Смесь веществ как выглядит
Химические смеси: виды, названия, интересные факты
Одним из основных аспектов химии является сочетание различных веществ. Иногда сочетание веществ может вызвать химическую реакцию и связь, что создает совершенно новое вещество, которое называют соединением. Однако иногда нету химической реакции или связи. В этом случае из комбинированных веществ образуется смесь.
Смесь изготавливают тогда, когда объединяются два или более веществ. Каждое вещество, содержащееся в смеси, называют компонентом. При их смешивании новое вещество не образуется. А чтобы узнать о других сочетаниях веществ, где происходит химическая реакция или связь, читайте учебник по химии за 7 класс О.В. Григоровича.
Компоненты смеси можно легко отделить.
Каждый компонент сохраняет свои первоначальные свойства.
Доля компонентов изменчива.
Существуют однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные) смеси. В однородной смеси все вещества равномерно распределяются по всей смеси. Частицы других веществ в них невозможно обнаружить даже с помощью микроскопа (соленая вода, воздух, кровь).
В неоднородной смеси вещества не равномерно распределены (шоколадное печенье, пицца, масло в воде). Такие смеси формируют дисперсные системы. Компоненты дисперсных систем называют дисперсионной средой и дисперсной фазой.
К однородным смесям относятся смеси газов, растворы, сплавы, а к неоднородным – суспензии и коллоиды.
Раствор – это смесь, где одно из веществ растворяется в другом. Вещество, которое растворяется, называется растворимым веществом. Вещество, которое не растворяется, называется растворителем.
Пример раствора – соленая вода. Эти компоненты можно легко отделить путем испарения, и каждый из них сохраняет свои первоначальные свойства. Однако соль равномерно распределяется в воде. В этом примере вода является растворителем, а соль – растворимым веществом.
Следует заметить, чтобы приготовить раствор, нужно газообразное, жидкое или твердое вещество смешать с растворителем (водой, спиртом, ацетоном).
Есть разница между раствором и смесью. В химии раствор – это тип смеси. Раствор – это смесь, которая одинакова или равномерная в течение всего времени. Смесь, которая не является раствором, не является равномерной в течение всего времени. Например, песок в воде – это гетерогенная смесь.
Сплав – это смесь элементов, которая имеет характеристику металла. По крайней мере один из смешанных элементов – это металл. Примером является сталь, которая изготавливается из смеси железа и углерода. Узнать о других сплавах можно в учебнике по химии 7 класс Г.А. Лашевской.
Суспензия – это смесь жидкости или газа и частиц твердого вещества, которые не растворяются. Эти частицы «подвешены» в жидкости. Основная характеристика суспензии заключается в том, что твердые частицы со временем оседают и отделяются, если их оставить в покое.
Примером суспензии является смесь воды и песка. При смешивании песок будет рассеиваться по всей воде. Если его оставить в покое, песок оседает на дно.
Коллоид – это смесь, где очень маленькие частицы одного вещества равномерно распределяются по всему остальному веществу. Они выглядят очень похожими на растворы, но частицы суспендуються, а не полностью растворяются.
Разница между коллоидом и суспензией заключается в том, что частицы в течение определенного периода пор не будут оседать на дне, они останутся взвешенными или плавающими.
Примером коллоида является молоко. Молоко – это смесь жидкого жира, рассеянного и суспендированного в воде. Коллоиды, как правило, считаются неоднородными смесями, но имеют и некоторые качества однородных.
Интересные факты о смесах:
Дым – это смесь частиц, что суспендуються в воздухе.
Вода из крана – это смесь воды и других частиц. Чистую воду или H2O обычно называют дистиллированной водой.
Многие вещества, с которыми мы сталкиваемся каждый день, – это смеси. Воздух, которым мы дышим, – это смесь газов, таких как кислород и азот.
Кровь – это смесь, которую можно разделить центрифугой на две ее основные части: плазму и эритроциты.
Смеси могут быть жидкостями, газами и твердыми веществами.
Не можете выполнить задание из учебника или рабочей тетради? Тогда вам в этом помогут ГДЗ и решебники по химии за 7 класс.
