Separacja mieszanin w życiu codziennym. Czyste substancje i mieszaniny. Metody rozdzielania mieszanin. Lista wykorzystanej literatury

Materiał lekcji zawiera informacje o różnych sposobach rozdzielania mieszanin i substancji oczyszczających. Dowiesz się, jak wykorzystać wiedzę o różnicach we właściwościach składników mieszaniny do doboru optymalnej metody rozdzielenia danej mieszaniny.

Temat: Wstępne pomysły chemiczne

Lekcja: Metody rozdzielania mieszanin i oczyszczania substancji

Zdefiniujmy różnicę między „metodami rozdzielania mieszanin” a „metodami oczyszczania substancji”. W pierwszym przypadku ważne jest uzyskanie w czystej postaci wszystkich składników wchodzących w skład mieszanki. Podczas oczyszczania substancji zwykle zaniedbuje się uzyskiwanie zanieczyszczeń w czystej postaci.

OSADA

Jak oddzielić mieszankę piasku i gliny? Jest to jeden z etapów w produkcji ceramiki (np. przy produkcji cegieł). Do oddzielenia takiej mieszaniny stosuje się metodę osadzania. Mieszaninę umieszcza się w wodzie i miesza. Glina i piasek osadzają się w wodzie w różnym tempie. Dlatego piasek osiada znacznie szybciej niż glina (ryc. 1).

Ryż. 1. Oddzielenie mieszaniny gliny i piasku przez osadzanie

Metodę sedymentacyjną stosuje się również do rozdzielania mieszanin nierozpuszczalnych w wodzie ciał stałych o różnej gęstości. Na przykład w ten sposób można oddzielić mieszaninę żelaza i trocin (trociny będą unosić się w wodzie, a żelazo opadnie).

Mieszankę oleju roślinnego i wody można również rozdzielić przez sedymentację, ponieważ olej nie rozpuszcza się w wodzie i ma mniejszą gęstość (rys. 2). W ten sposób, poprzez sedymentację, można oddzielić mieszaniny nierozpuszczalnych między sobą cieczy o różnej gęstości.

Ryż. 2. Oddzielenie mieszaniny oleju roślinnego i wody przez sedymentację

Aby oddzielić mieszaninę soli kuchennej i piasku rzecznego, możesz użyć metody osadzania (po zmieszaniu z wodą sól się rozpuści, piasek opadnie), ale bardziej niezawodne będzie oddzielenie piasku od roztworu soli za pomocą innego metoda - metoda filtracji.

Filtrację tej mieszaniny można przeprowadzić za pomocą filtra papierowego i lejka opuszczonego do szkła. Ziarna piasku pozostają na bibule filtracyjnej, a przez filtr przechodzi klarowny roztwór soli kuchennej. W tym przypadku piasek rzeczny to osad, a roztwór soli to odciek (rys. 3).

Ryż. 3. Zastosowanie metody filtracji do oddzielenia piasku rzecznego od roztworu soli

Filtrację można przeprowadzić nie tylko papierem filtracyjnym, ale również innymi materiałami porowatymi lub sypkimi. Na przykład materiały sypkie obejmują piasek kwarcowy, a materiały porowate obejmują wełnę szklaną i wypalaną glinę.

Niektóre mieszaniny można rozdzielić metodą „filtracji na gorąco”. Na przykład mieszanina proszków siarki i żelaza. Żelazo topi się w temperaturze ponad 1500 C, a siarka około 120 C. Stopioną siarkę można oddzielić od proszku żelaza za pomocą podgrzanej waty szklanej.

Sól można wyizolować z filtratu przez odparowanie, tj. podgrzej mieszaninę, a woda wyparuje, a sól pozostanie na porcelanowym kubku. Czasami stosuje się parowanie, czyli częściowe odparowanie wody. W rezultacie powstaje bardziej stężony roztwór, po ochłodzeniu którego substancja rozpuszczona jest uwalniana w postaci kryształów.

Jeśli w mieszaninie znajduje się substancja zdolna do magnetyzacji, łatwo ją wyizolować w czystej postaci za pomocą magnesu. Na przykład w ten sposób można rozdzielić mieszaninę proszków siarki i żelaza.

Tę samą mieszaninę można rozdzielić inną metodą, wykorzystując wiedzę o zwilżalności składników mieszaniny wodą. Żelazo jest zwilżane wodą, tj. woda rozlewa się po powierzchni żelazka. Siarka nie jest zwilżana wodą. Jeśli włożysz kawałek siarki do wody, zatonie, ponieważ. Gęstość siarki jest większa niż gęstość wody. Ale proszek siarki pojawi się, ponieważ. pęcherzyki powietrza przyklejają się do niezwilżonych wodą ziaren siarki i wypychają je na powierzchnię. Aby oddzielić mieszaninę, musisz umieścić ją w wodzie. Proszek siarki będzie unosił się na wodzie, a żelazo tonie (rys. 4).

Ryż. 4. Rozdzielanie mieszaniny proszków siarki i żelaza przez flotację

Metoda rozdzielania mieszanin oparta na różnicy zwilżalności składników nazywana jest flotacją (flotter francuski - to float). Rozważ jeszcze kilka metod oddzielania i oczyszczania substancji.

Jedną z najstarszych metod rozdzielania mieszanin jest destylacja (lub destylacja). Za pomocą tej metody można oddzielić składniki, które są w sobie rozpuszczalne i mają różne temperatury wrzenia. W ten sposób uzyskuje się wodę destylowaną. W jednym naczyniu gotuje się wodę z zanieczyszczeniami. Powstała para wodna kondensuje po schłodzeniu w innym naczyniu w postaci już destylowanej (czystej) wody.

Ryż. 5. Uzyskanie wody destylowanej

Składniki o podobnych właściwościach można rozdzielić metodą chromatograficzną. Metoda ta opiera się na różnej absorpcji substancji, które mają być oddzielone przez powierzchnię innej substancji.

Na przykład czerwony atrament można rozdzielić na składniki (wodę i barwnik) metodą chromatografii.

Ryż. 6. Oddzielanie czerwonego atramentu metodą chromatografii papierowej

W laboratoriach chemicznych chromatografię przeprowadza się za pomocą specjalnych przyrządów - chromatografów, których głównymi częściami są kolumna chromatograficzna i detektor.

