Mūsu rakstā apskatīsim, kas ir tīras vielas un maisījumi, maisījumu atdalīšanas metodes. Katrs no mums tos izmanto ikdienā. Vai dabā vispār ir sastopamas tīras vielas? Un kā jūs varat tos atšķirt no maisījumiem?
Tīras vielas un maisījumi: maisījumu atdalīšanas metodes
Tīras vielas ir tās, kas satur tikai noteikta veida daļiņas. Zinātnieki uzskata, ka dabā tie praktiski neeksistē, jo tie visi, kaut arī niecīgā daudzumā, satur piemaisījumus. Pilnīgi visas vielas ir arī ūdenī šķīstošas. Pat ja jūs, piemēram, iegremdējat sudraba gredzenu šajā šķidrumā, šī metāla joni nonāks šķīdumā.
Tīro vielu pazīme ir sastāva un fizikālo īpašību noturība. To veidošanās procesā mainās enerģijas daudzums. Turklāt tas var gan palielināties, gan samazināties. Tīru vielu var sadalīt atsevišķos komponentos tikai ar ķīmiskas reakcijas palīdzību. Piemēram, tikai destilētam ūdenim ir šai vielai raksturīga viršanas un sasalšanas temperatūra, nav ne garšas, ne smaržas. Un tā skābekli un ūdeņradi var sadalīt tikai elektrolīzes ceļā.
Un kā to kopums atšķiras no tīrām vielām? Ķīmija mums palīdzēs atbildēt uz šo jautājumu. Maisījumu atdalīšanas metodes ir fizikālas, jo tās neizraisa vielu ķīmiskā sastāva izmaiņas. Atšķirībā no tīrām vielām maisījumiem ir mainīgs sastāvs un īpašības, un tos var atdalīt ar fizikālām metodēm.
Kas ir maisījums
Maisījums ir atsevišķu vielu kopums. Piemērs tam ir jūras ūdens. Atšķirībā no destilētā, tam ir rūgta vai sāļa garša, tas vārās augstākā temperatūrā un sasalst zemākā temperatūrā. Vielu maisījumu atdalīšanas metodes ir fizikālas. Tādējādi tīru sāli no jūras ūdens var iegūt iztvaicējot un pēc tam kristalizējot.
Maisījumu veidi
Ja pievienosiet ūdenim cukuru, pēc kāda laika tā daļiņas izšķīst un kļūs neredzamas. Rezultātā tos nebūs iespējams atšķirt ar neapbruņotu aci. Šādus maisījumus sauc par viendabīgiem vai viendabīgiem. Tie ir arī gaisa, benzīna, buljona, smaržu, saldā un sālsūdens, vara un alumīnija sakausējuma piemēri. Kā redzat, tie var būt dažādos agregācijas stāvokļos, bet visbiežāk ir šķidrumi. Tos sauc arī par risinājumiem.
Neviendabīgos vai heterogēnos maisījumos var atšķirt atsevišķu vielu daļiņas. Tipiski piemēri ir dzelzs un koka vīles, smiltis un galda sāls. Nehomogēnus maisījumus sauc arī par suspensijām. Starp tiem izšķir suspensijas un emulsijas. Pirmie ietver šķidrumu un cietu vielu. Tātad, emulsija ir ūdens un smilšu maisījums. Emulsija ir divu dažādu blīvumu šķidrumu kombinācija.
Ir neviendabīgi maisījumi ar īpašiem nosaukumiem. Tātad, putu piemērs ir polistirols, un aerosolos ietilpst migla, dūmi, dezodoranti, gaisa atsvaidzinātāji, antistatiski līdzekļi.
Maisījumu atdalīšanas metodes
Protams, daudziem maisījumiem ir vērtīgākas īpašības nekā atsevišķām atsevišķām vielām, kas ir iekļautas to sastāvā. Bet pat ikdienas dzīvē rodas situācijas, kad tās ir jānošķir. Un rūpniecībā veselas nozares balstās uz šo procesu. Piemēram, no naftas tās pārstrādes rezultātā tiek iegūts benzīns, gāzeļļa, petroleja, mazuts, dīzeļdegviela un motoreļļa, raķešu degviela, acetilēns un benzols. Piekrītu, ir izdevīgāk izmantot šos produktus, nevis bezrūpīgi dedzināt eļļu.
Tagad redzēsim, vai ir tāda lieta kā ķīmiskās metodes maisījumu atdalīšanai. Pieņemsim, ka mums ir jāiegūst tīras vielas no sāls ūdens šķīduma. Šim nolūkam maisījums ir jāuzsilda. Rezultātā ūdens pārvēršas tvaikā un sāls kristalizējas. Bet tas nenotiks, pārveidojot dažas vielas citās. Tas nozīmē, ka šī procesa pamatā ir fiziskas parādības.
Maisījumu atdalīšanas metodes ir atkarīgas no agregācijas stāvokļa, šķīdības spējas, viršanas temperatūras atšķirības, blīvuma un tā sastāvdaļu sastāva. Apskatīsim katru no tiem sīkāk ar konkrētiem piemēriem.
Filtrēšana
Šī atdalīšanas metode ir piemērota maisījumiem, kas satur šķidrumu un nešķīstošu cietu vielu. Piemēram, ūdens un upes smiltis. Šis maisījums jāizlaiž caur filtru. Rezultātā caur to brīvi izkļūs tīrs ūdens, un smiltis paliks.
Atbalstot
Dažas maisījumu atdalīšanas metodes ir balstītas uz gravitācijas iedarbību. Tādējādi suspensijas un emulsijas var sadalīties. Ja augu eļļa nokļūst ūdenī, šis maisījums vispirms ir jāsakrata. Tad atstāj uz kādu laiku. Rezultātā ūdens atradīsies trauka apakšā, un eļļa plēves veidā to nosegs.