13 лучших примеров гетерогенных смесей
Смеси образуются, когда два или более соединения, или элементов объединяются вместе, не участвуя в химическом изменении. Каждый компонент в смеси сохраняет свои химические свойства и состав.
Ученые различают два типа смесей: гомогенные и гетерогенные. Последняя представляет собой смесь с неоднородным составом. Отдельные вещества, составляющие гетерогенную смесь, можно обнаружить, потому что они не смешиваются равномерно.
Фактически, гетерогенную смесь можно разделить на отдельные компоненты физическим или химическим способом. Эти смеси всегда имеют более одной фазы, причем состав меняется от одной области к другой.
Гетерогенные смеси в дальнейшем можно разделить на категории:
В химии гетерогенные и гомогенные смеси не всегда постоянны: они могут меняться с течением времени. Например, человеческая кровь содержит много разных веществ, но невооруженным глазом кажется однородной. Однако, если вы посмотрите под микроскопом, вы можете наблюдать распределение различных твердых частиц, таких как тромбоциты, белые и красные кровяные тельца. В этом контексте кровь представляет собой неоднородную смесь.
Чтобы лучше объяснить эту тему, мы перечислили некоторые из наиболее распространенных примеров гетерогенных смесей.
13. Грязная вода
Тип: Суспензия
Если вы положите немного грязной воды в ведро и оставите его в покое на один или два дня, грязь осядет, оставив смесь с гораздо меньшим количеством грязи в верхней части ведра, чем в нижней. Жидкость проходит через фильтр, оставляя за собой твердые частицы грязи.
12. Золотая Золь
Тип: Коллоидный
Смесь либо сине-пурпурная (когда задействованы сферические частицы размером более 100 нанометров), либо ярко-красная (когда задействованы более мелкие наночастицы). Благодаря своим уникальным электронным и оптическим свойствам наночастицы коллоидного золота являются предметом значительных исследований с потенциальным применением в различных областях, от материаловедения до биомедицины.
11. Раствор гашеной извести
Тип: Суспензия
При смешивании с водой часть гашеной извести растворяется, образуя раствор, называемый известковой водой. Остальное остается в виде суспензии, известной как известковое молоко.
10. Бетон
Тип: Коллоидный
Он ведет себя как коллоид. Высокая вязкость и плотность смеси препятствуют осаждению цементных зерен и способствуют развитию коллоидного поведения.
9. Крем для бритья
Тип: Коллоидный
Большинство кремов для бритья состоят из 20-30% мыла и до 10% смягчающих веществ, эмульгаторов, глицерина и пенообразователей. Разбавленные кремы (аэрозоли) выпускаются из баллончиков под давлением с помощью углеводородных пропеллентов.
8. Шоколадное печенье
Тип: Суспензия
7. Лак для ногтей
Тип: Коллоидный
Лак для ногтей содержит несколько органических полимеров и других компонентов, диаметр которых составляет примерно от 1 до 1000 нанометров. Сочетание определенных компонентов придает лаку для ногтей его неповторимую текстуру и цвет.
Более конкретно, он изготовлен из пленкообразующего полимера, растворенного в летучем органическом растворителе. Обычно это раствор нитроцеллюлозы в этилацетате или бутилацетате. Загустители, такие как гекторит стеаралкония, также добавляются для удержания искрящихся частиц в суспензии во время нахождения в бутылке.
6. Открытая банка газировки
Тип: Коллоидный
Газировка в закрытой бутылке имеет однородный состав, но как только она открыта, в жидкости начинают появляться пузырьки. Хотя вода, сахар и ароматизаторы образуют химический раствор, пузырьки в напитке неравномерно распределяются по жидкости. Поэтому открытую бутылку с газировкой можно рассматривать как неоднородную смесь.
В большинстве случаев эти пузырьки образуются из-за карбонизации. Объем растворенного в жидкости углекислого газа зависит от давления. Когда бутылка открыта, давление внезапно падает, и из раствора быстро выходит газ, образуя пузырьки, которые поднимаются на поверхность.
