă, punctul de îngheț al soluției va scădea. Amestecuri constau din două sau mai multe substante. Solul, apa de mare, aerul sunt toate exemple de amestecuri diferite. Multe amestecuri pot fi separate în părțile lor componente -

componente– pe baza diferenței dintre proprietățile lor fizice.

Tradiţional

metodele care sunt utilizate în practica de laborator pentru a separa amestecurile în componente individuale sunt:

filtrare,

decantare urmată de decantare,

separarea folosind o pâlnie de separare,

centrifugare,

evaporare,

cristalizare,

distilare (inclusiv distilare fracționată),

cromatografia, sublimarea si altele.Filtrare. Filtrarea este folosită pentru a separa lichidele de particulele solide mici suspendate în el.(Fig. 37), adică filtrarea lichidului prin materiale fin poroase -.

filtre, care permit lichidului să treacă și să rețină particulele solide pe suprafața lor. (Fig. 37)Un lichid care a trecut printr-un filtru și este eliberat de impuritățile solide din acesta se numește filtrat

În practica de laborator este adesea folosithârtie netedă și îndoită(Fig. 38) realizate din hârtie de filtru nelipită.

Pentru a filtra soluțiile fierbinți (de exemplu, în scopul recristalizării sărurilor), utilizați un specialpâlnie de filtru fierbinte(Fig.39) cu incalzire electrica sau cu apa). Folosit desBalon Bunsen, pâlnie Buchner din porțelan, balon de siguranță și pompă de vid(de obicei jet de apă).

În cazul filtrării unei suspensii dintr-o sare ușor solubilă, cristalele acesteia din urmă pot fi spălate cu apă distilată pe o pâlnie Buchner pentru a îndepărta soluția originală de pe suprafața lor. În acest scop folosesc mașină de spălat(Fig.41) .

Decantare. Lichidele pot fi separate de solidele insolubileprin decantare(Fig.42) . Această metodă poate fi utilizată dacă solidul are o densitate mai mare decât lichidul. De exemplu, dacă la un pahar cu apă se adaugă nisip de râu, atunci când se așează, se va depune pe fundul paharului, deoarece densitatea nisipului este mai mare decât a apei. Apoi apa poate fi separată de nisip pur și simplu prin scurgere. Această metodă de decantare și apoi de scurgere a filtratului se numește decantare.

Centrifugarea.D Pentru a accelera procesul de separare a particulelor foarte mici care formează suspensii sau emulsii stabile într-un lichid, se utilizează metoda centrifugare. Această metodă poate fi utilizată pentru a separa amestecuri de substanțe lichide și solide care diferă ca densitate. Divizarea se efectuează încentrifuge manuale sau electrice .

(Fig.43) Separarea a două lichide nemiscibile,având densități diferite și nu formează emulsii stabile, se poate face folosind o pâlnie de separare (Fig.44) . 3 ) Astfel puteți separa, de exemplu, un amestec de benzen și apă. Stratul de benzen (densitate = 0,879 g/cm 3 este situat deasupra unui strat de apă, care are o densitate mare (

= 1,0 g/cm). Prin deschiderea robinetului pâlniei de separare, puteți scurge cu grijă stratul inferior și puteți separa un lichid de altul.

Evaporare(Fig.45)

– această metodă presupune îndepărtarea unui solvent, de exemplu, apa, dintr-o soluție prin încălzirea acesteia într-un vas de porțelan care se evaporă. În acest caz, lichidul evaporat este îndepărtat, iar substanța dizolvată rămâne în cupa de evaporare. Cristalizare este procesul de eliberare a cristalelor unei substanțe solide atunci când o soluție este răcită, de exemplu, după ce aceasta este evaporată. Trebuie avut în vedere că atunci când soluția este răcită lent, se formează cristale mari. Când se răcește rapid (de exemplu, prin răcire cu apă curentă), se formează cristale mici.Distilare

Distilarea fracționată(Fig.46) folosit pentru separarea amestecurilor de lichide cu diferite puncte de fierbere. Un lichid cu un punct de fierbere mai mic fierbe mai repede și trece prin coloană fracționată(saucondensator de reflux).Când acest lichid ajunge în vârful coloanei de fracţionare, intrăfrigider, racit cu apa si prinîmpreunămergând lareceptor

(balon sau eprubetă). 0 Distilarea fracționată poate fi utilizată pentru a separa, de exemplu, un amestec de etanol și apă. Punctul de fierbere al etanolului 78 0 C, iar apa este 100

C. Etanolul se evaporă mai ușor și este primul care trece prin frigider la receptor. sublimarea -

Metoda este folosită pentru purificarea substanțelor care, atunci când sunt încălzite, se pot transforma din stare solidă în stare gazoasă, ocolind starea lichidă. În continuare, se condensează vaporii substanței care se purifică, iar impuritățile care nu se pot sublima sunt separate.