Laboratorijas apstākļos izmanto nostādināšanai.Tā darba rezultātā traukā ielej blīvāku šķidrumu un paliek gaišs.
Nogulsnēšanos raksturo zems procesa ātrums. Ir nepieciešams zināms laiks, līdz veidojas nogulsnes. Rūpnieciskā vidē šī metode tiek veikta īpašās konstrukcijās, ko sauc par sedimentācijas tvertnēm.
Magnēta darbība
Ja maisījums satur metālu, to var atdalīt, izmantojot magnētu. Piemēram, atdaliet dzelzs un koka vīles. Bet vai visiem metāliem ir šādas īpašības? Nepavisam. Šai metodei ir piemēroti tikai maisījumi, kas satur feromagnētus. Papildus dzelzs tie ietver niķeli, kobaltu, gadolīniju, terbiju, disproziju, holmiju, erbiju.
Destilācija
Šis nosaukums, tulkojumā no latīņu valodas, nozīmē "pilināmi pilieni". Destilācija ir maisījumu atdalīšanas metode, kuras pamatā ir vielu viršanas punktu atšķirības. Tādējādi pat mājās alkoholu un ūdeni var atdalīt. Pirmā viela sāk iztvaikot jau 78 grādu temperatūrā pēc Celsija. Pieskaroties aukstai virsmai, spirta tvaiki kondensējas, pārvēršoties šķidrā stāvoklī.
Rūpniecībā šādā veidā tiek iegūti naftas pārstrādes produkti, smaržvielas un tīri metāli.
Iztvaikošana un kristalizācija
Šīs atdalīšanas metodes ir piemērotas šķidriem šķīdumiem. Vielas, kas veido to sastāvu, atšķiras pēc viršanas temperatūras. Tādējādi ir iespējams iegūt sāls vai cukura kristālus no ūdens, kurā tie ir izšķīdināti. Šim nolūkam šķīdumus karsē un iztvaicē, līdz tie ir piesātināti. Šajā gadījumā kristāli tiek nogulsnēti. Ja nepieciešams iegūt tīru ūdeni, tad šķīdumu uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai, kam seko tvaiku kondensācija uz vēsākas virsmas.
Gāzu maisījumu atdalīšanas metodes
Gāzveida maisījumus atdala ar laboratorijas un rūpnieciskām metodēm, jo šim procesam ir nepieciešams īpašs aprīkojums. Dabiskas izcelsmes izejvielas ir gaiss, koksa krāsns gāze, ģeneratora gāze, saistītā gāze un dabasgāze, kas ir ogļūdeņražu kombinācija.
Fizikālās metodes maisījumu atdalīšanai gāzveida stāvoklī ir šādas:
- Kondensācija ir maisījuma pakāpeniskas atdzesēšanas process, kura laikā notiek tā sastāvdaļu kondensācija. Šajā gadījumā, pirmkārt, vielas ar augstu viršanas temperatūru, kas tiek savāktas separatoros, nonāk šķidrā stāvoklī. Tādējādi no maisījuma neizreaģējušās daļas tiek iegūts ūdeņradis un arī atdalīts amonjaks.
- Sorbcija ir dažu vielu absorbcija citās. Šim procesam ir pretējas sastāvdaļas, starp kurām reakcijas gaitā tiek izveidots līdzsvars. Uz priekšu un atpakaļgaitā procesam ir nepieciešami dažādi nosacījumi. Pirmajā gadījumā tas ir augsta spiediena un zemas temperatūras kombinācija. Šo procesu sauc par sorbciju. Pretējā gadījumā tiek izmantoti pretēji apstākļi: zems spiediens augstā temperatūrā.
- Membrānas atdalīšana ir metode, kurā puscaurlaidīgo starpsienu īpašība tiek izmantota, lai selektīvi izvadītu dažādu vielu molekulas.
- Reflukss ir maisījumu daļu ar augstu viršanas temperatūras kondensācijas process to dzesēšanas rezultātā. Šajā gadījumā atsevišķu komponentu pārejas temperatūrai uz šķidru stāvokli vajadzētu ievērojami atšķirties.
Hromatogrāfija
Šīs metodes nosaukumu var tulkot kā "rakstīšana krāsā". Iedomājieties, ka pievienojat ūdenim tinti. Ja šajā maisījumā iemērciet filtrpapīra galu, tas sāks uzsūkties. Šajā gadījumā ūdens tiks absorbēts ātrāk nekā tinte, kas ir saistīts ar atšķirīgu šo vielu sorbcijas pakāpi. Hromatogrāfija ir ne tikai metode maisījumu atdalīšanai, bet arī metode tādu vielu īpašību kā difūzija un šķīdība izpētei.
Tātad, mēs iepazināmies ar tādiem jēdzieniem kā "tīras vielas" un "maisījumi". Pirmie ir elementi vai savienojumi, kas sastāv tikai no noteikta veida daļiņām. Piemēri ir sāls, cukurs, destilēts ūdens. Maisījumi ir atsevišķu vielu kopums. To atdalīšanai tiek izmantotas vairākas metodes. To atdalīšanas veids ir atkarīgs no tā sastāvdaļu fizikālajām īpašībām. Galvenās no tām ir nostādināšana, iztvaicēšana, kristalizācija, filtrēšana, destilācija, magnētisms un hromatogrāfija.
>> Tīras vielas un maisījumi. Aizstāvoties. Trīs cietvielu maisījuma atdalīšana
Tīras vielas un maisījumi
Punktā iekļautais materiāls jums palīdzēs:
> apzināties, ka absolūti tīras vielas neeksistē;
> atšķirt homogēnus un nehomogēnus vielu maisījumus;
> noskaidrot, kuros maisījumos komponentu fizikālās īpašības saglabājas un kuros nē;
> izvēlieties sadalīšanas metodi vielu maisījumi atkarībā no tā veida.
