Biografije Karakteristike Analiza

Čiste supstance i smeše. Naseljavanje - Hipermarket znanja

U smjesu su početne tvari uključene nepromijenjene. U tom slučaju često originalne supstance postaju neprepoznatljive, jer mješavina pokazuje drugačija fizička svojstva u odnosu na svaku izoliranu početnu supstancu. Međutim, kada se pomiješa, ne nastaje nova supstanca.

Specifični kvaliteti smeše, kao što su gustina, tačka ključanja ili boja, zavise od odnosa smeše (masenog odnosa). Smjesa dva metala dobivena miješanjem njihovih talina naziva se legura. U drugoj vezi, govori se o konglomeratu. Koloidni rastvori su u sredini između homogenih i heterogenih smeša. Ove tečnosti su pomešane sa čvrstim česticama, od kojih se svaka sastoji od malog broja molekula. Stoga se takva mješavina ponaša kao rješenje.

Ako se želi smjesa razdvojiti na čiste tvari, onda se koriste neka fizička svojstva. To rezultira odabirom odgovarajuće metode razdvajanja.

Homogene i heterogene mješavine

Različite vrste mješavina mogu se podijeliti u 2 grupe:

  • Heterogene smjese nisu potpuno izmiješane, jer čiste tvari postoje u jasno razgraničenim fazama, odnosno višefazni su materijali.
  • Homogene smjese su miješane čiste tvari na molekularnom nivou, odnosno jednofazni materijali.

Homogene smjese se prema stanju agregacije dijele u tri grupe:

  • plinske mješavine;
  • rješenja;
  • čvrste otopine.

Heterogene smjese dviju tvari mogu se podijeliti prema njihovom agregacijskom stanju u sljedeće grupe:

Mjera koja pokazuje udio tvari u mješavini je koncentracija.

Razlika između čistih tvari i mješavina

Najjednostavnija takva razlika je za gasove. Čista složena tvar (na primjer, voda) sastoji se od jedne vrste molekula, a mješavina plinova se sastoji od nekoliko vrsta (na primjer, molekula kisika i vodika). Smjesa plinova može se razdvojiti fizičkim metodama (na primjer, difuzijom), ali složena tvar ne može.

Što se tiče tekućih i čvrstih mješavina, nije uvijek sve jasno.

Odvajanje smjesa

Postoje različite metode za odvajanje smjesa. Za gasove, ove metode se zasnivaju na razlici u brzinama ili masama molekula supstanci uključenih u smešu.

1. Glavne metode za izolaciju tvari iz heterogene (heterogene) smjese:

  • podržavanje
  • filtracija
  • magnetno djelovanje

2. Glavne metode za izolaciju tvari iz homogene (homogene) smjese:

  • isparavanje
  • kristalizacija
  • destilacija
  • hromatografija

vidi takođe

Bilješke


Wikimedia Foundation. 2010 .

Pogledajte šta je "Smjesa (hemija)" u drugim rječnicima:

    Smjesa: Smjesa (hemija) je proizvod miješanja, mehanička kombinacija bilo koje tvari, koju karakterizira sadržaj nečistoća iznad određene granice. Na primjer: zapaljiva smjesa, smjesa helijuma i kisika. Slučajno, neuredno, lišeno ... ... Wikipedia

    Mešavina pepela i šljake- Mešavina pepela i šljake - mešavina pepela i šljake koja nastaje u termoelektranama pri sagorevanju uglja u kotlovskim pećima. [GOST 25137 82] Mešavina pepela i šljake - mehanička mešavina prašnjavog letećeg pepela i šljake ... ...

    - (Eschka mješavina) mješavina dva dijela MgO i jednog dijela Na2CO3, reagensa koji dobro apsorbuje okside sumpora i hlora. Na primjer, da bi se odredio sadržaj sumpora u uglju, uzorak uglja se spaljuje mješavinom Eschka. U ovom slučaju nastaju rastvorljivi sulfati ... ... Wikipedia