Промышленная газированная вода обычно содержит небольшое количество бикарбоната натрия, хлорида натрия, цитрата натрия, сульфата калия, цитрата калия или бикарбоната калия, в зависимости от вкусового профиля продукта.
5. Молочко магнезии
Тип: Суспензия
Молоко магнезии представляет собой белую, вязкую, слабощелочную смесь гидроксида магния (8%) и воды. Гидроксид магния встречается в природе в виде минерала бруцита.
Эта неоднородная смесь обычно используется как слабительное для облегчения эпизодических запоров, кислотности желудка и несварения желудка. Она работает путем втягивания воды в кишечник, эффект, который вызывает движение кишечника.
4. Железная руда
Тип: Коллоидный
В природе железо в основном находится в форме магнетита (содержит 72,4% железа) и гематита (содержит 69,9% железа). Это сырье используется для производства чугуна, промежуточного продукта в производстве стали.
3. Гранит
Тип: Коллоидный
Гранит образуется из магмы и является наиболее распространенной магматической породой на поверхности Земли. Из него делают различные предметы, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, например напольную плитку, ступени лестниц, брусчатку и строительный шпон.
2. Облака
Тип: Коллоидный
Поскольку облака содержат все виды дыма, пыли, сажи, льда, водяного пара, микроорганизмов и химикатов, они являются разнородными смесями. Они также являются примером аэрозолей, в которых небольшие капли жидкости рассеиваются в газе (воздухе).
1. Смесь воды и масла
Тип: Коллоидный
Однако масла и жиры неполярны. Они должны были бы разорвать водородные связи, чтобы раствориться в воде. Кроме того, неполярные молекулы хорошо смешиваются только с другими неполярными молекулами. Благодаря этим причинам молекулы воды притягиваются друг к другу, а молекулы масла слипаются, образуя в смеси отдельные слои.
Когда вода и масло смешиваются и встряхиваются, они образуют мутную суспензию. Когда она находится в состоянии покоя некоторое время, плотно упакованные молекулы воды опускаются на дно, а масло остается на поверхности воды.
Чистые вещества и смеси
Смеси
Смесь — это совокупность из двух или большего числа различных веществ, химически не соединённых между собой. Вещества в смеси могут находиться в любых соотношениях.
Пример. Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, состоящую из кислорода, азота и других газов.
Вещества, которые входят в состав смеси, называются компонентами смеси.
Смеси делятся на однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные).
Однородные (гомогенные) смеси — это смеси, в которых невооружённым глазом или даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить компоненты, входящие в состав смеси.
Пример. Вода с растворённым в ней сахаром, воздух, большинство металлических сплавов — однородные смеси.
Однородные смеси иначе ещё называются растворами. Раствор — это однородная смесь, которая состоит из растворённого вещества и растворителя.
Физические свойства однородных смесей могут отличаться от свойств их компонентов.
Пример. Вода закипает при температуре 100 °C, а водный раствор соли — при более высокой температуре. Сплав олова со свинцом, используемый для паяния, плавится при более низкой температуре, чем чистые металлы.
Неоднородные (гетерогенные) смеси — это смеси, в которых невооружённым глазом или при помощи микроскопа можно увидеть компоненты, входящие в состав смеси.
Пример. Вода с песком, живые ткани, мутная вода, молоко — неоднородные смеси.
В неоднородных смесях физические свойства компонентов сохраняются.
Пример. Вода с песком закипает при температуре 100 °C.
Неоднородные смеси иначе ещё называются механическими смесями.
По агрегатному состоянию смеси можно разделить на три группы:
Чистые вещества
Чистое вещество — это вещество, состоящее из частиц только одного вещества. Абсолютно чистые вещества получить невозможно, поэтому чистыми веществами условились называть такие вещества, в которых почти нет примесей. Примесь — это вещество, содержащееся в основном веществе в очень малом количестве.
Чистые вещества делятся на простые и сложные.
Простые вещества — это вещества, которые состоят из атомов одного химического элемента.
Пример. Кислород (O2), аргон (Ar), азот (N2) — простые вещества.
Сложные вещества — это вещества, которые состоят из атомов разных химических элементов.
Пример. Вода (H2O), углекислый газ (CO2), поваренная соль (NaCl) — сложные вещества.