Tīras vielas un maisījumi.
Katra viela vienmēr satur noteiktu daudzumu piemaisījumu. Vielu, kurā gandrīz nav piemaisījumu, sauc par tīru. Ar tādām vielām strādāt zinātniskajā laboratorijā, skolas ķīmijas kabinetā. Ņemiet vērā, ka absolūti tīras vielas nepastāv.
Katru maisījumā esošo vielu sauc par sastāvdaļu.
Maisījumus, kuros sastāvdaļas nevar noteikt ar novērojumiem, sauc par viendabīgiem.
Lielākā daļa metālu sakausējumu ir arī viendabīgi maisījumi. Piemēram, zelta sakausējumā ar varu (to izmanto juvelierizstrādājumu izgatavošanai) nav sarkano vara daļiņu un dzeltenā zelta daļiņu.
Daudzi priekšmeti dažādiem mērķiem ir izgatavoti no materiāliem, kas ir viendabīgi vielu maisījumi (27. att.).
Visi maisījumi pieder pie viendabīgiem maisījumiem. gāzes, ieskaitot gaisu. Ir daudz viendabīgu šķidrumu maisījumu.
Rīsi. 27.Izstrādājumi, kas izgatavoti no viendabīgiem maisījumiem
Šo maisījumu veido, sajaucot, piemēram, spirtu un ūdeni.
Sniedziet savu homogēna maisījuma piemēru.
Homogēnus maisījumus sauc arī par šķīdumiem, pat ja tie ir cieti vai gāzveida.
Dažiem fiziskiem īpašības viendabīgi maisījumi atšķiras no to sastāvdaļām. Tādējādi lodēšanai izmantotais alvas-svina sakausējums kūst zemākā temperatūrā nekā tīrie metāli. Ūdens vārās 100 ° C temperatūrā, bet sāls ūdens šķīdums - augstākā temperatūrā. Ja ūdens tiek atdzesēts līdz 0 ° C, tas sāks pārvērsties ledū. Sāls šķīdums šajos apstākļos paliek šķidrs (tas sasalst temperatūrā, kas zemāka par 0 ° C). To var redzēt ziemā, kad ceļi un ietves, kas klātas ar ledu, tiek kaisītas ar sāls un smilšu maisījumu. Ledus kūst sāls ietekmē; veidojas sāls ūdens šķīdums, kas zemā salnā nesasalst. Un smiltis vajag, lai ceļš nebūtu slidens.
Rīsi. 28.Nehomogēns krīta un ūdens maisījums
Jūs zināt, ka krīts nešķīst ūdenī. Ja tā pulveri ieber glāzē ūdens, tad iegūtajā maisījumā vienmēr var atrast ar neapbruņotu aci vai caur mikroskopu redzamas krīta daļiņas (28. att.).
Maisījumus, kuros sastāvdaļas var noteikt ar novērojumiem, sauc par neviendabīgiem.
Neviendabīgos maisījumos (29. att.) ietilpst lielākā daļa minerālvielu, augsnes, būvmateriāli, dzīvi audi, duļķains ūdens, piens un citi pārtikas produkti, daži medikamenti un kosmētika.
Sniedziet savu nehomogēna maisījuma piemēru.
Nehomogēnā maisījumā komponentu fizikālās īpašības tiek saglabātas. Tātad, dzelzs vīles sajaucot ar varu vai alumīniju, nezaudē spēju tikt piesaistītam magnētam.
Rīsi. 29. Nehomogēni maisījumi:
a - ūdens un sēra maisījums;
b - augu eļļas un ūdens maisījums;
c - gaisa un ūdens maisījums
Ūdens, kas sajaukts ar smiltīm, krītu vai māliem, sasalst 0 ° C temperatūrā un vārās 100 ° C temperatūrā.
Dažiem nehomogēnu maisījumu veidiem ir īpaši nosaukumi: putas (piemēram, putas, ziepju putas), suspensija (ūdens maisījums ar nelielu daudzumu miltu), emulsija (piens, labi sakrata augu eļļa ar ūdeni), aerosols (dūmi, migla).
Kādas sastāvdaļas ir katrā nosauktajā maisījumā?
Iepriekš izklāstītais materiāls ir apkopots 3. shēmā.
3. shēma. Vielas un maisījumi
Bieži vien maisījums ir jāatdala, lai iegūtu tā sastāvdaļas vai attīrītu vielu no piemaisījumiem.
Maisījumu atdalīšanai ir daudz metožu. Tos izvēlas, ņemot vērā maisījuma veidu, agregācijas stāvokli un sastāvdaļu fizikālo īpašību atšķirības (4. shēma). Jūs zināt dažas metodes no sava dabas vēstures kursa.
4. shēma. Maisījumu atdalīšanas metodes
Paskaidrojiet, kādas komponentu īpašības ļauj atdalīt katru diagrammā redzamo nehomogēnu maisījumu.
Rīsi. 30.Strādnieks respiratorā
Apskatīsim, kā daži izmantos metodes maisījumu atdalīšana.
Filtrēšanas process ir respiratora – ierīces, kas aizsargā putekļainā vidē strādājoša cilvēka plaušas – pamatā. Respiratoram ir filtri, kas novērš putekļu iekļūšanu plaušās (30. att.). Vienkāršākais respirators ir pārsējs, kas izgatavots no vairākiem marles slāņiem. Ir arī filtrs, kas izsūc putekļus no putekļsūcēja gaisa.
Ar magnēta palīdzību rūpniecībā tiek bagātināta dzelzsrūda - magnetīts.
Pateicoties spējai piesaistīt magnētu, rūda tiek atdalīta no smiltīm, māliem, zemes utt. Tādā veidā dzelzs tiek iegūts no rūpnieciskajiem un sadzīves atkritumiem.