Adsorpcja jest szeroko stosowana w chemii do oczyszczania niektórych substancji. Jest to nagromadzenie jednej substancji na powierzchni innej substancji. Adsorbenty obejmują na przykład węgiel aktywny.

Spróbuj wrzucić tabletkę z węglem aktywnym do pojemnika z kolorową wodą, zamieszaj, przefiltruj, a zobaczysz, że filtrat stał się bezbarwny. Atomy węgla przyciągają cząsteczki, w tym przypadku barwnik.

Obecnie adsorpcja jest szeroko stosowana do oczyszczania wody i powietrza. Na przykład filtry do wody zawierają węgiel aktywny jako adsorbent.

1. Zbiór zadań i ćwiczeń z chemii: klasa 8: do podręcznika autorstwa P.A. Orzhekovsky i inni „Chemia, klasa 8” / P.A. Orżekowski, N.A. Titow, F.F. Hegla. – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Uszakowa O.V. Zeszyt ćwiczeń z chemii: klasa 8: do podręcznika P.A. Orzhekovsky i inni „Chemia. Klasa 8” / O.V. Uszakowa, P.I. Bespałow, P.A. Orżekowski; pod. wyd. prof. rocznie Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (s. 10-11)

3. Chemia: klasa 8: podręcznik. dla generała instytucje / P.A. Orżekowski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontaku. M.: AST: Astrel, 2005.(§4)

4. Chemia: inorg. chemia: podręcznik. na 8 komórek. ogólny instytucje / G.E. Rudzitis, FuGyu Feldman. - M .: Edukacja, JSC „Podręczniki moskiewskie”, 2009. (§ 2)

5. Encyklopedia dla dzieci. Tom 17. Chemia / Rozdział. pod redakcją V.A. Wołodin, prowadzący. naukowy wyd. I.Leensona. – M.: Avanta+, 2003.

Dodatkowe zasoby internetowe

1. Pojedynczy zbiór cyfrowych zasobów edukacyjnych ().

2. Elektroniczna wersja czasopisma „Chemia i życie” ().

Praca domowa

Z podręcznika P.A. Orzhekovsky i inni „Chemia, klasa 8” Z. 33 nr 2,4,6,T.

1. Wypełnij luki w tekście słowami „składniki”, „różnice”, „dwa”, „fizyczne”.

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

2. Uzupełnij zdania.

a) Sposób rozliczania oparty jest na Dzięki temu, że cząstki stałe są wystarczająco duże, szybko osadzają się na dnie, a płyn można ostrożnie spuszczać z osadu.

b) Metoda wirowania oparta jest na działanie siły odśrodkowej - cięższe cząstki osiadają, a lekkie są na górze.

c) Metoda filtrowania opiera się na przepuszczanie roztworu ciała stałego przez filtr, gdzie cząstki stałe są zatrzymywane na filtrze.

3. Wstaw 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 wymaganego sprzętu filtrującego.

a) filtr papierowy
b) szklanka z roztworem
c) szklany lejek
d) czyste szkło
e) szklany pręt
f) statyw ze stopką

5. Doświadczenie laboratoryjne. Produkcja filtrów zwykłych i składanych z bibuły filtracyjnej lub serwetek papierowych.

Jak myślisz, przez który filtr szybciej przejdzie roztwór - zwykły czy plisowany? Czemu?

Poprzez plisowanie - powierzchnia styku filtracji jest większa niż w przypadku konwencjonalnego filtra.

6. Zaproponuj metody rozdzielania mieszanin wskazane w Tabeli 16.

Sposoby na oddzielenie niektórych mieszanek

7. Domowe doświadczenie. Adsorpcja barwników Pepsi-Cola przez węgiel aktywny.

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

Postęp. Do rondla wlej pół szklanki (100 ml) napoju gazowanego. Dodaj 5 tabletek z węglem aktywnym w to samo miejsce. Podgrzej patelnię przez 10 minut na kuchence. Przefiltruj węgiel drzewny. Wyjaśnij wyniki eksperymentu.

Roztwór stał się bezbarwny ze względu na absorpcję substancji barwiących z węglem aktywnym.

8. Domowe doświadczenie. Adsorpcja oparów zapachowych przez pałeczki kukurydziane.

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

Postęp. Kroplę perfum wsyp do dwóch szklanych słoiczków. Do jednego ze słoików wrzuć 4-5 paluszków kukurydzianych. Zamknij oba słoiki pokrywkami. Wstrząśnij lekko słojem zawierającym paluszki kukurydziane. Po co?

Aby zwiększyć szybkość adsorpcji.

Otwórz oba banki. Wyjaśnij wyniki eksperymentu.

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

blok teoretyczny.

Pojęcie „mieszanki” zostało zdefiniowane w XVII wieku. Angielski naukowiec Robert Boyle: „Mieszanka jest integralnym systemem składającym się z niejednorodnych składników”.

Charakterystyka porównawcza mieszaniny i czystej substancji

Mieszaniny różnią się od siebie wyglądem.

Klasyfikacja mieszanin została przedstawiona w tabeli:

Oto przykłady zawiesin (piasek rzeczny + woda), emulsje (olej roślinny + woda) i roztwory (powietrze w kolbie, sól + woda, mała zmiana: aluminium + miedź lub nikiel + miedź).

Metody rozdzielania mieszanin

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

Do oczyszczania substancji stosuje się różne metody rozdzielania mieszanin.

Odparowanie - oddzielenie ciał stałych rozpuszczonych w cieczy poprzez przekształcenie jej w parę.

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

W naturze woda w czystej postaci (bez soli) nie występuje. Woda oceaniczna, morska, rzeczna, studnia i źródlana to odmiany roztworów soli w wodzie. Często jednak ludzie potrzebują czystej wody, która nie zawiera soli (stosowana w silnikach samochodowych; w produkcji chemicznej do otrzymywania różnych roztworów i substancji; przy produkcji fotografii). Taka woda nazywana jest destylowaną, a sposób jej uzyskania nazywa się destylacją.

Filtracja to filtrowanie cieczy (gazów) przez filtr w celu oczyszczenia ich z zanieczyszczeń stałych.