Сложные вещества иначе ещё называются химическими соединениями.
Смесь веществ как выглядит
Ключевые слова конспекта: предмет химии, вещества и их свойства, чистые вещества и смеси, способо разделения смесей.
Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Химия является одной из наук, изучающих природу. Вместе с биологией и физикой химия принадлежит к числу естественных наук.
Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. Вещество характеризуется определенными физическими свойствами.
Свойства веществ — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой, например:
Важнейшие физические свойства вещества следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, плотность, растворимость в воде, тепло-и электропроводность, температуры плавления и кипения.
Например, всем известное вещество алюминий можно охарактеризовать так: Алюминий — металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (р = 2,7 г/см3), плавится при температуре 600°С. Алюминий очень пластичен. По электрической проводимости уступает лишь золоту, серебру и меди. Из-за лёгкости алюминий в виде сплавов широко используют в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта.
Чистые вещества и смеси
Чистыми называются вещества, состоящие из одинаковых молекул. Смесь состоит из молекул разных веществ.
Каждое вещество имеет прежде всего свои, характерные именно для него свойства. Они в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.
В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).
Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.
Однородные смеси — это смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь. Неоднородные смеси — это смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ,составляющие смесь.
Способ разделения смесей
В смеси сохраняются свойства составляющих их веществ компонентов. На основании этих свойств выбирают рациональный способ разделения смесей.
Способы разделения смесей основаны на различии свойств веществ-компонентов, их составляющих: плотности, растворимости в воде и других жидкостях-растворителях, способности плавиться и испаряться.
Способы разделения смесей: неоднородные смеси — отстаивание и фильтрование, действие магнитом; однородные смеси — перегонка, выпаривание, кристаллизация и хроматография.
Отстаивание. Прием разделения смеси твердого и жидкого вещества путем осаждения твердого на дно под действием сил тяжести.
Фильтрование. Чтобы избавиться от нерастворимых в воде примесей, воду пропускают через фильтр. Материал фильтра — бумага, ткань, пористая керамика. Примеси остаются на фильтре, а вода очищается.
Действие магнитом. Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к намагничиванию. К магниту притягиваются железные опилки.
Перегонка. Прием разделения однородных жидких смесей путем испарения летучих жидкостей, различающихся температурами кипения, с последующей конденсацией паров. Так из нефти, представляющей собой смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов, получают попутные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и другие продукты.
Выпаривание. Способ извлечения растворенного в жидком растворителе твердого или жидкого вещества. Например, упаривая воду из сладкого сиропа, получают сахар.
Кристаллизация. Избирательное извлечение одного из нескольких твердых веществ, содержащихся в растворе. Частичное упаривание воды с последующим охлаждением раствора приводит к осаждению кристаллов главного компонента. Так из морской воды выделяют поваренную соль NaCl, а другие соли, присутствующие в меньшем количестве, остаются в растворе.
Хроматография. Метод разделения смесей, основанный на различиях относительной растворимости веществ в используемом растворителе (жидкая фаза) и прочности связывания этих веществ поверхностью сорбента (твердая фаза).
Бумажная хроматография. Нанесем каплю раствора смеси двух веществ на расстоянии 2 см от края длинной полоски фильтровальной бумаги. Подвесим полоску в стеклянном цилиндре, на дне которого находится растворитель. Нижнюю часть полоски погрузим в растворитель, при этом пятно со смесью находится чуть выше. Верхняя часть полоски удерживается проволокой у отверстия цилиндра. Сверху цилиндр закроем стеклом, чтобы не испарялся растворитель. Боковые стороны полоски не касаются стенок цилиндра. Растворитель смачивает полоску, и жидкий фронт движется вверх за счет капиллярных сил. Вместе с растворителем по бумаге движутся и растворенные вещества. Если они цветные, то за движением можно наблюдать визуально. Вещество, которое лучше растворимо и менее прочно удерживается сорбентом (бумагой), поднимется выше. Когда фронт поднимется достаточно высоко и пятна разделятся, полоску вынимают и разрезают.