Destilācija jeb destilācija ir svarīga metode viendabīgu šķidrumu maisījumu atdalīšanai1. Šī metode ļauj attīrīt dabisko ūdeni no piemaisījumiem. Iegūtais tīrs (destilēts) ūdens tiek izmantots pētniecības laboratorijās, vielu ražošanā mūsdienu tehnoloģijām, medicīnā zāļu pagatavošanai.
1 Termins cēlies no latīņu vārda destillatio — pilošs.
Rūpniecībā, destilējot eļļu (daudzu vielu, galvenokārt šķidrumu, maisījumu), iegūst benzīnu, petroleju un dīzeļdegvielu.
Laboratorijā destilāciju veic uz īpašas iekārtas (31. att.). Karsējot šķidrumu maisījumu, vispirms vārās viela ar zemāko viršanas temperatūru. Tā tvaiki atstāj trauku, atdziest, kondensējas1, un iegūtais šķidrums ieplūst uztvērējā. Kad šīs vielas maisījumā vairs nav, temperatūra sāks paaugstināties, un laika gaitā vārās vēl viena šķidra sastāvdaļa. Tvertnē paliek negaistoši šķidrumi.
Rīsi. 31. Laboratorijas destilācijas iekārta:
a - parasts;
1 - šķidrumu maisījums ar dažādiem viršanas punktiem;
2 - termometrs;
3 - ūdens dzesētājs;
4 - uztvērējs
6 - vienkāršots
Dabā notiek arī dažādu maisījumu atdalīšanās. Putekļu daļiņas nosēžas no gaisa, bet lietus un sniega laikā - ūdens pilieni, sniegpārslas. Nosēšanās rezultātā duļķains ūdens kļūst caurspīdīgs. Ūdens tiek attīrīts arī no nešķīstošām vielām, ejot cauri smiltīm. Pēc ūdens iztvaikošanas estuāru krastos paliek sāļi, kas tajā tika izšķīdināti. No akas izplūstošā ūdens izdalās izšķīdušās gāzes.
1 Termins cēlies no latīņu vārda condensatio — kondensācija, kondensācija.
secinājumus
Katra viela satur piemaisījumus. Vielu, kurā gandrīz nav piemaisījumu, uzskata par tīru.
Vielu maisījumi ir viendabīgi un neviendabīgi. Viendabīgā maisījumā sastāvdaļas nevar noteikt ar novērojumiem, bet nehomogēnā maisījumā tas ir iespējams.
Dažas viendabīga maisījuma fizikālās īpašības atšķiras no sastāvdaļu īpašībām. Neviendabīgā maisījumā komponentu īpašības tiek saglabātas.
Neviendabīgos vielu maisījumus atdala ar nostādināšanu, filtrēšanu, dažreiz ar magnēta iedarbību, bet viendabīgos maisījumus iztvaicējot un destilējot (destilējot).
?
29. Kādi maisījumu veidi pastāv un kā tie atšķiras?
30. Pierakstiet dotos vārdus un frāzes zemāk esošās tabulas atbilstošajās ailēs: alumīnijs, pelni, avīžpapīrs, dzīvsudrabs, gaiss, joda tinktūra, granīts, ledus no tīra ūdens, oglekļa dioksīds, dzelzsbetons.
| Tīras vielas | Maisījumi | |
| viendabīgs | neviendabīgs | |
31. Nosauc dažus pārtikas produktus, kas ir risinājumi.
32. Kāds populārs dzēriens atkarībā no pagatavošanas metodes ir viendabīgs vai neviendabīgs maisījums?
33. Vai ir iespējams nātrija hlorīda ūdens šķīdumu pārvērst nehomogēnā maisījumā? Ja jā, kā to izdarīt?
34. Kādus maisījumus var atdalīt filtrējot: a) smilšu un māla maisījumu; b) spirta un vara šķembu maisījums; c) ūdens un benzīna maisījums; d) ūdens un plastmasas gabalu maisījums? Nosauciet vielas, kas paliks uz filtra.
35. Kā jūs sadalītu maisījumu: a) galda sāli un krītu; b) alkohols un ūdens? Kādas ir vielu īpašību atšķirības, kas ļauj izmantot jūsu izvēlēto metodi?
36. Apsveriet eksperimentu, lai atdalītu galda sāls, smilšu, dzelzs un zāģu skaidas maisījumu. Izveidojiet plānu, īsi aprakstiet katru eksperimenta posmu un aprakstiet sagaidāmos rezultātus.
Eksperimentē mājās
Atbalstot
Ielejiet ūdeni divās glāzēs. Vienā glāzē ielej 1/2 tējkarotes smilšu, bet otrā tikpat daudz cietes. Vienlaicīgi samaisiet abus maisījumus. Vai vielu daļiņas ūdenī nosēžas ar tādu pašu ātrumu? Ja nē, kuras daļiņas nosēžas ātrāk un kāpēc?
Pierakstiet savus novērojumus piezīmju grāmatiņā.
Trīs cietvielu maisījuma atdalīšana
Nelielos daudzumos sajauciet sasmalcinātas putas, smiltis un galda sāli.
Kādas metodes var izmantot, lai atdalītu šo maisījumu?
Sadaliet maisījumu 1. Ja ir nepieciešama apkure, dariet to ļoti uzmanīgi.
Aprakstiet katru eksperimenta posmu piezīmju grāmatiņā.
Popel P.P., Kriklya L.S., Khimia: Pidruch. par 7 cl. zagalnoosvit. navch. prl. - К .: EK "Akadēmija", 2008. - 136 lpp.: il.
Nodarbība numur 5
Tēma: Tīras vielas un maisījumi.
Mērķis: dot jēdzienu tīras vielas un maisījumi, viendabīgi un neviendabīgi maisījumi; apsveriet dabiskos maisījumus: gaisu, dabasgāzi, eļļu; iepazīstināt ar cietu, šķidru, gāzveida maisījumu piemēriem dabā un ikdienā; attīstīt izziņas interesi un intelektuālās spējas; audzināt attieksmi pret ķīmiju kā vienu no fundamentālajām zinātnēm.