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

Zastanów się, jak się oddzielić heterogenicznyi jednorodne mieszanki.

Specjalna metoda separacji składników, polegająca na ich różnym wchłanianiu przez określoną substancję, to: chromatografia.

Używając 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 takim samym stopniu oczyszczenia?

Do różnych celów potrzebne są substancje o różnym stopniu oczyszczenia. Woda do gotowania jest wystarczająco osadzona, aby usunąć zanieczyszczenia i chlor używany do jej dezynfekcji. Woda pitna musi być najpierw przegotowana. A w laboratoriach chemicznych do przygotowania roztworów i eksperymentów w medycynie potrzebna jest woda destylowana, jak najlepiej oczyszczona z rozpuszczonych w niej substancji. Substancje o wysokiej czystości, których zawartość zanieczyszczeń nie przekracza jednej milionowej procenta, są stosowane w elektronice, półprzewodnikach, technice jądrowej i innych gałęziach przemysłu precyzyjnego.

Metody wyrażania składu mieszanin.

· Udział masowy składnika w mieszaninie- stosunek masy składnika do masy całej mieszanki. Zwykle ułamek masowy wyrażany jest w %, ale niekoniecznie.

ω ["omega"] = mkomponent / mmixture

· Ułamek 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 \u003d n składnik A / (n (A) + n (B) + n (C))

· Stosunek molowy składników. Czasami w zadaniach dla mieszaniny wskazany jest stosunek molowy jej składników. Na przykład:

nkomponent A: nkomponent B = 2: 3

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

φ ["phi"] = Vkomponent / Vmieszanina

Ćwicz blok.

Rozważ trzy przykłady problemów, z którymi reagują mieszaniny metali chlorowodorek kwas:

Przykład 1Gdy mieszanina miedzi i żelaza ważąca 20 g została wystawiona na działanie nadmiaru kwasu chlorowodorowego, uwolniono 5,6 litra gazu (nie dotyczy). Określ udziały masowe metali w mieszaninie.

W pierwszym przykładzie miedź nie reaguje z kwasem chlorowodorowym, to znaczy wodór jest uwalniany, gdy kwas reaguje z żelazem. Znając zatem objętość wodoru, możemy od razu znaleźć ilość i masę żelaza. A zatem udziały masowe substancji w mieszaninie.

Przykład 1 rozwiązanie.

n \u003d V / Vm \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 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 2Pod działaniem nadmiaru kwasu solnego na mieszaninę glinu i żelaza o masie 11 g uwolniono 8,96 litra gazu (b.d.). Określ udziały masowe metali w mieszaninie.

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

Przykład 2 rozwiązanie.

1. Znajdź ilość wodoru:
n \u003d V / Vm \u003d 8,96 / 22,4 \u003d 0,4 mola.

2. Niech ilość glinu wynosi x mol, a żelaza y mol. Wtedy możemy wyrazić za pomocą x i y ilość uwolnionego wodoru:

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

5. W przypadku mieszaniny metali musisz wyrazić szerokie rzesze poprzez ilości substancji.
m = Mn
Więc masa aluminium
mAl = 27x,
masa żelaza
mFe = 56y,
i masa całej mieszanki
27x + 56y = 11 (jest to drugie równanie w układzie).

6. Mamy więc układ dwóch równań:

7. Rozwiązanie takich układów jest znacznie wygodniejsze, odejmując przez pomnożenie pierwszego równania przez 18:
27x + 18 lat = 7,2
i odjęcie pierwszego równania od drugiego:

8. (56 - 18) y \u003d 11 - 7,2
y \u003d 3,8 / 38 \u003d 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 \u003d 100% - 50,91% \u003d 49,09%

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

Przykład 316 g mieszaniny cynku, glinu i miedzi potraktowano nadmiarem roztworu kwasu solnego. W tym przypadku uwolniono 5,6 litra gazu (nie dotyczy) i 5 g substancji nie rozpuściło się. 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 glinu (należy zwrócić uwagę, że ich masa całkowita wynosi 16 - 5 = 11 g) można znaleźć za pomocą układu równań, jak w przykładzie nr 2.

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

Przykład 4Mieszanina żelaza, glinu i miedzi została potraktowana nadmiarem zimnego stężonego kwasu siarkowego. W tym samym czasie część mieszaniny rozpuściła się i uwolniono 5,6 litra gazu (nie dotyczy). 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 pamiętaj, że skoncentrowany na zimno kwas siarkowy nie reaguje z żelazem i aluminium (pasywacja), ale reaguje z miedzią. W tym przypadku uwalniany jest tlenek siarki (IV).
Z alkaliami reaguje tylko aluminium- metal amfoteryczny (oprócz glinu cynk i cyna rozpuszczają się również w alkaliach, a beryl można jeszcze rozpuszczać w gorących stężonych alkaliach).

Przykład 4 rozwiązanie.

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

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

3. Ponieważ stosunek molowy miedzi i dwutlenku siarki wynosi 1:1, to miedź również wynosi 0,25 mola. Możesz znaleźć masę miedzi:
mCu \u003d n M \u003d 0,25 64 \u003d 16 g.

4. Aluminium reaguje z roztworem alkalicznym i powstaje hydroksokompleks glinu i wodór:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

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 aluminiowa:
mAl \u003d n M \u003d 0,1 27 \u003d 2,7 g

6. Reszta to żelazo o wadze 3 g. Możesz znaleźć masę mieszanki:
mmmix \u003d 16 + 2,7 + 3 \u003d 21,7 g.

7. Udziały 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 521,1 g mieszaniny cynku i glinu rozpuszczono w 565 ml roztworu kwasu azotowego zawierającego 20% wag. HNO3 io gęstości 1,115 g/ml. Objętość uwolnionego gazu, który jest substancją prostą i jedynym produktem redukcji kwasu azotowego, wyniosła 2,912 l (b.d.). Określ skład powstałego roztworu w procentach masowych. (RCTU)

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

Przykład 5 rozwiązanie.