Колоночная хроматография — процесс, родственный рассмотренному. В качестве твердой фазы служит силикагель, помещенный в колонку. Только в этом случае смесь наносят равномерно вверху колонки, а потом добавляют растворитель. Разделенные вещества собирают внизу в разные стаканчики.
Конспект урока «Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси».
§ 13. Смеси веществ, их состав и способы разделения
Классификация смесей по визуальным свойствам. В повседневной жизни мы редко сталкиваемся с чистыми веществами. В качестве немногочисленных примеров чистых веществ можно привести сахар, перманганат калия (марганцовку), поваренную соль, да и то если в них не внесены различные добавки (например, в поваренную соль добавляют иод для профилактики заболеваний щитовидной железы).
Значительно чаще нас окружают смеси веществ, которые содержат два или более индивидуальных соединения, называемых компонентами смеси.
Смеси различаются величиной входящих в их состав частиц. Иногда эти частицы настолько велики, что их можно видеть невооружённым глазом. Например, в смеси речного песка с сахарным вы без труда отличите кристаллики одного и другого. К подобным смесям можно отнести и стиральный порошок, кулинарные смеси для выпечки блинов или тортов, строительные сухие смеси, которые смешивают с водой. Смеси, в которых частички составляющих их веществ видны невооружённым глазом или с помощью оптических приборов, называются неоднородными или гетерогенными.
Есть смеси, при образовании которых вещества дробятся на мельчайшие частицы (молекулы, ионы), не различимые даже в микроскоп. Как бы вы ни всматривались в воздух, различить составляющие его газы вам не удастся. Так же бесполезно искать «неоднородность» в растворах уксусной кислоты или поваренной соли в воде. Такие смеси называются однородными или гомогенными.
Классификация смесей по агрегатному состоянию, их состав.
Гомогенные смеси, равно как и химические вещества, по агрегатному состоянию можно разделить на газообразные, жидкие и твёрдые.
Наиболее известными вам природными смесями газов являются воздух, а также природный и попутный нефтяной газы.
С жидкими смесями в повседневной жизни мы сталкиваемся постоянно. Шампуни и напитки, микстуры и препараты бытовой химии — всё это смеси веществ. Даже воду из-под крана нельзя считать чистым веществом: в ней содержатся растворённые соли, мельчайшие нерастворимые примеси и микроорганизмы, от которых избавляются хлорированием или озонированием. Однако и в этом случае воду рекомендуется кипятить. Специальные бытовые фильтры помогут сделать воду пригодной для питья и очистить её не только от твёрдых частиц, но и от некоторых растворённых примесей.
Широко распространены и твёрдые смеси. Как мы уже говорили, горные породы представляют собой смесь нескольких веществ. Почва, глина, песок — это тоже смеси. К твёрдым искусственным смесям можно отнести стекло, керамику, сплавы.
Как вам известно из биологии, состав воздуха, который мы вдыхаем, отличается от того, который мы выдыхаем. В выдыхаемом воздухе меньше кислорода, зато больше углекислого газа и водяного пара. Но «больше—меньше» — понятия относительные. Состав смесей можно выразить количественно, т. е. в цифрах.
Состав газовой смеси выражают объёмной долей каждого из её компонентов.
Объёмной долей газа в смеси называется отношение объёма данного газа к общему объёму смеси, выраженное в долях единицы или процентах:
Объёмную долю газа в смеси обозначают буквой ф (фи). Эта величина показывает, какую часть общего объёма смеси занимает конкретный газ. Например, вы знаете, что объёмная доля кислорода в воздухе составляет 21%, азота — 78%. Оставшийся 1% приходится на благородные газы, углекислый газ и другие компоненты воздуха.
Очевидно, что сумма объёмных долей всех газов в смеси равна 100%.
Состав жидких и твёрдых смесей принято выражать величиной, которая называется массовой долей компонента.
Массовой долей компонента в смеси называется отношение массы данного вещества к общей массе смеси, выраженное в долях единицы или процентах:
Разделение смесей, очистка основного вещества от примесей. Практически любая таблетка в домашней аптечке — это спрессованная смесь одного или нескольких лекарственных веществ и наполнителя, в качестве которого может выступать гипс, крахмал, глюкоза. Строительные и кулинарные смеси, парфюмерные композиции и краски, удобрения и пластмассы имеют состав, который может быть выражен в массовых долях образующих их компонентов.