Aprīkojums: tīru vielu piemēri (cukurs, sērs, dzelzs skaidas, destilēts ūdens, krīta pulveris), prezentācija “tīras vielas un maisījumi”, multimediju projektors un ekrāns.
Nodarbību laikā.
esNodarbības organizācija.
IITēmas komunikācija, nodarbības mērķis, izglītojošo aktivitāšu motivācija.
Mēs esam apsvēruši jēdzienu "viela", mēs zinām, kādas īpašības piemīt vielām. Šodien mēs iepazīsimies ar jēdzienu "maisījums". Apskatīsim, kā maisījumi atšķiras no vielām, kādi ir maisījumu veidi. Iepazīsimies ar dabīgajiem maisījumiem un sadzīvē lietojamiem maisījumiem. (1. slaids)
IIIPamatzināšanu atjaunināšana.
(Frontālā saruna).
Kas ir fiziskais ķermenis?
Kas ir materiāls?
Kas ir viela?
Sniedziet vielu, materiālu piemērus.
Kādas īpašības piemīt vielām?
Kuras īpašības sauc par fizikālajām un kuras par ķīmiskajām?
Aprakstiet ūdens, alumīnija, skābekļa īpašības.
IVJauna materiāla apgūšana.
Tīras vielas un maisījumi.
Tīras vielas ir nemainīgas fizikālās īpašības, jo sastāv no viena veida daļiņām (identiski atomi, identiskas molekulas).
Piemēri: dzelzs, alumīnijs, soda, destilēts ūdens, cukurs, skābeklis utt.
Maisījumi tas ir dažādu vielu kopums, kas veido vienu fizisko ķermeni. Vielas, kas ir daļa no maisījumiem, saglabā tām raksturīgās īpašības.
Skatieties, esmu sagatavojis tīru vielu piemērus. Nosauciet šīs vielas, aprakstiet to fizikālās īpašības.
Tagad es sagatavošu vairākus maisījumus: sēru un 1) dzelzs vīles, 2) ūdeni un krītu,
3) ūdens un cukurs. Ko tu skaties.
Atbilde: 1) sērs sajaukts ar dzelzs skaidām. Skolotāja jautājums: vai mēs varam atšķirt dzelzs vīles no sēra daļiņām? Atbilde ir jā.
Atbilde: 2) ūdens kļuva duļķaini balts. Skolotājs: Atstāsim šo maisījumu uz laiku. Redzēsim, kas ar viņu notiks pēc dažām minūtēm.
Atbilde 3) cukuru izšķīdina ūdenī. Skolotājs: vai mēs varam ar neapbruņotu aci redzēt cukura daļiņas starp ūdens daļiņām? Atbilde ir nē. Skolotājs: Atstāsim šo maisījumu uz dažām minūtēm.
Skolotājs: Pastāsti man, kādi ir vielu, no kurām mēs gatavojām maisījumus, agregācijas stāvokļi?
Atbilde: 1) ciets un ciets, 2) ciets un šķidrs, 3) ciets un šķidrs.
Skolotājs: Un tas var būt gāzveida vielu maisījums vai šķidru un gāzveida vielu maisījums.
Tiek uzklausītas skolēnu atbildes. Mēs tos izjaucam un konstatējam, ka šādi maisījumi ir iespējami, turklāt tie pastāv: gaiss, ūdenī izšķīdināts skābeklis.
Atpakaļ pie ūdens un krīta, ūdens un cukura maisījumiem. Mēs redzam, ka krīts ir nosēdies, un mēs skaidri atšķiram krīta slāni zemāk un ūdens slāni virs tā. Cukura šķīdums palika nemainīgs.
Homogēni (homogēni) un neviendabīgi (heterogēni) maisījumi. (3. slaids)
Maisījumus, kuros to sastāvā esošo vielu daļiņas ir redzamas ar neapbruņotu aci vai zem mikroskopa, sauc. neviendabīgs vai neviendabīgs.
Maisījumu, kurā pat ar palielināmo ierīču palīdzību nav iespējams saskatīt tā sastāvā esošo vielu daļiņas, sauc par viendabīgu vai viendabīgu.
Dabīgie maisījumi, sadzīvē lietojamie maisījumi. (Skolotāja stāsts).
Viens no tēlnieku un arhitektu iecienītākajiem materiāliem ir marmors (4. slaids). Šīs klints krāsa ir pārsteidzoši daudzveidīga: pienaini balta, pelēka, sārta. Savdabīgais raksts ir patīkams acīm. (5. slaids) Marmors meistara rokās ir paklausīgs un vijīgs, viegli apstrādājams un lieliski noslīpēts līdz spoguļa spīdumam. (6. slaids) Marmors ir materiāls, no kura var izgatavot apdares flīzes, statuju vai pils kolonnu. Flīze, statuja, kolonna ir fiziski ķermeņi, izstrādājumi. Bet marmora pamatā ir viela, ko sauc par kalcija karbonātu. Tāda pati viela ir iekļauta citu minerālu sastāvā: krīts, kaļķakmens.
Tagad padomāsim par to: kāpēc marmoram ir dažādas krāsas? Kāpēc uz tā virsmas spēlē unikāls raksts?
Taisnība. Jo papildus kalcija karbonātam tajā ir piemaisījumi, kas piešķir krāsu. Tāpat stikla izstrādājumiem ir dažādas krāsas, kas ir atkarīgas no tā, kāda krāsviela ir pievienota stiklam. Gumijas materiāla sastāvā automašīnu riepu ražošanai ir 24 komponenti, no kuriem svarīgākā ir ķīmiskā gumija.