    Smjesa aktivirana sfb- - mješavina pripremljena na vodi sa aditivima, propuštena kroz rotacijski pulsacioni aparat i podložna kavitaciji; omogućava vam da dobijete ekonomski efekat povećanjem specifične površine cementa i formiranjem cementa ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Asfaltna mješavina- - racionalno odabrana mješavina mineralnih materijala [drobljenog kamena (šljunka) i pijeska sa ili bez mineralnog praha] sa bitumenom, uzetih u određenim omjerima i pomiješanih u zagrijanom stanju. [GOST 9128 97] Naziv naslova: Asfalt ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Betonska mješavina određenog kvaliteta- je betonska mješavina čija tražena svojstva i dodatne karakteristike propisuje proizvođač, koji je odgovoran za osiguranje ovih traženih svojstava i dodatnih karakteristika. [GOST 7473 2010] Naslov pojma: ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Betonska mješavina specificiranog normaliziranog sastava- je betonska mješavina datog sastava, čiji je sastav određen standardom ili drugim tehničkim dokumentom, na primjer, standardima proizvodnje. [GOST 7473 2010] Naziv pojma: Svojstva betona Naslovi Enciklopedije: Abraziv ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Mešajte beton određenog sastava- je betonska smjesa, čiji sastav i komponente koje se koriste u pripremi određuje proizvođač, koji je odgovoran za obezbjeđivanje ovog sastava. [GOST 7473 2010] Naslov pojma: Betonska svojstva Naslovi enciklopedije: ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Vatrostalna betonska mješavina- - vatrostalna smjesa koja se sastoji od vatrostalnog praha i vatrostalnog cementa, spremna za upotrebu nakon unošenja tekućine. [GOST R 52918 2008] Naziv pojma: Tehnologije betoniranja Naslovi Enciklopedije: Abrazivna oprema, ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Vatrostalna smjesa- - neoblikovani vatrostalni materijal, koji se sastoji od vatrostalnih prahova, spreman za upotrebu nakon unošenja veziva. [GOST R 52918 2008] Vatrostalna smjesa - neoblikovani vatrostalni materijali koji se sastoje od vatrostalnih prahova koji zahtijevaju uvođenje veziva. [GOST ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

Knjige

  • Osnove opšte i fizičke hemije. Udžbenik, Eremin Vadim Vladimirovič, Borshchevsky Andrey Yakovlevich. Knjiga je nastala na osnovu jednogodišnjeg kursa `Opšta i fizička hemija` za studente 2. godine Fakulteta fizike Moskovskog državnog univerziteta. Odabirom nivoa prezentacije polazili smo od činjenice da će se čitati ...

§ 13. SMEŠE I NJIHOVI SASTAV

U svakodnevnom životu se rijetko susrećemočiste supstance. Kao nekolicinaPrimjeri čistih supstanci uključuju šećer,kalijum manganat (kalijum permanganat), kuhinjska so (ionda, ako mu se ne dodaju razni aditivi nprmjere koje sadrže jod za prevenciju bolestištitne žlijezde)(Sl. 7).Mnogo češće od nasokružuju mješavine supstanci koje sadrže dva ili više pojedinačnih spojeva, koje se nazivaju komponente mješavine.


Fig.7. Šećer (a), kalijum permanganat (b), so (c) - primjeri
čiste supstance koje se koriste u svakodnevnom životu

Smjese se razlikuju po veličini sastavnih čestica tvari. Ponekad su ove čestice prilično velike: ako pomiješate riječni pijesak sa šećerom, možete lako razlikovati pojedinačne kristale jedan od drugog.