Вещества с примесями — это тоже смеси. Только в таких смесях принято выделять главное (основное) вещество и посторонние компоненты, которые называют одним словом — примеси. Чем меньше примесей, тем чище вещество.
В некоторых областях техники использование недостаточно чистых веществ недопустимо. Микросхему компьютера не сделать без особо чистых кристаллов кремния. В атомной энергетике предъявляются повышенные требования к очистке ядерного топлива. Световой сигнал «погаснет» в стекловолоконном кабеле, «наткнувшись» на посторонние примеси.
Чтобы разделить компоненты смеси или очистить основное вещество от примесей, используют различные приёмы и методы.
Как правило, вещества, входящие в состав смеси, сохраняют свои физические свойства: температуру кипения, температуру плавления, растворимость. Поскольку свойства одного вещества отличаются от свойств другого, разделить смеси на отдельные компоненты можно, используя переход из одного агрегатного состояния в другое.
Перегонка, или дистилляция. Разделение смесей жидких веществ основано на различии в их температурах кипения. Такой процесс, как вы знаете на примере переработки нефти, называется ректификацией или перегонкой.
Перегонку используют не только для разделения смесей на отдельные составляющие, но и для очистки веществ.
Вода из-под крана чиста, прозрачна, не имеет запаха. Но чистое ли это вещество с точки зрения химика? Загляните в чайник: накипь и коричневатый налёт остаются после многократного кипячения в нём воды. А известковый налёт на кранах? И природная, и водопроводная вода — это смесь, раствор твёрдых и газообразных веществ. Конечно, их содержание в воде очень мало, но эти примеси могут привести не только к образованию накипи, но и к более серьёзным последствиям. Не случайно лекарства для инъекций, растворы реактивов, электролит для автомобильного аккумулятора готовят только с использованием очищенной воды, называемой дистиллированной.
Откуда взялось такое название? Всё дело в том, что перегонка по-другому называется дистилляцией. Сущность дистилляции состоит в том, что смесь нагревают до кипения, образующиеся пары чистого вещества отводят, охлаждают и вновь превращают в жидкость. Но она уже не содержит загрязняющих примесей.
В лабораторных условиях перегонку ведут на установке, изображённой на рисунке 53. Она состоит из перегонной колбы (1). В неё наливают разделяемую смесь, например воду с растворёнными в ней примесями. Жидкость нагревают до кипения. Колба соединена с нисходящим холодильником (2) — устройством для конденсации паров кипящего вещества. С этой целью в рубашку холодильника по резиновым шлангам (3) подаётся холодная вода. Сконденсированные в холодильнике капли чистого вещества попадают в колбу-приёмник (4).
Рис. 53. Лабораторная установка для перегонки жидкостей
Кристаллизация. Как поступить, если требуется выделить из раствора не жидкость, а растворённое в ней твёрдое вещество? Для этого используют метод кристаллизации.
Выделить твёрдое вещество из раствора методом кристаллизации можно, выпаривая растворитель. Для этого предназначены специальные фарфоровые чашки (рис. 54).
Рис. 54. Выпаривание раствора в фарфоровой чашке
Такой же способ широко применяется для добычи соли из концентрированных растворов соляных озёр.
В природе соляные озёра — это своеобразные гигантские чаши. За счёт испарения воды на берегах таких озёр кристаллизуется огромное количество соли, которая после очистки попадает к нам на стол (рис. 55).
Рис. 55. Добыча соли на соляных озёрах
При проведении кристаллизации не обязательно испарять растворитель. Известно, что при нагревании растворимость большинства твёрдых веществ в воде увеличивается. Значит, при охлаждении раствора некоторое количество кристаллов выпадет в осадок.
Кругом полынь и привкус хины,
и, крепким натром солона,
цветную от лучей равнину
чуть лижет ровная волна.