Tātad izrādās, ka dabā, tehnoloģijā, ikdienā ir ļoti maz tīru vielu. Daudz biežāk sastopami maisījumi – divu vai vairāku vielu kombinācija. Gaiss ir dažādu gāzu maisījums; eļļa ir dabisks organisko vielu (ogļūdeņražu) maisījums; jebkuri minerāli, ieži arī ir cieti dažādu vielu maisījumi.
Ikdienā lietojamie maisījumi ir, piemēram, veļas pulveris, kulinārijas maisījumi pankūku vai kūku cepšanai, būvmaisījumi, kas pieder pie neviendabīgiem maisījumiem. (7. slaids)
Dažkārt sastāvdaļu daļiņas maisījumos ir ļoti mazas, acij neatšķiramas. (8. slaids). Piemēram, miltos ir cietes un olbaltumvielu graudi, kurus nevar atšķirt ar neapbruņotu aci. Piens ir arī ūdens maisījums, kas satur mazus tauku, olbaltumvielu, laktozes un citu vielu pilienus. Jūs varat redzēt tauku pilienus pienā, skatoties uz piena pilienu zem mikroskopa. Kuriem šie maisījumi, protams, pieder? Taisnība! Tie ir arī neviendabīgi maisījumi.
Vielu kopējais stāvoklis maisījumā var būt atšķirīgs. Piemēram, zobu pasta ir cietu un šķidru sastāvdaļu maisījums.
Jebkurš gāzu maisījums vienmēr ir viendabīgs. Piemēram, tīrs gaiss ir viendabīgs slāpekļa, skābekļa, oglekļa dioksīda un cēlgāzu un ūdens tvaiku maisījums. Bet putekļains gaiss jau ir neviendabīgs to pašu gāzu maisījums, kas satur tikai putekļu daļiņas. Droši vien ne reizi vien esat redzējuši, kā saules stari rīta agrumā caur vaļīgi aizvilktajiem aizkariem iekļūst istabā. (9. slaids). Viņu ceļi bieži ir apzīmēti ar gaismas ceļiem: putekļu daļiņas, kas suspendētas gaisā, izkliedē saules gaismu. (10. slaids). Arī smogs virs pilsētas vai rūpniecības uzņēmuma ir neviendabīgs maisījums: gaiss, kas satur ne tikai putekļu daļiņas, bet arī dūmu kvēpus, dažādu šķidrumu pilienus utt.
VZināšanu vispārināšana un sistematizēšana.
Klase tiek sadalīta grupās (3-6) atkarībā no skolēnu skaita.
Katrai grupai tiek dots teorētiskais materiāls konkrēta jautājuma izpētei.
Grupas studiju jautājumi:
Gāzveida maisījumi dabā un ikdienā.
Šķidrie dabīgie maisījumi un šķidrie maisījumi, ko izmanto ikdienā.
Cietie maisījumi dabā un ikdienā.
Izdales materiāls ar teorētisko informāciju.
Gāzveida maisījumi dabā un ikdienā.
Vingrinājums:
Kādi gāzveida maisījumi ir sastopami dabā un tiek izmantoti ikdienas dzīvē?
Kāds ir to sastāvs?
Vai dabasgāze smaržo?
Kāpēc mājsaimniecības gāze smaržo?
Kādi drošības noteikumi jums jāievēro, lietojot gāzi sadzīves vidē?
Dabasgāze un ar to saistītā naftas gāze ir arī dabiski gāzveida vielu maisījumi, kuru galvenā sastāvdaļa ir CH 4 metāns. Tas pats metāns pa cauruļvadiem nonāk mūsu dzīvokļos un sadeg virtuvē ar jautri zilu liesmu. Bet mājsaimniecība gāze arī ir maisījums. Tā sastāvā ir īpaši ievadītas asi smaržojošas vielas, lai pēc smaržas varētu sajust mazāko gāzes noplūdi. Kam tas paredzēts? Fakts ir tāds, ka gan gaiss (nepieciešams visu dzīvo būtņu elpošanai), gan dabasgāze (neaizstājams kurināmais un izejvielas ķīmiskajai rūpniecībai) ir liela svētība cilvēcei, taču to maisījums ārkārtējas sprādzienbīstamības dēļ pārvēršas par milzīgu postošu spēku. . No plašsaziņas līdzekļu ziņojumiem jūs noteikti zināt par traģēdijām, kas saistītas ar metāna sprādzieniem ogļraktuvēs, sadzīves gāzes sprādzieniem noziedzīgas nolaidības vai drošības pamatstandartu neievērošanas rezultātā. Ja dzīvoklī vai mājas ieejā ir jūtama gāzes smaka, nekavējoties jāatslēdz krāni un ventiļi, jāizvēdina telpa, jāizsauc specializētā avārijas dienests, zvanot pa tālruni 104. Vienlaikus stingri aizliegts lietot atklāt uguni, ieslēgt vai izslēgt elektroierīces.
Šķidrie maisījumi dabā un ikdienā.
Vingrinājums:
Izlasiet informāciju zemāk, atbildiet uz jautājumiem.
Kādi šķidrie maisījumi ir sastopami dabā un tiek izmantoti ikdienā?
Kāds ir visizplatītākais šķidrais maisījums uz zemes?
Kāpēc gan nedzert nevārītu krāna ūdeni?
Kā padarīt krāna ūdeni izmantojamu ēdiena gatavošanai?
Eļļa pieder pie šķidriem dabīgiem maisījumiem. Tas satur simtiem dažādu komponentu, galvenokārt oglekļa savienojumus. Naftu sauc par "zemes asinīm", "melno zeltu", un jūs labi zināt, cik nozīmīga mūsu valsts un daudzu citu valstu ekonomikā ir naftas un naftas produktu ieguve, pārstrāde un eksports.