Mješavine , u kojima su čestice njihovih sastavnih supstanci vidljive golim okom ili pod mikroskopom, nazivaju se heterogena , iliheterogena . Takve mješavine uključuju, na primjer, prašak za pranje rublja, kulinarske mješavine za pečenje palačinki ili kolača, mješavine za gradnju.
Postoje mješavine pri čijem se stvaranju tvari usitnjavaju u sitne čestice (molekule, ioni) koje se ne razlikuju ni mikroskopom. Kako god zavirili u zrak, nećete moći vizualno razlikovati molekule njegovih sastavnih plinova. Beskorisno je tražiti "heterogenost" u otopinama octene kiseline ili kuhinjske soli u vodi. Takve mješavine pozvao homogena , ili homogena .
Homogene mješavine, poput kemikalija, mogu se podijeliti na plinovite, tekuće i čvrste prema stanju agregacije. Najpoznatije prirodne mješavine plinova su zrak, prirodni i pridruženi naftni plinovi koji su vam već poznati.
Daleko najčešća tečna mješavina na Zemlji, odnosno rješenje, je voda mora i okeana. Jedan litar morske vode sadrži u prosjeku 35 g soli, od kojih je većina natrijum hlorid. Za razliku od čiste vode, morska voda ima gorko-slan okus, smrzava se ne na 0 °C, već na -1,9 °C.
U svakodnevnom životu stalno nailazite na tečne mješavine. Šamponi i pića, napitci i kućna hemikalija su mešavine supstanci. Čak
Voda iz slavine ne može se smatrati čistom supstancom: sadrži otopljene soli, najsitnije nerastvorljive nečistoće i mikroorganizme, koji se djelimično eliminiraju hloriranjem ili ozoniranjem. Međutim, u ovom slučaju preporuča se prokuhati vodu. Posebni kućni filteri pomoći će da voda bude pogodna za piće i pročisti je ne samo od čvrstih čestica, već i od nekih otopljenih nečistoća. Čvrste mješavine su također široko rasprostranjene. Kao što smo rekli, stijene su mješavina nekoliko supstanci. Zemlja, glina, pijesak su također mješavine. Čvrste umjetne mješavine uključuju staklo, keramiku, legure. Svima su poznate mješavine za kuhanje ili mješavine koje formiraju deterdžente za pranje rublja.
Kao što znate iz biologije, sastav vazduha koji udišemo, a zatim izdišemo nije isti. U izdahnutom zraku ima manje kisika, ali više ugljičnog dioksida i vodene pare. Ali „više“ i „manje“ su relativni pojmovi.
Sastav smjese se može izraziti kvantitativno, tj. u brojevima. Sastav gasne mešavine izražava se zapreminskim udelom svake njene komponente.
Zapreminski udio gasa u smeši naziva se odnos zapremine datog gasa i ukupne zapremine smeše, izražen u delovima jedinice ili procentima.
ϕ(gas) =
V ( gas ) X 100 (%). V ( mješavine )
Zapreminski udio gasa u smeši je označen slovom ϕ (phi). Ova vrijednost pokazuje koji dio ukupne zapremine smjese zauzima određeni plin. Na primjer, znate da je zapreminski udio kiseonika u vazduhu 21%, azota - 78%. Preostalih 1% otpada na plemenite plinove, ugljični dioksid i druge komponente zraka.
Očigledno je zbir volumnih udjela svih plinova u mješavini 100%.
Sastav tekućih i čvrstih mješavina obično se izražava vrijednošću koja se naziva maseni udio komponente.
Maseni udio tvari u smjesi naziva se omjer mase date tvari prema ukupnoj masi smjese, izražen u udjelima jedinice ili postocima.
ω(supstance) =
m (in-va) X 100 (%). m ( mješavine )

Gotovo svaka tableta u kućnom ormariću za lijekove je komprimirana mješavina jedne ili više ljekovitih tvari i punila, koji mogu biti gips, škrob, glukoza. Građevinske i kulinarske mješavine, parfemske kompozicije i boje, gnojiva i plastike imaju sastav koji se može izraziti u masenim udjelima komponenti koje ih formiraju.
Supstance sa primesama su takođe smeše. Samo u takvim smjesama uobičajeno je izolirati glavnu (osnovnu) tvar, a strane komponente se nazivaju jednom riječju - nečistoće. Što ih je manje, to je supstanca čistija.

U nekim oblastima tehnologije, upotreba nedovoljno čistih supstanci je neprihvatljiva. U industriji nuklearne energije, povećani su zahtjevi ne samo prema čistoći nuklearnog goriva, već i prema tvarima od kojih su same instalacije napravljene. Kompjuterski čip se ne može napraviti bez vrlo čistog silicijumskog kristala. Svjetlosni signal u kabelu od fiberglasa, nakon što je "naletio" na strane nečistoće, "ugasit će se".
Za odvajanje komponenti mješavine ili za pročišćavanje glavne tvari od nečistoća koriste se različite tehnike i metode. U pravilu, tvari u mješavini zadržavaju svoja fizička svojstva: tačku ključanja, tačku, topljivost u različitim rastvaračima. Pošto su svojstva jedne supstance različita
od svojstava drugog, moguće je razdvojiti smjesu na pojedinačne komponente. Često se koristi prijelaz tvari iz jednog agregatnog stanja u drugo.
Razdvajanje mješavina tečnih supstanci zasniva se na razlici njihovih tačaka ključanja. Takav proces, kao što znate iz primjera prerade nafte, naziva se rektifikacija ili destilacija. Već znate da se svi plinovi miješaju u bilo kojem omjeru. Da li je moguće izolovati pojedinačne komponente iz mješavine plinova? Zadatak nije lak. Ali naučnici su predložili veoma efikasno rešenje. Mješavina plinova može se pretvoriti u tekućinu i podvrgnuti destilaciji. Na primjer, zrak se pod jakim hlađenjem i kompresijom ukapljuje, a zatim se pojedine komponente puštaju da proključaju jedna za drugom, jer imaju različite tačke ključanja. Prvo od
tečni zrak isparava dušik, ima najnižu tačku ključanja (-196 °C). Zatim se argon (–186 °C) može ukloniti iz tekuće mješavine kisika i argona.
Ostaje praktično čisti kiseonik (tačka ključanja je –183 °C, sl. 8), koji je sasvim pogodan za gasno zavarivanje, hemijsku proizvodnju, ali i u medicinske svrhe.
Destilacija se koristi ne samo za razdvajanje smjesa na pojedinačne komponente, već i za pročišćavanje tvari.
Voda iz slavine je čista, prozirna, bez mirisa... Ali da li je ova supstanca čista sa stanovišta hemičara? Pogledajte u kotlić: kamenac i smećkasti naslage ostaju unutra
kao rezultat ponovljenog ključanja vode u njemu. Šta je sa kamencem na slavinama? I prirodna i voda iz slavine su mješavina, otopina čvrstih i plinovitih tvari.