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.

1. În ce moduri pot fi separate amestecurile?

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-

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

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

3. Introduceți pâlnia cu filtrul în balon.

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

2. Concluzie. Apa filtrată a trecut liber prin filtru; Pe filtru a rămas o substanță insolubilă în apă.Dacă solidul este solubil în apă (sare de masă, zahăr, acid citric), atunci pentru separare

amestecul poate fi utilizat prin metoda de evaporare. Evaporare-

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

Exercita

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. Din capacul ibricului în care s-a fiert apa curg picături de apă. Care apă - de pe capac sau din ibric în sine - conține mai multe săruri? Explicați răspunsul dvs.

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.

Fiecare substanță conține impurități. O substanță este considerată pură dacă aproape că nu conține impurități.

Amestecuri de substanțe pot fi omogene sau eterogene. Într-un amestec omogen, componentele nu pot fi detectate prin observație, dar într-un amestec eterogen acest lucru este posibil.

Unele proprietăți fizice ale unui amestec omogen diferă de proprietățile componentelor.

Într-un amestec eterogen, proprietățile componentelor sunt păstrate.

Amestecurile eterogene de substanțe sunt separate prin decantare, filtrare și uneori prin acțiunea unui magnet, iar amestecurile omogene sunt separate prin evaporare și distilare (distilare).

Substanțe pure și amestecuri

Trăim printre chimicale. Inspirăm aer, care este un amestec de gaze (azot, oxigen și altele), și expirăm dioxid de carbon. Ne spălăm cu apă - aceasta este o altă substanță, cea mai comună de pe Pământ. Bem lapte - un amestec de apă cu picături minuscule de grăsime din lapte, și nu numai: există și cazeina proteică din lapte, săruri minerale, vitamine și chiar zahăr, dar nu cea cu care bei ceai, ci o proteină specială din lapte. - lactoza. Mâncăm mere, care constau dintr-un set întreg de substanțe chimice - aici există zahăr, acid malic și vitamine... Când bucățile de mere mestecate intră în stomac, sucurile digestive umane încep să acționeze asupra lor, care ajută la absorbția tuturor gusturilor. și substanțe sănătoase nu numai merele, ci și orice alt aliment. Nu numai că trăim printre substanțe chimice, dar și noi înșine suntem făcuți din ele. Fiecare persoană - pielea, mușchii, sângele, dinții, oasele, părul lui este construit din substanțe chimice, ca o casă de cărămizi. Azotul, oxigenul, zahărul, vitaminele sunt substanțe de origine naturală, naturală. Sticla, cauciucul, oțelul sunt și ele substanțe, sau mai bine zis, materiale (amestecuri de substanțe). Atât sticla, cât și cauciucul sunt de origine artificială, nu au existat în natură. Substantele absolut pure nu se gasesc in natura sau se gasesc foarte rar.

Fiecare substanță conține întotdeauna o anumită cantitate de impurități. O substanță în care aproape nu există impurități se numește pură. Ei lucrează cu astfel de substanțe într-un laborator științific sau într-un laborator de chimie școlar. Rețineți că substanțele absolut pure nu există.

O substanță pură individuală are un anumit set de proprietăți caracteristice (proprietăți fizice constante). Doar apa distilată pură are punctul de topire = 0 °C, punctul de fierbere = 100 °C și nu are gust. Apa de mare îngheață la o temperatură mai scăzută și fierbe la o temperatură mai mare; gustul ei este amar și sărat. Apa Mării Negre îngheață la o temperatură mai scăzută și fierbe la o temperatură mai mare decât apa Mării Baltice. De ce? Ideea este că în apa de mare conţine alte substanţe, cum ar fi săruri dizolvate, de ex. este un amestec de diverse substanțe, a căror compoziție variază foarte mult, dar proprietățile amestecului nu sunt constante. Definiția conceptului „amestec” a fost dată în secolul al XVII-lea. Omul de știință englez Robert Boyle: „Amestecul - sistem complet, constând din componente eterogene.”