Līdz šim visizplatītākais šķidrais maisījums vai drīzāk risinājums ir jūru un okeānu ūdens. Jūs jau zināt, ka vienā litrā jūras ūdens ir vidēji 35 g sāļu, no kuriem galvenā daļa ir nātrija hlorīds. Atšķirībā no tīra jūras ūdens, tam ir rūgtensāļa garša, tas sasalst nevis 0 ° C, bet –1,9 ° C temperatūrā.
Ikdienā jūs pastāvīgi saskaraties ar šķidriem maisījumiem. Šampūni un dzērieni, mikstūras un sadzīves ķīmija ir vielu maisījumi. Pat krāna ūdeni nevar uzskatīt par tīru vielu: tajā ir izšķīduši sāļi, mazākie nešķīstošie piemaisījumi, to dezinficē hlorējot. Šādu ūdeni nevajadzētu dzert nevārītu, to nav ieteicams lietot ēdiena gatavošanai. Speciālie sadzīves filtri palīdzēs attīrīt krāna ūdeni ne tikai no cietām daļiņām, bet arī no dažiem izšķīdušiem piemaisījumiem. Pat reaģentu šķīdumus nevar pagatavot ar krāna ūdeni. Šim nolūkam ūdeni attīra destilējot, par ko jūs uzzināsit nedaudz vēlāk.
Cietie maisījumi dabā un ikdienā.
Kādi cietie maisījumi ir sastopami dabā un tiek izmantoti ikdienas dzīvē?
Kāpēc ogles sauc par "melno zeltu"?
Kā tiek izmantotas akmeņogles?
Plaši izplatīti ir arī cietie maisījumi. Kā jau teicām, ieži ir vairāku vielu maisījumi. Augsne, māls, smiltis arī ir maisījumi. Cietie maisījumi ietver stiklu, keramiku, sakausējumus. Ikviens ir pazīstams ar gatavošanas maisījumiem vai maisījumiem, kas veido veļas mazgāšanas līdzekļus.
ogles - augu izcelsmes cietais kurināmais minerāls cietais maisījums ar augstu oglekļa saturu (75-97 procenti, pārējais ir piemaisījumi). Ogles ir Doņeckas baseina galvenā bagātība, ko pārstāv dažādi zīmoli, sākot no ilgstošas liesmas un koksa oglēm līdz gāzei, taukvielām un antracītam. Tas dod dzīvību daudziem rūpniecības uzņēmumiem un transportam, termoelektrostacijām, ir svarīgākais enerģijas avots, vērtīgākā izejviela ķīmiskajai un koksa ķīmiskajai rūpniecībai. No akmeņoglēm ražo mēslojumu, plastmasu, krāsas, šķidro un gāzveida kurināmo, aromātiskās vielas, medikamentus. Tāpēc bitumena ogles sauc par "melno zeltu".
Dabiski cietie maisījumi ietver arī rūdas (minerālus, no kuriem iegūst metālus): dzelzs, dzīvsudraba, nefelīna, polimetāla, vara rūdas utt.
(Grupas pārstāvji runā ar klasi par sava darba rezultātiem.)
VINodarbības kopsavilkums.
Šodien mēs esam izskatījuši jēdzienus "tīras vielas" un "maisījumi". Noskaidrojām, kādās grupās maisījumi ir sadalīti. Uzzinājām, kādi maisījumi sastopami dabā un kādi tiek izmantoti ikdienā. Šodienas novērtējumi ir šādi: ……
ViiMājasdarba ziņa.
Jums ir jāapgūst šīs nodarbības galvenā kopsavilkums.
Tīrai vielai ir noteikta konstante sastāvu vai struktūra(sāls, cukurs).
Tīra viela var būt elements vai savienojums.
Atoms ir mazākā elementa daļiņa, kas saglabā visas tā īpašības.... Ķīmiskais elements sastāv no viena veida atomiem. Elementā visi atomi ir vienādi un tiem ir vienāds protonu skaits. Elementi ir sava veida jebkuras vielas "celtniecības bloki". Varat sniegt būvniecības analoģiju:
Būvmateriāli (ķieģelis, betons, smiltis ...) ir elementi
Būvkonstrukcijas (mājas, tilti, ceļi ...) ir viela
2. Elementu savienojumi
Savienojums sastāv vismaz no diviem elementiem. Viss tas pats ūdens sastāv no divu elementu ūdeņraža un viena elementa skābekļa - H 2 O kombinācijas. Citiem vārdiem sakot, šādi apvienojot šos divus elementus, mēs iegūstam ūdeni un tikai ūdeni!
Lai gan ūdens sastāv no ūdeņraža un skābekļa elementiem, tā ķīmiskās un fizikālās īpašības atšķiras no tīra ūdeņraža un skābekļa īpašībām.
Lai "atdalītu" ūdeni ūdeņradī un skābeklī, ir jāveic ķīmiska reakcija.
3. Maisījumi
Maisījumi ir tīru vielu fiziskas kombinācijas, kurām nav noteikta vai tīra sastāva.
Maisījuma piemērs ir parasta tēja (dzēriens), ko daudzi cilvēki gatavo un dzer paši no rīta. Kāds mīl stipru tēju (liels daudzums uzlējumu), kāds mīl saldu tēju (liels cukura daudzums) ... Kā redzat, maisījums, ko sauc par "tēju", vienmēr izrādās nedaudz atšķirīgs, lai gan tas sastāv no tās pašas sastāvdaļas (sastāvdaļas). Tomēr jāņem vērā, ka katra maisījuma sastāvdaļa saglabā savu īpašību kopumu, tāpēc no maisījuma var izdalīt dažādas vielas. Piemēram, jūs varat viegli atdalīt sāls un smilšu maisījumu. Lai to izdarītu, pietiek ar to, lai maisījumu ievietotu ūdenī, pagaidiet, līdz sāls izšķīst, un filtrējiet iegūto šķīdumu. Rezultātā mēs iegūstam tīras smiltis.