Rice. 8. U tečnom obliku
kiseonik je obojen na svetlosti
plava

Naravno, njihov sadržaj u vodi je vrlo mali, ali ove nečistoće mogu dovesti ne samo do stvaranja kamenca, već i do ozbiljnijih posljedica. Nije slučajno da se lijekovi za injekcije, otopine reagensa, elektrolit za akumulator automobila pripremaju samo pomoću pročišćene vode, koja se zove destilirana.
Odakle je došlo takvo ime? Stvar je u tome što se destilacija inače zove destilacija. Suština destilacije je da se smjesa zagrije do ključanja, a rezultirajuće pare čiste tvari se uklanjaju, hlade i ponovo pretvaraju u tekućinu. Ali više ne sadrži zagađivače.
U laboratorijskim uslovima destilacija se vrši na posebnoj instalaciji (slika 9). U tikvicu za destilaciju opremljenu termometrom, smjesa koju treba odvojiti se sipa, na primjer, vodom s otopljenim tvarima i zagrijava do ključanja. Tikvica je spojena na silazni kondenzator, uređaj za kondenzaciju para kipuće tvari. U tu svrhu, hladna voda se dovodi do omotača hladnjaka kroz gumena crijeva. Kapljice čiste supstance kondenzovane u frižideru padaju u prijemnu tikvicu.



Rice. 9. Laboratorijsko postrojenje za destilaciju tečnosti:
1 - tikvica za destilaciju; 2 - termometar; 3 - frižider;
4 - prijemnik

Što učiniti ako je potrebno odvojiti iz otopine ne tekućinu, već čvrstu supstancu otopljenu u njoj? Za to se koristi metoda kristalizacije. Moguće je izolovati čvrstu supstancu iz rastvora kristalizacijom isparavanjem rastvarača. Za to su dizajnirane posebne porcelanske čaše (slika 10).


Rice. 10. Isparavanje
rastvor u porculanu
cup

Ova metoda se široko koristi za ekstrakciju soli iz koncentriranih otopina slanih jezera.
Oko pelina i ukusa cinčone,
I, sa jakom sodom,
Obojen od zraka ravnice
Lagani talas.
N. Ushakov
U prirodi su slana jezera neka vrsta džinovskih zdjela. Zbog isparavanja vode na obalama takvih jezera kristališe se ogromna količina soli koja nakon čišćenja završava na našem stolu (Sl. 11).



Rice. 11. Vađenje soli iz slanih jezera
Tokom kristalizacije nije potrebno isparavati rastvarač. Poznato je da se pri zagrijavanju povećava rastvorljivost većine čvrstih materija u vodi, dok će se pri hlađenju otopine zasićene pri zagrijavanju taložiti određena količina kristala.
Laboratorijski eksperiment U 5 g narandžastih kristala kalijum dihromata dodaje se nekoliko kristala kalijum permanganata (kalijum permanganata) kao nečistoća. Smjesa se otopi u 8-10 ml kipuće vode. Kada se otopina ohladi, rastvorljivost kalij-dihromata naglo opada, tvar se taloži. Kristali dikromata pročišćenog od kalijum permanganata se odvajaju, isperu sa nekoliko mililitara ledene vode. Ako se pročišćena tvar otopi u vodi, tada se po boji otopine može utvrditi da ne sadrži kalijev permanganat, ostao je u originalnoj otopini.
Metoda se koristi za izolaciju nerastvorljivih supstanci iz tečnosti. podržavanje . Zasnovan je na različitim gustinama tvari. Ako su čvrste čestice dovoljno velike, one se brzo talože na dno, a tečnost postaje prozirna (slika 12). Može se pažljivo drenirati iz sedimenta. Što je manje čvrstih materija u tečnosti, to će se smeša duže taložiti.