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

2. Określić masę roztworu kwasu azotowego, masę i ilość rozpuszczonej substancji HNO3:

mrozwiązanie \u003d ρ V \u003d 1,115 565 \u003d 630,3 g
mHNO3 = ω mroztwór = 0,2 630,3 = 126,06 g
nHNO3 = m / M = 126,06 / 63 = 2 mol

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

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

5. Następnie zakładając, 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 \u003d 0,04, co oznacza nZn \u003d 0,04 5 \u003d 0,2 mol
y \u003d 0,03, co oznacza, że ​​nAl \u003d 0,03 10 \u003d 0,3 mola

8. Sprawdź masę mieszanki:
0,2 65 + 0,3 27 \u003d 21,1 g.

9. Przejdźmy teraz do składu rozwiązania. Wygodne będzie ponowne przepisanie reakcji i zapisanie nad reakcjami ilości wszystkich przereagowanych i powstałych substancji (z wyjątkiem wody):

10. Kolejne pytanie brzmi: czy kwas azotowy pozostał w roztworze i ile zostało?
Zgodnie z równaniami reakcji ilość przereagowanego kwasu:
nHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mola,
czyli kwas był w nadmiarze i można obliczyć jego resztę w roztworze:
nHNO3res. \u003d 2 - 1,56 \u003d 0,44 mola.

11. 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:
mHNO3res. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

12. Jaka jest masa ostatecznego rozwiązania?
Przypomnijmy, że masa końcowego roztworu składa się z tych składników, które zmieszaliśmy (roztwory i substancje) minus te produkty reakcji, które opuściły roztwór (osady i gazy):

13.
Następnie dla naszego zadania:

14. nowy roztwór \u003d masa roztworu kwasu + masa stopu metalu - masa azotu
mN2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
Nowy roztwór \u003d 630,3 + 21,1 - 3,36 \u003d 648,04 g

ωZn(NO3)2 \u003d mv-va / mr-ra \u003d 37,8 / 648,04 \u003d 0,0583
ωAl(NO3)3 \u003d mv-va / mr-ra \u003d 63,9 / 648,04 \u003d 0,0986
ωHNO3res. \u003d mv-va / mr-ra \u003d 27,72 / 648,04 \u003d 0,0428

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

Przykład 6Podczas przetwarzania 17,4 g mieszaniny miedzi, żelaza i glinu z nadmiarem stężonego kwasu azotowego uwolniono 4,48 litra gazu (n.a.), a gdy ta mieszanina została wystawiona na tę samą masę nadmiaru kwasu solnego, 8,96 l gazu (nie dotyczy). Określ skład mieszanki początkowej. (RCTU)

Rozwiązując ten problem musimy pamiętać po pierwsze, że stężony kwas azotowy z nieaktywnym metalem (miedź) daje NO2, podczas gdy żelazo i aluminium z nim nie reagują. Z drugiej strony kwas solny nie reaguje z miedzią.

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

Zadania do samodzielnego rozwiązania.

1. Proste problemy z dwoma składnikami mieszaniny.

1-1. Mieszaninę miedzi i aluminium o wadze 20 g potraktowano 96% roztworem kwasu azotowego i uwolniono 8,96 litra gazu (b.d.). Określ ułamek masowy glinu w mieszaninie.

1-2. Mieszaninę miedzi i cynku o wadze 10 g potraktowano stężonym roztworem alkalicznym. W tym przypadku wydano 2,24 litra gazu (n. r.). Oblicz ułamek masowy cynku w początkowej mieszaninie.

1-3. Mieszaninę magnezu i tlenku magnezu o wadze 6,4 g potraktowano wystarczającą ilością rozcieńczonego kwasu siarkowego. W tym samym czasie wypuszczono 2,24 litra gazu (b.d.). Znajdź ułamek masowy magnezu w mieszaninie.

1-4. Mieszaninę cynku i tlenku cynku o wadze 3,08 g rozpuszczono w rozcieńczonym kwasie siarkowym. Otrzymano siarczan cynku o masie 6,44 g. Obliczyć ułamek masowy cynku w mieszaninie początkowej.

1-5. Pod działaniem mieszaniny proszków żelaza i cynku o masie 9,3 g na nadmiar roztworu chlorku miedzi (II) powstało 9,6 g miedzi. Określ skład mieszanki początkowej.

1-6. Jaka masa 20% roztworu kwasu solnego będzie potrzebna do całkowitego rozpuszczenia 20 g mieszaniny cynku z tlenkiem cynku, jeśli wodór zostanie uwolniony w ilości 4,48 litra (b.d.)?

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

1-8. Po rozpuszczeniu 1,11 g mieszaniny opiłków żelaza i aluminium w 16% roztworze kwasu chlorowodorowego (ρ = 1,09 g / ml) uwolniono 0,672 litra wodoru (n.a.). Znajdź udziały masowe metali w mieszaninie i określ objętość zużytego kwasu chlorowodorowego.

2. Zadania są bardziej złożone.

2-1. Mieszankę wapnia i glinu o wadze 18,8 g prażono bez dostępu powietrza z nadmiarem proszku grafitowego. Produkt reakcji potraktowano rozcieńczonym kwasem solnym i uwolniono 11,2 litra gazu (nie dotyczy). Określ udziały masowe metali w mieszaninie.

2-2. Do rozpuszczenia 1,26 g stopu magnezu z aluminium 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 udziały masowe metali w stopie i objętość gazu (nie dotyczy) uwolnionego podczas rozpuszczania stopu.

Streszczenie według dyscypliny: Chemia

Na temat: Metody rozdzielania mieszanin

Ryga - 2009

Wstęp…………………………………………………………………………..strona 3

Rodzaje mieszanek………………………………………………………………………………s.4

Metody rozdzielania mieszanin…………………………………………………………..strona 6

Podsumowanie……………………………………………………………………….s. 11

Lista referencji……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………..s.12

Wstęp

W naturze substancje w czystej postaci są bardzo rzadkie. Większość otaczających nas obiektów 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. podzielone na części składowe. Oddzielenie mieszaniny jest procesem fizycznym. Fizyczne metody separacji substancji są szeroko stosowane w laboratoriach chemicznych, przy produkcji artykułów spożywczych, przy produkcji metali i innych substancji.

Rodzaje mieszanek

W naturze nie ma czystych substancji. Rozważając głazy, granity, jesteśmy przekonani, że składają się one z ziaren, żył o różnych kolorach; mleko zawiera tłuszcze, białka, 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 odmiennych substancji.