Лабораторный опыт
К 5 г оранжевых кристаллов соли дихромата калия добавьте несколько кристалликов перманганата калия (марганцовки) в качестве примеси. Смесь растворите в 8—10 мл кипящей воды. При охлаждении раствора растворимость дихромата калия резко понижается, вещество выпадает в осадок. Кристаллы очищенного от марганцовки дихромата отделите, промойте несколькими миллилитрами ледяной воды. Если растворить очищенное вещество в воде, то по цвету раствора можно определить, что марганцовки оно не содержит — она осталась в исходном растворе.
Отстаивание и фильтрование. Для выделения из жидкостей нерастворимых веществ используют метод отстаивания. В его основе лежит различная плотность веществ. Если частички твёрдого вещества достаточно крупные, они быстро оседают на дно, а жидкость становится прозрачной (рис. 56). Её можно осторож-Рис. 56. Отстаивание почвы в воде но слить с осадка.
Рис. 56. Отстаивание почвы в воде
Чем меньше размер твёрдых частиц в жидкости, тем дольше будет отстаиваться смесь.
Лабораторный опыт
В стеклянный стакан насыпьте немного порошка для чистки сантехники и залейте его до половины водой. Образуется мутная смесь. Жидкость станет прозрачной только на следующий день. Почему смесь отстаивается так долго? Слейте прозрачную жидкость. Какой способ разделения вы использовали?
Отстаиванием разделяют и смеси двух нерастворимых друг в друге жидкостей.
Если в систему смазки автомобиля попала вода, масло придётся слить. Однако через некоторое время смесь расслоится. Вода, имеющая большую плотность, образует нижний слой, сверху отстоится слой масляный. Аналогично отстаивается смесь воды и нефти, воды и растительного масла. Для разделения таких смесей удобно пользоваться особой лабораторной посудой, называемой делительной воронкой (рис. 57).
Рис. 57. Разделение двух несмешивающихся жидкостей с помощью делительной воронки
Лабораторный опыт
В коническую колбу налейте равные объёмы воды и растительного масла. При интенсивном взбалтывании вода и масло разбиваются на мелкие капельки, образуя мутную смесь. Перелейте её в делительную воронку. Через некоторое время смесь расслаивается на более тяжёлый водный слой и масло, всплывающее наверх. Откройте кран делительной воронки и слейте воду.
Отделить частицы твёрдого нерастворимого вещества от жидкости можно с помощью фильтрования. В лаборатории для этого используется специальная пористая бумага, называемая фильтровальной. Частицы твёрдого вещества не проходят через поры бумаги и остаются на фильтре. Жидкость с растворёнными в ней веществами (её называют фильтратом) свободно просачивается через него и становится совершенно прозрачной.
Фильтрование — очень распространённый процесс и в быту, и в технике, и в природе.
На водоочистительных станциях воду фильтруют через слой чистого песка, на котором задерживаются ил, примеси нефтепродуктов, частицы почвы и глины. Топливо и масло в двигателе автомобиля обязательно проходят через фильтрующие элементы.
Клеточные мембраны, стенки кишечника или желудка — это тоже своеобразные биологические фильтры, поры которых пропускают одни вещества и задерживают другие.
Фильтровать можно не только жидкие смеси. Не раз вы видели людей в марлевых повязках, да и самим, наверное, приходилось ими пользоваться. Проходя через несколько слоёв марли с проложенной между ними ватой, вдыхаемый воздух очищается от частиц пыли, смога, болезнетворных микробов. В промышленности для защиты органов дыхания от пыли используют специальные приспособления — респираторы. Воздух, попадающий в двигатель автомобиля, тоже очищают от пыли тканевыми или бумажными фильтрами.
Лабораторный опыт
Положите на стол кубик льда из морозильной камеры. На верхнюю грань кубика положите конец нитки и посыпьте кубик солью. Через минуту потяните нитку вверх. Что произошло? Объясните почему.
Далее мы подробно рассмотрим дисперсные системы и растворы, образованные смесями из различных веществ.
Теперь вы знаете
Теперь вы можете
Выполните задания
а) железная и медная стружка;
б) песока и древесные опилки;
в) бензин и вода;
г) меловая побелка на мел и воду;
д) раствор этилового спирта в воде.