Rice. 12. Taloženje tla u vodi

Laboratorijski eksperiment Sipajte malo praška za pranje sudova u staklenu čašu i sipajte pola čaše vode. Formira se mutna smjesa.
Tečnost će postati providna tek sledećeg dana. Zašto ova mješavina tako dugo stoji? Taloženjem se takođe razdvajaju mešavine dve tečnosti nerastvorljive jedna u drugoj. Ako voda uđe u sistem za podmazivanje automobila, ulje će se morati isprazniti. Međutim, nakon nekog vremena smjesa će se odvojiti. Voda, koja ima veću gustinu, formira donji sloj, a sloj ulja je na vrhu.Slično se taloži mješavina vode i ulja, vode i biljnog ulja.


Za odvajanje takvih mješavina, prikladno je koristiti
specijalno laboratorijsko stakleno posuđe koje se zove lijevak za odvajanje (slika 13).



Rice. 13. Odvajanje dve tečnosti koje se ne mešaju pomoću levka za odvajanje
Laboratorijski eksperiment. Jednake količine vode i biljnog ulja se sipaju u konusnu tikvicu. Snažnim protresanjem voda i ulje se razbijaju u male kapljice, stvarajući mutnu smjesu. Sipa se u levak za odvajanje. Nakon nekog vremena, smjesa se odvaja u teži sloj vode i ulje koje pluta na vrh. Otvaranjem slavine levka za odvajanje, sloj vode se odvaja od ulja.
Filtracijom je moguće odvojiti čestice čvrste nerastvorljive supstance od tečnosti. U laboratoriji se za to koristi poseban porozni papir koji se naziva filter papir. Čvrste čestice ne prolaze kroz pore papira i ostaju na filteru. Tekućina s otopljenim tvarima u njoj (naziva se filtrat) slobodno curi kroz nju i postaje potpuno prozirna.
Filtracija - veoma čest proces u svakodnevnom životu, iu tehnici, iu prirodi. U postrojenjima za pročišćavanje vode voda se filtrira kroz sloj čistog pijeska na kojem se zadržavaju mulj, nečistoće ulja, zemlje i čestice gline. Gorivo i ulje u motoru automobila moraju proći kroz elemente filtera. Ćelijske membrane, zidovi crijeva ili želuca također su svojevrsni biološki filteri čije pore omogućavaju da neke tvari prolaze, a druge zadržavaju.
Ne mogu se filtrirati samo tečne mješavine. Više puta ste vidjeli ljude u zavojima od gaze, a vjerovatno ste i sami morali da ih koristite. Nekoliko slojeva gaze sa položenom vatom između njih pročišćavaju udahnuti zrak od čestica prašine, smoga, patogenih mikroba (Sl. 14). U industriji se za zaštitu respiratornog sistema od prašine koriste posebni uređaji koji se nazivaju respiratori. Vazduh koji ulazi u motor automobila takođe se čisti od prašine pomoću filtera od tkanine ili papira.


Rice. 14. Ljekari i mikrobiolozi štite respiratorne organe posebnim zavojima.


? 1. Šta je mješavina? Koje se vrste smjesa razlikuju prema stanju agregacije tvari koje ih formiraju, na osnovu homogenosti?
2. Da li je tačna fraza "molekuli zraka"? Zašto? Imenujte konstantne, promjenjive i nasumične sastojke zraka. Napravite pretpostavku o relativnom sadržaju pojedinih komponenti u vazduhu nakon grmljavine, u dubokim klisurama i na planinskim vrhovima, u šumskom području i u blizini velikog industrijskog preduzeća.

3. Koliki je volumen kiseonika sadržan u 500 m3 (N.O.) vazduha?
4. U prirodnom gasu određenog polja zapreminski udjeli zasićenih ugljovodonika su jednaki: metan - 85%, etan - 10%, propan - 4% i butan - 1%. Koja se zapremina svakog gasa može dobiti iz 125 litara prirodnog gasa (n.o.s.)?
5. Sastav suhe cementne mješavine za malterisanje uključuje 25% cementa i 75% pijeska. Koliko kilograma svake komponente treba uzeti za pripremu 150 kg takve mješavine?
6. Navedite metode razdvajanja mješavina koje su Vam poznate. Šta je osnova svakog od njih? Predložite metodu za odvajanje sljedećih mješavina:
a) gvožđe i bakrene strugotine;
b) pijesak i piljevina;
c) benzin i voda;
d) kreda (podijeljena na kredu i vodu);
e) rastvor etil alkohola u vodi.
7. Tokom epidemije gripa, ljekari preporučuju nošenje zavoja od gaze. Za što? Kako napraviti takav zavoj? Koliko dugo se može nositi? Kako vratiti zaštitna svojstva zavoja?
8. Kopači su odvojili zlatni pijesak od običnog pijeska miješanjem tla u vodi i ispuštanjem blatne tekućine iz sedimenta. Odatle dolazi izraz "operi zlato". Šta mislite koje je svojstvo zlatnog peska koje ga odvaja od zrna kamenja?
9. Pripremite poruke na teme: "Boje u rukama umjetnika" i "Poznati parfimeri" koristeći Internet resurse.