Mieszaniny można podzielić na dwie duże grupy (ri

Jeśli składniki mieszanki są widoczne gołym okiem, wówczas takie mieszanki są nazywane heterogeniczny. Na przykład mieszanka opiłków drewna i żelaza, mieszanka wody i oleju roślinnego, mieszanka piasku rzecznego i wody itp.

Jeśli składników mieszaniny nie można odróżnić gołym okiem, nazywa się takie mieszaniny jednorodny. Mieszaniny takie jak mleko, olej, roztwór cukru w ​​wodzie itp. są klasyfikowane jako mieszanki jednorodne.

Istnieją substancje stałe, płynne i gazowe. Substancje można mieszać w dowolnym stanie skupienia. Stan skupienia mieszaniny determinuje substancję ilościowo przewyższającą resztę.

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

Jednorodne mieszaniny powstają, gdy substancje dobrze się ze sobą rozpuszczają i dobrze mieszają (tabela 2).

Podczas tworzenia mieszanin zwykle nie zachodzą przemiany chemiczne, a substancje zawarte w mieszaninie zachowują swoje właściwości. Różnice we właściwościach substancji służą do rozdzielania mieszanin.

Metody rozdzielania mieszanin

Mieszaniny, zarówno niejednorodne, jak i jednorodne, można podzielić na części składowe, tj. dla czystych substancji. Czyste substancje to takie, które nie są rozdzielane metodami fizycznymi na dwie lub więcej innych substancji i nie zmieniają swoich właściwości fizycznych. Istnieją różne metody rozdzielania mieszanin; niektóre metody rozdzielania mieszanin są stosowane w zależności od składu mieszaniny.

1. Ekranizacja;
2. Filtrowanie;
3. utknięcie;
4. Dekantacja
5. wirowanie;
6. Odparowanie;
7. Odparowanie;
8. Rekrystalizacja;
9. Destylacja (destylacja);
10. Zamrażanie;
11. Działanie magnesu;
12. Chromatografia;
13. Ekstrakcja;
14. Adsorpcja.

Zapoznajmy się z kilkoma z nich. W tym miejscu należy zauważyć, że łatwiej jest rozdzielić mieszaniny niejednorodne niż jednorodne.Poniżej podajemy przykłady rozdzielania substancji z mieszanin jednorodnych i niejednorodnych.

Ekranizacja.

Wyobraźmy sobie, że do mąki dostał się cukier granulowany. Być może najłatwiejszym sposobem oddzielenia 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 szczątków. W budownictwie w ten sposób oddziela się żwir od piasku.

Filtrowanie

Stały składnik zawiesiny jest oddzielany od cieczy filtracja, za pomocą filtrów papierowych lub tkaninowych, waty, cienkiej warstwy drobnego piasku. Wyobraźmy sobie, że otrzymujemy mieszankę soli kuchennej, piasku i gliny. Wymagane jest oddzielenie soli kuchennej z mieszanki. Aby to zrobić, umieść miksturę w zlewce z wodą i wstrząśnij. Sól kuchenna rozpuszcza się, a piasek osiada. Glina nie rozpuszcza się i nie osiada na dnie szklanki, dzięki czemu woda pozostaje mętna. Aby usunąć nierozpuszczalne cząstki gliny z roztworu, mieszaninę filtruje się. Aby to zrobić, musisz złożyć małe urządzenie filtrujące ze szklanego lejka, bibuły filtracyjnej i statywu. Roztwór soli jest odfiltrowywany. Aby to zrobić, przefiltrowany roztwór ostrożnie wlewa się do lejka z ciasno włożonym filtrem. Cząsteczki piasku i gliny pozostają na filtrze, a przez filtr przechodzi czysty roztwór soli. Rekrystalizacja służy do izolowania soli rozpuszczonej w wodzie.

rekrystalizacja, odparowanie

Rekrystalizacja nazywa się metodę oczyszczania, w której substancję najpierw rozpuszcza się w wodzie, a następnie roztwór substancji w wodzie odparowuje. W efekcie woda odparowuje, a substancja jest uwalniana w postaci kryształków.
Podajmy przykład: Wymagane jest wyizolowanie soli kuchennej z roztworu.
Powyżej rozważaliśmy przykład, w którym konieczne było wyizolowanie soli kuchennej z niejednorodnej mieszaniny. Teraz oddzielmy sól kuchenną od jednorodnej mieszanki. Roztwór otrzymany przez filtrację nazywa się filtratem. Filtrat należy przelać do porcelanowego kubka. Umieść kubek z roztworem na pierścieniu statywu i podgrzej roztwór nad płomieniem lampy spirytusowej. Woda zacznie parować, a objętość roztworu zmniejszy się. Taki proces nazywa się odparowanie. Gdy woda odparowuje, roztwór staje się bardziej stężony. Gdy roztwór osiągnie stan nasycenia solą kuchenną, na ściankach kubka pojawią się kryształki. W tym momencie przerwij ogrzewanie i ochłodź roztwór. Schłodzona sól kuchenna będzie się wyróżniać w postaci kryształków. W razie potrzeby kryształy soli można oddzielić od roztworu przez filtrację. Roztworu nie wolno odparowywać, dopóki woda nie wyparuje całkowicie, ponieważ inne rozpuszczalne zanieczyszczenia mogą również wytrącać się w postaci kryształów i zanieczyścić sól kuchenną.

Osiadanie, dekantacja

Służy do izolowania substancji nierozpuszczalnych z cieczy. podtrzymywanie. Jeśli cząstki stałe są wystarczająco duże, szybko osiadają na dnie, a ciecz staje się przezroczysta. Można go ostrożnie spuścić z osadu, a ta prosta operacja ma też swoją nazwę - dekantacja. Im mniejsze są ciała stałe w cieczy, tym dłużej mieszanina będzie się osadzić. Możliwe jest oddzielenie od siebie i dwóch płynów, które się ze sobą nie mieszają.

wirowanie

Jeśli cząstki niejednorodnej mieszaniny są bardzo małe, nie można ich oddzielić ani przez osadzanie, ani filtrowanie. Przykładami takich mieszanin są mleko i pasta do zębów rozpuszczalna w wodzie. Takie mieszaniny są podzielone wirowanie. Mieszaniny zawierające taką ciecz umieszcza się w probówkach i wiruje z dużą prędkością w specjalnych aparatach - wirówkach. W wyniku wirowania cięższe cząstki są „dociskane” do dna naczynia, a płuca znajdują się na górze. Mleko to najmniejsze cząsteczki tłuszczu rozprowadzone w wodnym roztworze innych substancji – cukrów, białek. Do oddzielenia takiej mieszanki używa się specjalnej wirówki zwanej separatorem. Podczas oddzielania mleka tłuszcze znajdują się na powierzchni, łatwo je rozdzielić. Pozostaje woda z rozpuszczonymi w niej substancjami - to odtłuszczone mleko.