Maisījumi var būt viendabīgi vai neviendabīgi.
Viendabīgā maisījumā nav iespējams noteikt vielu daļiņas, kas veido maisījumu. Šāda maisījuma dažādās vietās ņemtie paraugi būs vienādi (piemēram, saldā tēja, kurā ielietais cukurs ir pilnībā izšķīdis).
Taču, ja cukurs pilnībā neizšķīst tējas glāzē, tad iegūsim neviendabīgu maisījumu. Patiešām, ja pamēģināsi šādu tēju, tad no virsmas tā nebūs tik salda kā no apakšas, jo cukura koncentrācija mainīsies.
I SADAĻA. VISPĀRĪGĀ ĶĪMIJA
6. Vielu maisījumi. Risinājumi
6.2. Maisījumi, to veidi, nosaukumi, sastāvs, atdalīšanas metodes
Maisījumi ir dažādu vielu kopums, no kuriem var izveidot vienu fizisko ķermeni. Katru vielu, kas atrodas maisījumā, sauc par sastāvdaļu. Sajaucot, jauna viela nerodas. Visas vielas, kas ir maisījuma sastāvdaļa, saglabā savas raksturīgās īpašības. Bet maisījuma fizikālās īpašības, kā likums, atšķiras no atsevišķu sastāvdaļu fizikālajām īpašībām. Maisījumi ir viendabīgi un neviendabīgi.
Homogēni (viendabīgi) maisījumi ir maisījumi, kuros sastāvdaļas ir sajauktas molekulārā līmenī (vienfāzes materiāls); tos nevar noteikt, skatoties ar neapbruņotu aci un pat izmantojot jaudīgus optiskos instrumentus. Piemēram, cukura, nātrija hlorīda, spirta, etiķskābes, metālu sakausējumu, gaisa ūdens šķīdumi.
Nehomogēni (heterogēni) maisījumi veido tā sauktās izkliedētās sistēmas. Tie veidojas, sajaucot divas vai vairākas vielas, kas viena otrā nešķīst (neveido viendabīgas sistēmas) un ķīmiski nereaģē. Izkliedēto sistēmu sastāvdaļas sauc par disperso vidi un disperso fāzi; starp tām ir atdalīšanas virsma.
Pēc izkliedētās fāzes daļiņu izmēra sistēmas iedala:
Rupji izkliedēts (> 10 -5 m);
Mikroheterogēns (10 -7 -10 -5 m);
Īpaši mikroheterogēnas (10–9–10–7 m) vai solas (koloidālās sistēmas) 1.
Ja izkliedētās fāzes daļiņām ir vienāds izmērs, sistēmas sauc par monodispersām; ja atšķiras - polidispersas (tādas ir praktiski visas dabiskās sistēmas). Atkarībā no dispersijas vides un dispersās fāzes agregācijas stāvokļa izšķir šādas vienkāršas dispersas sistēmas:
|
Izkliedēta fāze |
Dispersijas vide |
Apzīmējumi |
Vārds |
Piemērs |
|
gāzveida |
gāzveida |
g/g |
nav izveidots * |
|
|
šķidrums |
g/g |
gāzes emulsija, putas |
jūra, ziepju putas |
|
|
ciets |
g/t |
porains korpuss (cietas putas)** |
pumeks, aktīvā ogle |
|
|
šķidrums |
gāzveida |
g/g |
aerosola baloniņš |
mākoņi, migla |
|
šķidrums |
g/g |
emulsija |
piens, eļļa |
|
|
ciets |
p/t |
kapilārās sistēmas |
putu sūklis, kas iemērc ūdenī |
|
|
ciets |
gāzveida |
t/g |
aerosola baloniņš |
dūmi, smilšu vētra |
|
šķidrums |
t/g |
suspensija, sols, suspensija |
pasta, māla suspensija ūdenī |
|
|
ciets |
t / t |
cieta neviendabīga sistēma |
akmeņi, betons, sakausējumi |
* Gāzes veido viendabīgus maisījumus (gāzveida šķīdumus).
** Porainos ķermeņus pēc dobumu izmēra iedala:
Mikroporains (2 nm);
Leoporous (2-50 nm);
Makroporains (> 50 nm).
Maisījumus atdala, izmantojot fizikālās metodes. Lai atdalītu neviendabīgus maisījumus, tiek izmantota sedimentācija, filtrēšana, flotācija un dažreiz magnēta darbība.
|
Atbalstot |
Maisījuma atdalīšanai, kas satur cietas ūdenī nešķīstošas daļiņas vai šķidrumus, kas nešķīst viens otrā. Cietas nešķīstošās Daļiņas vai šķidruma pilieni nosēžas trauka dibenā vai peld uz maisījuma virsmas. Dalāmpiltuve atdala šķidrumus, kas nesajaucas |
māls un ūdens; vara skaidas, zāģu skaidas un ūdens; eļļa un ūdens |
|
Filtrēšana |
Šķīstošu un nešķīstošu vielu maisījuma atdalīšanai šķīdinātājā. Uz filtra paliek cietas nešķīstošās daļiņas |
ūdens + smiltis; ūdens + zāģu skaidas |
|
Flotācija |
Vielu maisījumu ar dažādām mitrināšanas vērtībām atdalīšanai |
Minerālu apstrāde |
|
Magnēta darbība |
Dzelzi vai citus metālus saturošu maisījumu atdalīšanai ( Ni, Co ), kurus pievelk magnēts (feromagnēti) |
dzelzs + sērs; dzelzs + smiltis |
Lai atdalītu viendabīgus maisījumus, izmanto iztvaicēšanu un destilāciju (destilāciju).
_____________________________________________________________
1 Ja izkliedētās fāzes daļiņu izmērs nepārsniedz molekulu vai jonu izmēru (līdz 1 nm), šādas sistēmas sauc par īstiem risinājumiem.