Svaka supstanca sadrži nečistoće. Supstanca se smatra čistom ako ne sadrži gotovo nikakve nečistoće.

Smjese supstanci su ili homogene ili heterogene. U homogenoj smeši komponente se ne mogu detektovati posmatranjem, ali u nehomogenoj smeši je moguće.

Neka fizička svojstva homogene smjese razlikuju se od onih komponenti.

U heterogenoj mješavini svojstva komponenti su očuvana.

Heterogene smjese tvari se odvajaju taloženjem, filtriranjem, ponekad i djelovanjem magneta, a homogene smjese se odvajaju isparavanjem i destilacijom (destilacijom).


Čiste supstance i smeše

Živimo među hemikalijama. Udišemo zrak, a to je mješavina plinova (dušik, kisik i drugi), izdišemo ugljični dioksid. Peremo se vodom - ovo je još jedna supstanca, najčešća na Zemlji. Pijemo mlijeko - mješavinu vode sa najsitnijim kapljicama mliječne masti, i ne samo: tu su i kazein mliječni proteini, mineralne soli, vitamini, pa čak i šećer, ali ne ono s kojim piju čaj, već posebno mlijeko - laktoza. Jedemo jabuke koje se sastoje od čitavog niza hemikalija – šećera, jabučne kiseline, vitamina... jabuke, ali i bilo koje druge namirnice. Ne samo da živimo među hemikalijama, već smo i sami napravljeni od njih. Svaki čovek - njegova koža, mišići, krv, zubi, kosti, kosa su građeni od hemikalija, kao kuća od cigle. Azot, kiseonik, šećer, vitamini su supstance prirodnog, prirodnog porekla. Staklo, guma, čelik su takođe supstance, tačnije materijali (mešavine supstanci). I staklo i guma su vještačkog porijekla, nisu postojali u prirodi. Potpuno čiste tvari se ne nalaze u prirodi ili su vrlo rijetke.


Svaka tvar uvijek sadrži određenu količinu nečistoća. Supstanca koja gotovo da ne sadrži nečistoće naziva se čistom. Sa takvim supstancama rade u naučnoj laboratoriji, školskoj učionici hemije. Imajte na umu da apsolutno čiste supstance ne postoje.


Pojedinačna čista tvar ima određeni skup karakterističnih svojstava (konstantna fizička svojstva). Samo čista destilovana voda ima tmelt = 0 °C, tboil = 100 °C, i nema ukus. Morska voda se smrzava na nižoj temperaturi, a ključa na višoj, okus joj je gorko-slan. Voda Crnog mora se smrzava na nižoj temperaturi, a ključa na višoj od vode Baltičkog mora. Zašto? Činjenica je da morska voda sadrži i druge tvari, na primjer, otopljene soli, tj. to je mješavina raznih supstanci, čiji sastav varira u širokom rasponu, ali svojstva mješavine nisu konstantna. Koncept "mešavine" definisan je u 17. veku. Engleski naučnik Robert Bojl: "Smeša je integralni sistem koji se sastoji od heterogenih komponenti."


Gotovo sve prirodne supstance, prehrambeni proizvodi (osim soli, šećera i nekih drugih), mnogi medicinski i kozmetički proizvodi, kućna hemikalija, građevinski materijali su mješavine.

Uporedne karakteristike mješavine i čiste tvari

Svaka tvar sadržana u mješavini naziva se komponentom.

Klasifikacija mješavina

Postoje homogene i heterogene mješavine.

Homogene smjese (homogene)

Dodajte mali dio šećera u čašu vode i miješajte dok se sav šećer ne otopi. Tečnost će biti slatkastog ukusa. Tako šećer nije nestao, već je ostao u smjesi. Ho, nećemo vidjeti njegove kristale, čak ni kada ispitujemo kap tečnosti u moćnom mikroskopu. Pripremljena mješavina šećera i vode je homogena, u njoj se ravnomjerno miješaju najsitnije čestice ovih tvari.

Smjese u kojima se komponente ne mogu otkriti promatranjem nazivaju se homogene.

Većina metalnih legura su takođe homogene mešavine. Na primjer, leguri zlata i bakra (koja se koristi za izradu nakita) nedostaju čestice crvenog bakra i čestice žutog zlata.


Od materijala koji su homogene mješavine tvari izrađuju se brojni predmeti različite namjene.


