Biografije Karakteristike Analiza

Čiste tvari i smjese. Naseljavanje - Hipermarket znanja

U smjesi su polazne tvari nepromijenjene. U tom slučaju izvorne tvari često postaju neprepoznatljive, jer smjesa pokazuje drugačija fizikalna svojstva u usporedbi sa svakom izoliranom početnom tvari. Međutim, kada se pomiješa, ne proizvodi se nova tvar.

Specifične kvalitete smjese, kao što su gustoća, vrelište ili boja, ovise o omjeru smjese (omjeru mase). Smjesa dvaju metala dobivena miješanjem njihovih talina naziva se legura. U drugoj vezi, govori se o konglomeratu. Koloidne otopine nalaze se u sredini između homogenih i heterogenih smjesa. Te su tekućine pomiješane s čvrstim česticama od kojih se svaka sastoji od malog broja molekula. Stoga se takva smjesa ponaša kao otopina.

Ako se želi rastaviti smjesu na čiste tvari, tada se koriste neka fizikalna svojstva. To rezultira odabirom odgovarajuće metode odvajanja.

Homogene i heterogene smjese

Različite vrste smjesa mogu se klasificirati u 2 skupine:

  • Heterogene smjese nisu potpuno izmiješane, jer čiste tvari postoje u jasno razgraničenim fazama, odnosno radi se o višefaznim materijalima.
  • Homogene smjese su umiješane čiste tvari na molekularnoj razini, odnosno jednofazni su materijali.

Homogene smjese dijele se prema agregatnom stanju u tri skupine:

  • plinske smjese;
  • rješenja;
  • čvrste otopine.

Heterogene smjese dviju tvari mogu se podijeliti prema agregatnom stanju u sljedeće skupine:

Mjera koja pokazuje udio tvari u smjesi je koncentracija.

Razlika između čistih tvari i smjesa

Najjednostavnije takvo razlikovanje je za plinove. Čista složena tvar (npr. voda) sastoji se od jedne vrste molekula, a smjesa plinova sastoji se od više vrsta (npr. molekule kisika i vodika). Smjesa plinova može se razdvojiti fizikalnim metodama (primjerice difuzijom), ali složena tvar ne može.

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

Razdvajanje smjesa

Postoje različite metode za odvajanje smjesa. Za plinove se ove metode temelje na razlici u brzinama ili masama molekula tvari uključenih u smjesu.

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

  • podržavajući
  • filtracija
  • djelovanje magneta

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

  • isparavanje
  • kristalizacija
  • destilacija
  • kromatografija

vidi također

Bilješke


Zaklada Wikimedia. 2010. godine.

Pogledajte što je "Smjesa (kemija)" u drugim rječnicima:

    Smjesa: Smjesa (kemija) je proizvod miješanja, mehanička kombinacija bilo koje tvari, karakteriziran sadržajem nečistoća iznad određene granice. Na primjer: zapaljiva smjesa, smjesa helija i kisika. Slučajno, neuredno, lišeno ... ... Wikipedia

    Mješavina pepela i troske- Mješavina pepela i troske - mješavina pepela i troske nastala u termoelektranama izgaranjem ugljena u ložištima kotlova. [GOST 25137 82] Mješavina pepela i troske - mehanička mješavina prašnjavog letećeg pepela i troske ... ...

    - (Eschka mješavina) smjesa dva dijela MgO i jednog dijela Na2CO3, reagens koji dobro upija sumporne i klorove okside. Na primjer, za određivanje sadržaja sumpora u ugljenu, uzorak ugljena spaljuje se Eschka smjesom. U ovom slučaju nastaju topljivi sulfati ... ... Wikipedia

    Smjesa aktivirana sfb- - smjesa pripremljena na vodi s dodacima, propuštena kroz rotacijski pulsirajući aparat i podvrgnuta kavitaciji; omogućuje vam da dobijete ekonomski učinak povećanjem specifične površine cementa i stvaranjem cementa ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