Adsorpcja

W technologii często pojawia się problem oczyszczania gazów, takich jak powietrze, z niepożądanych lub szkodliwych składników. Wiele substancji ma jedną ciekawą właściwość – potrafią „przywierać” do powierzchni substancji porowatych, jak żelazo do magnesu. Adsorpcja nazywa zdolność niektórych ciał stałych do wchłaniania substancji gazowych lub rozpuszczonych na ich powierzchni. Substancje zdolne do adsorpcji nazywane są adsorbentami. Adsorbenty to substancje stałe, w których znajduje się wiele wewnętrznych kanałów, pustek, porów tj. mają bardzo dużą całkowitą powierzchnię pochłaniającą. Adsorbenty to węgiel aktywny, żel krzemionkowy (w pudełku z nowymi butami znajduje się woreczek białego groszku - to jest żel krzemionkowy), bibuła filtracyjna. Różne substancje w różny sposób „przyczepiają się” do powierzchni adsorbentów: jedne są mocno przytrzymywane na powierzchni, inne są słabsze. Węgiel aktywny jest w stanie wchłonąć nie tylko gazy, ale także substancje rozpuszczone w cieczach. W przypadku zatrucia przyjmuje się go, aby adsorbowały na nim toksyczne substancje.

Destylacja (destylacja)

Dwie ciecze, które tworzą jednorodną mieszaninę, takie jak alkohol etylowy i woda, są oddzielane przez destylację lub destylację. Metoda ta opiera się na tym, że ciecz jest podgrzewana do temperatury wrzenia, a jej para odprowadzana jest rurą wylotową gazu do innego naczynia. Po ochłodzeniu para skrapla się, a zanieczyszczenia pozostają w kolbie destylacyjnej. Aparat destylacyjny pokazano na rys. 2

Ciecz umieszcza się w kolbie Wurtza (1), szyjkę kolby Wurtza zamyka się szczelnie korkiem z włożonym do niej termometrem (2), natomiast zbiornik rtęci powinien znajdować się na poziomie otworu rurki wylotowej. Koniec rurki wylotowej wkłada się przez ciasno dopasowaną zatyczkę do lodówki Liebiga (3), na drugim końcu której zamocowany jest wypust (4). Zwężony koniec wypustu jest obniżony do komory zamkowej (5). Dolny koniec płaszcza lodówki jest połączony gumowym wężem z kranem, a od górnego końca wykonany jest odpływ do zlewu. Kurtka lodówki powinna być zawsze wypełniona wodą. Kolba Wurtza i chłodnica są zamocowane w oddzielnych stojakach. Ciecz wlewa się do kolby przez lejek z długą rurką, wypełniając kolbę destylacyjną do 2/3 jej objętości. W celu równomiernego wrzenia na dnie kolby umieszcza się kilka punktów wrzenia - szklane kapilary uszczelnione na jednym końcu. Po zamknięciu kolby do lodówki podawana jest woda, a płyn w kolbie jest podgrzewany. Ogrzewanie można przeprowadzić na palniku gazowym, kuchence elektrycznej, kąpieli wodnej, piaskowej lub olejowej - w zależności od temperatury wrzenia cieczy. W żadnym wypadku nie wolno podgrzewać łatwopalnych i palnych cieczy (alkohol, eter, aceton itp.) nad otwartym ogniem, aby uniknąć wypadków: należy używać tylko wody lub innej kąpieli. Ciecz nie powinna całkowicie odparować: 10-15% początkowo pobranej objętości powinno pozostać w kolbie. Nową porcję płynu można wlać dopiero po lekkim ostygnięciu kolby.

Zamrażanie

Metodą oddziela się substancje o różnych temperaturach topnienia zamrażanie, chłodzenie roztworu. Zamrażanie pozwala uzyskać bardzo czystą wodę w domu. Aby to zrobić, wlej wodę z kranu do słoika lub kubka i włóż do zamrażarki w lodówce (lub wyjmij na zimno w zimie). Gdy tylko około połowa wody zamieni się w lód, niezamrożoną jej część, w której gromadzą się zanieczyszczenia, należy wylać, a lód pozwolić na stopienie.

W warunkach przemysłowych i laboratoryjnych stosuje się metody rozdzielania mieszanin, oparte na innych odmiennych właściwościach części składowych mieszaniny. Na przykład opiłki żelaza można wyizolować z mieszaniny magnes. Zdolność substancji do rozpuszczania się w różnych rozpuszczalnikach jest wykorzystywana w ekstrakcja- metoda rozdzielania mieszanin stałych lub ciekłych przez traktowanie ich różnymi rozpuszczalnikami. Na przykład jod z roztworu wodnego można wyizolować dowolnym rozpuszczalnikiem organicznym, w którym jod lepiej się rozpuszcza.

Wniosek

W praktyce laboratoryjnej oraz w życiu codziennym bardzo często konieczne jest wyizolowanie poszczególnych składników z mieszaniny substancji. Należy zauważyć, że mieszaniny zawierają dwie lub więcej substancji, podzielonych na dwie duże grupy: jednorodną i niejednorodną. Istnieją różne sposoby rozdzielania mieszanin, takie jak filtracja, odparowanie, destylacja (destylacja) i inne. Metody rozdzielania mieszanin zależą głównie od rodzaju i składu mieszaniny.

Lista wykorzystanej literatury

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

2. Informacje z Internetu

Cele Lekcji:

Edukacyjne - Stworzenie warunków do zapoznania się z pojęciem mieszanin jednorodnych i niejednorodnych, substancji czystej jako posiadającej stałe właściwości, ukazania jej odmienności od mieszanin. Pokaż różnorodność metod rozdzielania mieszanin.