Sve mješavine plinova, uključujući i zrak, pripadaju homogenim smjesama. Postoji mnogo homogenih mješavina tečnosti.


Homogene smjese se također nazivaju otopinama, čak i ako su čvrste ili plinovite.


Navedimo primjere rješenja (vazduh u tikvici, kuhinjska so + voda, sitna sitnica: aluminijum + bakar ili nikal + bakar).

Heterogene smjese (heterogene)

Znate da se kreda ne otapa u vodi. Ako se njegov prah ulije u čašu vode, tada se u dobivenoj smjesi uvijek mogu naći čestice krede koje su vidljive golim okom ili kroz mikroskop.

Smjese u kojima se komponente mogu otkriti posmatranjem nazivaju se heterogene.

Heterogene mješavine uključuju većinu minerala, tlo, građevinski materijal, živa tkiva, zamućenu vodu, mlijeko i drugu hranu, neke lijekove i kozmetiku.


U heterogenoj smjesi, fizička svojstva komponenti su očuvana. Dakle, gvozdene strugotine pomešane sa bakrom ili aluminijumom ne gube sposobnost da budu privučene magnetom.


Neke vrste heterogenih mješavina imaju posebne nazive: pjena (na primjer, pjena, sapunska pjena), suspenzija (mješavina vode s malom količinom brašna), emulzija (mlijeko, dobro promućkano biljno ulje s vodom), aerosol (dim , magla).

Metode odvajanja smjesa

U prirodi tvari postoje u obliku mješavina. Za laboratorijska istraživanja, industrijsku proizvodnju, za potrebe farmakologije i medicine potrebne su čiste supstance.


Postoji mnogo metoda za odvajanje smjesa. Odabiru se uzimajući u obzir vrstu smjese, stanje agregacije i razlike u fizičkim svojstvima komponenti.

Metode odvajanja smjesa


Ove metode se zasnivaju na razlikama u fizičkim svojstvima komponenti smeše.


Razmotriti metode za odvajanje heterogenih i homogenih smjesa.


Primjer mješavine

Metoda razdvajanja

Suspenzija - mješavina riječnog pijeska sa vodom

naseljavanje

Odvajanje taloženjem se zasniva na različitim gustinama supstanci. Teži pijesak se taloži na dno. Možete i odvojiti emulziju: odvojiti ulje ili biljno ulje od vode. U laboratoriji se to može učiniti pomoću lijevka za odvajanje. Ulje ili biljno ulje formira gornji, lakši sloj. Kao rezultat taloženja, rosa pada iz magle, čađ se taloži iz dima, vrhnje se taloži u mlijeku.

Mešavina peska i kuhinjske soli u vodi

Filtracija

Odvajanje heterogenih smjesa filtracijom temelji se na različitoj rastvorljivosti supstanci u vodi i na različitim veličinama čestica. Kroz pore filtera prolaze samo čestice tvari koje su im srazmjerne, dok se veće čestice zadržavaju na filteru. Tako možete odvojiti heterogenu mješavinu kuhinjske soli i riječnog pijeska. Kao filteri mogu se koristiti razne porozne materije: vata, ugalj, pečena glina, presovano staklo i dr. Metoda filtriranja je osnova za rad kućanskih aparata, kao što su usisivači. Koriste ga kirurzi - zavoji od gaze; bušači i radnici liftova - respiratorne maske. Uz pomoć cjedila za čaj za filtriranje listova čaja, Ostap Bender - junak djela Ilfa i Petrova - uspio je uzeti jednu od stolica od Ellochka Ogre ("Dvanaest stolica").

Mešavina gvožđa u prahu i sumpora

Djelovanje magnetom ili vodom

Gvozdeni prah privukao je magnet, ali prah sumpora nije.

Sumporni prah koji se ne može kvašiti isplivao je na površinu vode, dok je prah teškog gvožđa koji se mogao kvašiti taložio se na dno.

Rastvor soli u vodi je homogena smjesa

Isparavanje ili kristalizacija

Voda isparava i kristali soli ostaju u porculanskoj šolji. Kada se voda isparava iz jezera Elton i Baskunchak, dobija se kuhinjska so. Ova metoda razdvajanja zasniva se na razlici u tačkama ključanja rastvarača i otopljene supstance. Ako se tvar, kao što je šećer, raspada kada se zagrije, tada voda nije potpuno isparena - otopina se isparava, a zatim se kristali šećera talože iz zasićene otopine. Ponekad je potrebno ukloniti nečistoće iz rastvarača s nižom tačkom ključanja, na primjer, vode iz soli. U tom slučaju, pare tvari moraju se prikupiti i zatim kondenzirati nakon hlađenja. Ova metoda odvajanja homogene smjese naziva se destilacija, odnosno destilacija. U posebnim uređajima - destilatorima dobija se destilovana voda koja se koristi za potrebe farmakologije, laboratorija, rashladnih sistema automobila. Kod kuće možete dizajnirati takav destilator.