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

    Miješati beton zadane kvalitete– je betonska mješavina čija zahtijevana svojstva i dodatna svojstva određuje proizvođač, koji je odgovoran za osiguranje tih zahtijevanih svojstava i dodatnih svojstava. [GOST 7473 2010] Naslov pojma: ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Betonska mješavina specificiranog normaliziranog sastava- je betonska mješavina određenog sastava, čiji je sastav određen normom ili drugim tehničkim dokumentom, na primjer, proizvodnim standardima. [GOST 7473 2010] Naslov pojma: Svojstva betona Naslovi enciklopedije: Abrazivno ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Zamijesite beton zadanog sastava- je betonska smjesa, čiji sastav i komponente koje se koriste u pripremi određuje proizvođač, koji je odgovoran za osiguranje tog sastava. [GOST 7473 2010] Naslov pojma: Svojstva betona 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] Naslov pojma: Tehnologije betoniranja Naslovi enciklopedije: Abrazivna oprema, ... ... Enciklopedija pojmova, definicija i objašnjenja građevinskih materijala

    Vatrostalna smjesa- - neoblikovani vatrostalni materijal, koji se sastoji od vatrostalnog praha, 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 opće i fizikalne kemije. Udžbenik, Eremin Vadim Vladimirovich, Borshchevsky Andrey Yakovlevich. Knjiga je nastala na temelju jednogodišnjeg kolegija `Opća i fizikalna kemija` za studente 2. godine Fizičkog fakulteta Moskovskog državnog sveučilišta. Odabirom razine prezentacije pošli smo od činjenice da će se čitati ...

§ 13. SMJESE I NJIHOV SASTAV

U svakodnevnom životu se rijetko susrećemočiste tvari. Kao nekolicinaPrimjeri čistih tvari uključuju šećer,kalijev manganat (kalijev permanganat), kuhinjska sol (izatim ako mu se ne dodaju razni dodaci nprmjere koje sadrže jod za prevenciju bolestiŠtitnjača)(slika 7).Mnogo češće od nasokružuju smjese tvari koje sadrže dva ili više pojedinačnih spojeva, zvanih komponente smjese.


sl.7. Šećer (a), kalijev permanganat (b), sol (c) - primjeri
čiste tvari koje se koriste u svakodnevnom životu

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

Mješavine , kod kojih su čestice njihovih sastavnih tvari vidljive golim okom ili pod mikroskopom, nazivaju se heterogena , iliheterogena . Takve mješavine uključuju, na primjer, prašak za pranje, kulinarske mješavine za pečenje palačinki ili kolača, mješavine za gradnju.
Postoje smjese, tijekom formiranja kojih se tvari drobe u sitne čestice (molekule, ione), koje se ne mogu razlikovati čak 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. Takav smjese nazvao homogena , ili homogena .
Homogene smjese, kao i kemikalije, prema agregatnom stanju možemo podijeliti na plinovite, tekuće i krute. Vama najpoznatije prirodne mješavine plinova su zrak, prirodni i pridruženi naftni plinovi koji su vam već poznati.
Daleko najčešća tekuća smjesa na Zemlji, odnosno otopina, je voda mora i oceana. Jedna litra morske vode sadrži prosječno 35 g soli, od kojih je većina natrijev klorid. 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 se susrećete s tekućim smjesama. Šamponi i pića, napici i kemikalije za kućanstvo mješavine su tvari. Čak
voda iz slavine ne može se smatrati čistom tvari: sadrži otopljene soli, najmanje netopljive nečistoće i mikroorganizme, koji se djelomično eliminiraju kloriranjem ili ozonizacijom. Međutim, u ovom slučaju preporuča se prokuhati vodu. Posebni kućni filtri pomoći će da voda bude prikladna za piće i pročistiti je ne samo od krutih čestica, već i od nekih otopljenih nečistoća. Krute smjese su također široko rasprostranjene. Kao što smo rekli, stijene su mješavina nekoliko tvari. Zemlja, glina, pijesak također su mješavine. Čvrste umjetne smjese uključuju staklo, keramiku, legure. Svima su poznate mješavine za kuhanje ili mješavine koje tvore deterdžente za pranje rublja.
Kao što znate iz biologije, sastav zraka koji udišemo i potom izdišemo nije isti. U izdahnutom zraku ima manje kisika, a više ugljičnog dioksida i vodene pare. Ali "više" i "manje" su relativni pojmovi.
Sastav smjesa može se izraziti kvantitativno, tj. u brojkama. Sastav plinske smjese izražava se volumnim udjelom svake njezine komponente.
Volumni udio plina u smjesi naziva se omjer volumena određenog plina prema ukupnom volumenu smjese, izražen u dijelovima jedinice ili postocima.
ϕ(plin) =
V ( plin ) X 100 (%). V ( smjese )
Volumni udio plina u smjesi označava se slovom ϕ (phi). Ova vrijednost pokazuje koji dio ukupnog volumena smjese zauzima određeni plin. Na primjer, znate da je volumni udio kisika u zraku 21%, dušika - 78%. Preostalih 1% otpada na plemenite plinove, ugljični dioksid i druge komponente zraka.
Očito je zbroj volumnih udjela svih plinova u smjesi 100%.
Sastav tekućih i čvrstih smjesa obično se izražava vrijednošću koja se naziva maseni udio komponente.
Maseni udio tvari u smjesi naziva se omjer mase određene tvari prema ukupnoj masi smjese, izražen u dijelovima jedinice ili postocima.
ω(tvari) =
m (u-va) x 100 (%). m ( smjese )