Edukacyjne - Stwarzają warunki do kształtowania zainteresowania wiedzą, umiejętnościami, adekwatną oceną swoich działań. Aby kontynuować edukację ekologiczną, szacunek dla środowiska.

Rozwijanie - Stworzenie warunków do kontynuacji kształtowania umiejętności uczniów w zakresie sporządzania formuł substancji nieorganicznych według nazwy i nazywania substancji według wzorów; kontynuacja rozwoju umiejętności studentów rozpoznawania klas związków nieorganicznych według wzorów; rozwój umiejętności rozpoznawania czystych substancji i mieszanin substancji; kształtowanie umiejętności sporządzenia planu działania w zakresie rozdzielania mieszanin substancji; tworzenie zdolności rozdzielania mieszanin przez osadzanie, filtrowanie, za pomocą magnesu, parowanie.

Cele dla ucznia:

- poznać pojęcie czystej substancji

– zna pojęcia mieszanin niejednorodnych i jednorodnych

– zna metody rozdzielania mieszanin: sedymentacja, filtracja, odparowanie, destylacja

Poznaj nowoczesne metody uzdatniania wody

Umiejętność rozdzielania mieszanin przez osadzanie, filtrowanie, za pomocą magnesu, parowanie

Podczas zajęć

1. Moment organizacyjny

(organizacja początku lekcji)

Przywitanie, stworzenie sprzyjającego tła emocjonalnego, sprawdzenie obecnych, sprawdzenie gotowości do lekcji.

2. Sprawdzanie pracy domowej (sprawdzanie pracy domowej)

§ jeden

Zadania 7-10

§ cztery

3. Wyznaczanie celów, motywacja (przesłanie tematu, cele lekcji)

Temat lekcji: Czyste substancje i mieszaniny. Metody rozdzielania mieszanin.

Jak myślisz, jakie cele możemy wyznaczyć na dzisiejszą lekcję?

(Cele dla ucznia)

Dobrze wiemy, czym jest czystość. Czysty pokój, czysty notatnik, czyste ubrania... A co oznacza pojęcie czystej substancji? Jaka jest różnica między czystą substancją a mieszaniną substancji?

4. Aktualizacja podstawowej wiedzy i umiejętności

Zastanówmy się nad pytaniami: Co nazywa się substancją? (Materia jest tym, z czego zbudowane są ciała fizyczne)

5. Nauka nowego materiału (zdobywanie nowej wiedzy i metod działania)

czysta substancja.

Wodę destylowaną i morską podgrzewano do wrzenia w dwóch naczyniach. Po pewnym czasie zmierzono temperaturę wrzenia w tych naczyniach). Uczniowie omawiają wyniki eksperymentu. Samo w sobie powstaje pytanie-problem, który jest wyrażany przez nauczyciela: „Dlaczego bela wody morskiej nie jest stała w różnych odstępach czasu w porównaniu do beli wody destylowanej”. Uczniowie dochodzą do wniosku, że zasolenie wody morskiej wpływa na belę. Z pomocą nauczyciela sformułowano definicję „Czysta substancja to substancja, która ma stałe właściwości fizyczne (temperatury wrzenia, temperatury topnienia, gęstość).

Mieszaniny i ich klasyfikacja

Nauczyciel zaprasza uczniów do rozważenia mieszanin na stole demonstracyjnym. Następnie chłopaki definiują mieszaninę jako kombinację kilku ich substancji, które są ze sobą w bezpośrednim kontakcie. Nauczyciel dodaje, że w przyrodzie nie ma absolutnie czystych substancji. Substancje występują głównie w postaci mieszanin. Mówi o powietrzu jako mieszaninie gazów – azotu, tlenu, argonu itp. Zanieczyszczenie powietrza: Zmiany zawartości siarki i dwutlenku siarki w powietrzu prowadzą do żółknięcia lub przebarwienia liści drzew i karłowatości. U ludzi gaz ten podrażnia górne drogi oddechowe. Wzrost zawartości tlenku węgla w powietrzu prowadzi do zmniejszenia zdolności erytrocytów hemoglobiny do przenoszenia tlenu, przez co reakcje u człowieka spowalniają, percepcja jest osłabiona, pojawiają się bóle głowy, senność i nudności. Narażenie na duże ilości tlenku węgla może spowodować omdlenia, śpiączkę, a nawet śmierć.

Ten mętny płyn to mieszanina wody i kredy. Cząsteczki kredy w mieszaninie są widoczne gołym okiem. Jednak z wyglądu nie zawsze można zgadnąć, że masz przed sobą mieszankę. Na przykład mleko wydaje nam się jednorodne, ale pod mikroskopem widać, że składa się z kropelek tłuszczu, cząsteczek białka unoszących się w roztworze. Czy uważasz, że woda deszczowa jest czystą substancją? A powietrze? Przed tobą dwie szklanki z przezroczystym płynem w jednej - wodzie, aw drugiej - roztworze cukru w ​​wodzie. Cząsteczek cukru nie widać nie tylko gołym okiem, ale nawet najpotężniejszym mikroskopem. Tak więc mieszanki są różne. Na jakie dwie grupy można podzielić mieszaniny według ich wyglądu? (jednorodne i niejednorodne). Wypełnij schemat na kartach pracy. Jakie mieszaniny nazywamy heterogenicznymi? (Mieszanki heterogeniczne to takie, w których cząstki substancji tworzących mieszaninę można zobaczyć gołym okiem lub pod mikroskopem.) Jakie mieszaniny można nazwać jednorodnymi? (Mieszanki jednorodne to takie, w których nawet pod mikroskopem nie można wykryć cząstek substancji zawartych w mieszaninie.)

Homogeniczny - Roztwory cukru w ​​wodzie, NaCl, powietrzu

Heterogeniczny - Mieszanina Fe +S, NaCl i cukru, glina z wodą

Podstawowy test zrozumienia nowej wiedzy

Chłopaki, czy często spotykamy czyste substancje w naturze? (Nie, mieszaniny substancji są bardziej powszechne).

Granit jest przed tobą. Co to jest mieszanina lub czysta substancja? (Mieszanina).