Ako se, međutim, odvoji mješavina alkohola i vode, tada se prvi destilira (sakupi u prijemnoj epruveti) alkohol s tboil = 78 °C, a voda će ostati u epruveti. Destilacijom se iz nafte dobijaju benzin, kerozin, gasno ulje.


Kromatografija je posebna metoda odvajanja komponenti na temelju njihove različite apsorpcije određenom tvari.


Ako okačite traku filter papira preko posude sa crvenim mastilom, uronite u njih samo kraj trake. Otopina se upija u papir i uzdiže se duž njega. Ali granica porasta boje zaostaje za granicom porasta vode. Tako dolazi do razdvajanja dvije supstance: vode i boje u tinti.


Uz pomoć hromatografije, ruski botaničar M. S. Cvet je prvi izolovao hlorofil iz zelenih delova biljaka. U industriji i laboratorijama umjesto filter papira za hromatografiju koriste se škrob, ugalj, krečnjak, aluminij oksid. Da li su supstance uvek potrebne sa istim stepenom prečišćavanja?


Za različite namjene potrebne su tvari s različitim stupnjevima prečišćavanja. Voda za kuhanje je dovoljno staložena da se uklone nečistoće i hlor koji se koristi za dezinfekciju. Voda za piće mora se prvo prokuhati. A u hemijskim laboratorijama za pripremu rastvora i eksperimenata, u medicini, potrebna je destilovana voda, što je više moguće pročišćena od supstanci otopljenih u njoj. Visoko čiste supstance, u kojima sadržaj nečistoća ne prelazi milioniti deo procenta, koriste se u elektronici, poluprovodnicima, nuklearnoj tehnologiji i drugim preciznim industrijama.

Čista supstanca ima određenu konstantu spoj ili struktura(sol, šećer).

Čista supstanca može biti element ili veza.

Atom je najmanja čestica elementa koja zadržava sva svoja svojstva.. Hemijski element se sastoji od atoma istog tipa. U elementu su svi atomi isti i imaju isti broj protona. Elementi su svojevrsni "građevinski blokovi" bilo koje supstance. Možete dati analogiju konstrukcije:

Građevinski materijali (cigla, beton, pijesak...) su elementi
Građevinske konstrukcije (kuće, mostovi, putevi...) su supstanca

2. Veze elemenata

Veza se sastoji od najmanje dva elementa. Svejedno voda se sastoji od kombinacije dva elementa vodonika i jednog elementa kiseonika - H 2 O. Drugim rečima, kombinovanjem ova dva elementa na ovaj način dobićemo vodu i samo vodu!

Iako se voda sastoji od elemenata vodonika i kiseonika, njena hemijska i fizička svojstva se razlikuju od čistog vodonika i kiseonika.

Da bi se voda "razdvojila" na vodonik i kiseonik, neophodna je hemijska reakcija.

3. Blends

Smjese su fizičke kombinacije čistih tvari koje nemaju određen ili čist sastav.

Primjer mješavine je običan čaj (napitak), koji mnogi ljudi sami pripremaju i piju ujutro. Neko voli jak čaj (velika količina zakuvavanja), neko voli slatki čaj (velika količina šećera)... Kao što vidite, mješavina koja se zove "čaj" uvijek ispadne malo drugačija, iako se sastoji od istih komponente (sastojci). Međutim, treba napomenuti da svaka komponenta smjese zadržava skup svojih karakteristika, pa se iz smjese mogu izolirati različite tvari. Na primjer, lako možete odvojiti mješavinu soli i pijeska. Da biste to učinili, samo stavite smjesu u vodu, pričekajte dok se sol ne otopi i filtrirajte dobivenu otopinu. Rezultat je čisti pijesak.

Smjese mogu biti homogene ili heterogene.

U homogenoj smjesi ne mogu se otkriti čestice tvari koje čine smjesu. Uzorci uzeti na različitim mjestima takve mješavine bit će isti (na primjer, slatki čaj, u kojem se sipani šećer potpuno otopio).

Međutim, ako se šećer potpuno ne otopi u čaši čaja, onda ćemo dobiti heterogenu smjesu. Zaista, ako probate takav čaj, onda s površine neće biti tako sladak kao s dna, jer. koncentracija šećera će biti drugačija.