Gotovo svaka tableta u kućnom medicinskom ormariću komprimirana je mješavina jedne ili više ljekovitih tvari i punila, što može biti gips, škrob, glukoza. Građevinske i kulinarske mješavine, parfemske kompozicije i boje, gnojiva i plastika imaju sastav koji se može izraziti masenim udjelima komponenti koje ih tvore.
Tvari s primjesama također su smjese. Samo u takvim smjesama uobičajeno je izolirati glavnu (osnovnu) tvar, a strane komponente nazivaju se jednom riječju - nečistoće. Što ih je manje, tvar je čišća.

U nekim područjima tehnologije uporaba nedovoljno čistih tvari je neprihvatljiva. U nuklearnoj energetici postavljaju se povećani zahtjevi ne samo za čistoću nuklearnog goriva, već i za tvari od kojih su sama postrojenja izrađena. Računalni čip se ne može napraviti bez kristala vrlo čistog silicija. Svjetlosni signal u kabelu od stakloplastike, "naletivši" na strane nečistoće, "ugasit će se".
Za odvajanje komponenti smjese ili za pročišćavanje glavne tvari od nečistoća koriste se različite tehnike i metode. Tvari u smjesi u pravilu zadržavaju svoja fizikalna svojstva: vrelište, talište, topljivost u različitim otapalima. Budući da su svojstva jedne tvari različita
od svojstava drugog, moguće je rastaviti smjesu na pojedinačne komponente. Često se koristi prijelaz tvari iz jednog agregatnog stanja u drugo.
Razdvajanje smjesa tekućih tvari temelji se na razlici njihovih vrelišta. Takav proces, kao što znate iz primjera prerade nafte, naziva se rektifikacija, odnosno destilacija. Već znate da se bilo koji plinovi miješaju u bilo kojem omjeru. Je li moguće izolirati pojedinačne komponente iz mješavine plinova? Zadatak nije lak. No znanstvenici su predložili vrlo učinkovito rješenje. Mješavina plinova može se pretvoriti u tekućinu i podvrgnuti destilaciji. Na primjer, zrak se, pod jakim hlađenjem i kompresijom, ukapljuje, a zatim se pojedinačnim komponentama dopušta da prokuhaju jedna za drugom, budući da imaju različita vrelišta. Prvi od
tekući zrak isparava dušik, ima najnižu točku vrelišta (-196 ° C). Tada se iz tekuće smjese kisika i argona može ukloniti argon (–186 °C).
Ostaje praktički čisti kisik (vrelište mu je –183 °C, sl. 8), koji je sasvim prikladan za plinsko zavarivanje, kemijsku proizvodnju, ali i za 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 je li ova tvar čista s gledišta kemičara? Pogledajte u kuhalo za vodu: ostaju kamenac i smećkaste naslage
kao rezultat opetovanog vrenja vode u njemu. Što je s kamencem na slavinama? I prirodna i voda iz slavine su mješavina, otopina krutih i plinovitih tvari.