Jak zgadłeś? (Granit ma strukturę ziarnistą, zauważalne są w nim cząsteczki kwarcu, miki, skalenia.).

Główne metody rozdzielania mieszaniny.

Eksperyment demonstracyjny „Rozdzielanie mieszaniny oleju roślinnego i wody”.

Oto mieszanka oleju roślinnego i wody. Określ rodzaj mieszanki. (Heterogeniczny). Porównaj właściwości fizyczne oleju i wody. (Są to substancje płynne, nierozpuszczalne w sobie, o różnej gęstości). Zaproponuj metodę rozdzielenia tej mieszaniny. (Sugestie dzieci). Ta metoda nazywa się rozliczaniem. Odbywa się to za pomocą rozdzielacza. Wypełnijmy tabelę na kartach pracy „Metody rozdzielania mieszanin heterogenicznych”.

Eksperyment demonstracyjny "Rozdzielanie mieszanin".

niejednorodna mieszanina żelaza i siarki. Ta mieszanina może być rozdzielona przez sedymentację, ponieważ siarka i żelazo to substancje stałe nierozpuszczalne w wodzie. Jeśli wlejesz tę mieszankę do wody, siarka wypłynie na powierzchnię, a żelazo opadnie. Również tę mieszaninę można oddzielić za pomocą magnesu, ponieważ. żelazo jest przyciągane przez magnes, ale siarka nie.

Mieszanka piasku i wody. To jest niejednorodna mieszanina. Oddzieliliśmy to przez filtrowanie.

Różne sposoby filtrowania mieszanin

Filtrację można przeprowadzić nie tylko za pomocą filtra papierowego. Do filtrowania można również użyć innych materiałów sypkich lub porowatych. Materiały sypkie stosowane w tej metodzie to np. piasek kwarcowy. A do porowatej - wypalonej gliny i waty szklanej. Istnieje również koncepcja metody „filtracji na gorąco”. Za pomocą tej metody można rozdzielić mieszaniny ciał stałych o różnych temperaturach topnienia.

Roztwór soli w wodzie. To jest jednorodna mieszanina. Oddzieliliśmy go przez odparowanie.

Ale wciąż istnieją sposoby na oddzielenie jednorodnych mieszanin. Jednym z nich jest chromatografia.

Historia odkrycia chromatografii

Chromatografia jako metoda rozdzielania substancji została zaproponowana w 1903 roku przez rosyjskiego botanika M.S. Kolor (1872-1919). Interesował go problem, czy naturalny zielony barwnik chlorofil, wchodzący w skład liści roślin, jest substancją indywidualną, czy mieszaniną substancji? Aby się tego dowiedzieć, napełnił szklaną rurkę kredą, wylał z jednego końca roztwór chlorofilu i przemył ją rozpuszczalnikiem. Poruszając się wzdłuż rury, chlorofil utworzył kilka stref różniących się kolorem. W rezultacie naukowiec odkrył, że chlorofil jest mieszaniną substancji. Zaproponowaną metodę rozdziału mieszanin nazwał chromatografią. Dosłownie oznacza „malowanie w kolorze”.

Innym sposobem na oddzielenie jednorodnej mieszaniny jest destylacja lub destylacja.

Historia destylacji

Destylacja po łacinie oznacza „kroplówkę”. Najstarsze opisy obwodu gorzelniczego podane są w pracy o alchemii Marii (jest to I wiek naszej ery). Destylator miał naczynie, rurkę wylotową i zbiornik chłodzony wilgotną gąbką. Tak więc destylacja w nim płynów o niskiej temperaturze wrzenia była niemożliwa. Do statku można było podłączyć nawet kilka odbiorników z rurkami.

7. Konsolidacja wiedzy, kształtowanie podstawowych umiejętności i zdolności (konsolidacja wiedzy i metod działania)

ZADANIE 1

Podaj przykłady mieszanin, które można oddzielić przez filtrację, sedymentację. Zapisz swoją odpowiedź w tabeli.

ZADANIE #2

Zgnieciony korek przypadkowo dostał się do cukru. Jak usunąć z niego cukier?

ZADANIE #3

Podaj przykład mieszaniny trzech substancji i wymień kolejność działań niezbędnych do ich rozdzielenia.

8. Generalizacja i systematyzacja wiedzy

W ten sposób chłopaki, których poznaliśmy, zapoznaliśmy się z głównymi metodami oczyszczania substancji (wymień je). Wyciągnij ogólny wniosek, na czym zawsze opiera się rozdzielanie mieszanin? Czy substancje w mieszaninach zachowują swoje właściwości? Zapisz w zeszycie wyjściowym: w mieszaninach substancje zachowują swoje indywidualne właściwości. Rozdział mieszanin opiera się na różnicach we właściwościach fizycznych substancji w mieszaninie.

9. Kontrola i samokontrola wiedzy

Określ z tabeli sprzęt niezbędny do rozdzielenia wskazanych w niej mieszanin. Z liter odpowiadających poprawnym odpowiedziom wymyślisz nazwę innej metody otrzymywania czystych substancji.

10. Podsumowanie lekcji

Sprawdzanie zagadki, Oceny za pracę na lekcji.

Na mapie nie ma białych plam,

Cała ziemia od dawna jest otwarta,

Ale najodważniejsi są oczekiwani

Prawdziwe odkrycia!

11. Odbicie

Czego nowego nauczyłeś się na dzisiejszej lekcji?

Co pamiętasz?

Co Ci się podobało, a co Twoim zdaniem nie działało?

12. Informacja o zadaniu domowym i instrukcja jego wykonania (praca domowa, konsultacja pracy domowej)

§ 2

Zadania 2, 4–6

Znać definicje pojęć: substancje czyste, mieszaniny jednorodne i niejednorodne; istota każdej metody rozdzielania mieszanin. Odpowiedz na pytania 2, 4-6. Opcjonalnie: przygotuj wiadomość na temat „Zastosowanie metod analizy chemicznej w pracy kryminalistyki, archeologów, lekarzy, krytyków sztuki” lub ułóż krzyżówkę z wykorzystaniem pojęć z dzisiejszej lekcji i nazwy sprzętu potrzebnego do rozdzielenia mieszanin.