Amestecuri includ aproape toate substanțele naturale, produsele alimentare (cu excepția sării, zahărului, unele altele), multe medicamente și cosmetice, bunuri produse chimice de uz casnic, materiale de constructii.

Caracteristicile comparative ale amestecului și substanței pure

Fiecare substanță conținută într-un amestec se numește componentă.

Clasificarea amestecurilor

Există amestecuri omogene și eterogene.

Amestecuri omogene (omogene)

Adăugați o porție mică de zahăr într-un pahar cu apă și amestecați până se dizolvă tot zahărul. Lichidul va avea gust dulce. Astfel, zahărul nu a dispărut, ci a rămas în amestec. Dar nu îi vom vedea cristalele, chiar și atunci când examinăm o picătură de lichid printr-un microscop puternic. Amestecul preparat de zahăr și apă este omogen; cele mai mici particule din aceste substanțe sunt amestecate uniform.

Amestecuri în care componentele nu pot fi detectate prin observare se numesc omogene.

Majoritatea aliajelor metalice sunt, de asemenea, amestecuri omogene. De exemplu, într-un aliaj de aur și cupru (folosit pentru a face bijuterii), nu există particule de cupru roșu și particule de aur galben.

Multe articole pentru diverse scopuri sunt realizate din materiale care sunt amestecuri omogene de substanțe.

Amestecurile omogene includ toate amestecurile de gaze, inclusiv aerul. Există multe amestecuri omogene de lichide.

Amestecuri omogene se mai numesc si solutii, chiar daca sunt solide sau gazoase.

Să dăm exemple de soluții (aer într-un balon, sare de masă + apă, schimbare mică: aluminiu + cupru sau nichel + cupru).

Amestecuri eterogene (eterogene)

Știți că creta nu se dizolvă în apă. Dacă pulberea sa este turnată într-un pahar cu apă, atunci în amestecul rezultat puteți găsi întotdeauna particule de cretă care sunt vizibile cu ochiul liber sau printr-un microscop.

Amestecuri în care componentele pot fi detectate prin observare sunt numite eterogene.

Amestecurile eterogene includ majoritatea mineralelor, solul, materialele de construcție, țesuturile vii, apă noroioasă, lapte și alte produse alimentare, unele medicamente și produse cosmetice.

Într-un amestec eterogen, proprietățile fizice ale componentelor sunt păstrate. Astfel, pilitura de fier amestecată cu cupru sau aluminiu nu își pierd capacitatea de a fi atrase de un magnet.

Unele tipuri de amestecuri eterogene au denumiri speciale: spumă (de exemplu, spumă de polistiren, spumă de săpun), suspensie (un amestec de apă cu o cantitate mică de făină), emulsie (lapte, ulei vegetal bine agitat și apă), aerosol ( fum, ceață).

Metode de separare a amestecurilor

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

Există multe metode de separare a amestecurilor. Acestea sunt selectate ținând cont de tipul de amestec, stare fizicăși diferențe în proprietăți fizice componente.

Metode de separare a amestecurilor

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

Să luăm în considerare modalități de a separa amestecurile eterogene și omogene.

Exemplu de amestec	Metoda de separare
Suspensie - un amestec de nisip de râu și apă	Advocacy Separarea prin decantare se bazează pe diferite densități de substanțe. 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.
Un amestec de nisip și sare de masă în apă	Filtrare Separarea amestecurilor eterogene prin filtrare se bazează pe diferite solubilități ale substanțelor în apă și 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. Deci poți împărți amestec eterogen 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 de uz casnic, 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”).
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.
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 dispozitive speciale - distilatorii produc apă distilată, care este utilizată pentru nevoile de farmacologie, laboratoare și sisteme de răcire a mașinilor. Puteți construi un astfel de distilator acasă.

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.

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

Dacă atârnă o bandă de hârtie de filtru peste un recipient cu cerneală roșie, scufundând în ea doar capătul benzii. Soluția este absorbită de hârtie și se ridică de-a lungul acesteia. Dar limita de creștere a vopselei rămâne în urmă față de limita de creștere a apei. Așa se separă două substanțe: apa și materia colorantă din cerneală.

Folosind cromatografia, botanistul rus M. S. Tsvet a fost primul care a izolat 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?