Riža. 8. U tekućem obliku
kisik se boji u svjetlost
plava

Naravno, njihov sadržaj u vodi je vrlo mali, ali te nečistoće mogu dovesti ne samo do stvaranja kamenca, već i do ozbiljnijih posljedica. Nije slučajno da se lijekovi za injekcije, otopine reagensa, elektrolit za automobilsku bateriju pripremaju samo pomoću pročišćene vode, koja se naziva destilirana.
Odakle takav naziv? Stvar je u tome što se destilacija inače zove destilacija. Suština destilacije je da se smjesa zagrije do vrenja, nastale pare čiste tvari uklone, ohlade i ponovno pretvore u tekućinu. Ali više ne sadrži kontaminante.
U laboratorijskim uvjetima destilacija se provodi na posebnoj instalaciji (slika 9). U tikvicu za destilaciju opremljenu termometrom smjesa koju treba odvojiti ulije se, na primjer, voda s otopljenim tvarima i zagrije do vrenja. Tikvica je spojena na silazni kondenzator, uređaj za kondenzaciju para kipuće tvari. U tu svrhu, hladna voda se dovodi do plašta hladnjaka kroz gumena crijeva. Kapljice čiste tvari kondenzirane u hladnjaku padaju u prijemnu tikvicu.



Riža. 9. Laboratorijsko postrojenje za destilaciju tekućina:
1 - tikvica za destilaciju; 2 - termometar; 3 - hladnjak;
4 - prijemnik

Što učiniti ako je potrebno odvojiti iz otopine ne tekućinu, već čvrstu tvar otopljenu u njoj? Za to se koristi metoda kristalizacije. Moguće je izolirati krutinu iz otopine kristalizacijom isparavanjem otapala. Za to su dizajnirane posebne porculanske šalice (slika 10).


Riža. 10. Isparavanje
otopina u porculanu
kupa

Ova metoda se široko koristi za ekstrakciju soli iz koncentriranih otopina slanih jezera.
Oko pelina i okusa cinhona,
I, s jakom sodom,
Obojen od zraka ravnice
Blago glatki val.
N. Ushakov
U prirodi su slana jezera svojevrsne divovske zdjele. Zbog isparavanja vode na obalama takvih jezera kristalizira se ogromna količina soli koja nakon čišćenja završava na našem stolu (slika 11.).



Riža. 11. Vađenje soli iz slanih jezera
Tijekom kristalizacije nije potrebno isparavanje otapala. Poznato je da se zagrijavanjem povećava topljivost većine krutih tvari u vodi, a hlađenjem zasićene otopine zagrijavanjem će se istaložiti određena količina kristala.
Laboratorijski pokus U 5 g narančastih kristala kalijevog dikromata doda se nekoliko kristala kalijevog permanganata (kalijev permanganat) kao primjesa. Smjesa se otopi u 8-10 ml kipuće vode. Kada se otopina ohladi, topljivost kalijevog dikromata naglo se smanjuje, tvar se taloži. Kristali dikromata pročišćenog od kalijevog permanganata se odvoje, isperu s 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 izvornoj otopini.
Metoda se koristi za izolaciju netopljivih tvari iz tekućina. podržavajući . Temelji se na različitim gustoćama tvari. Ako su čvrste čestice dovoljno velike, brzo se talože na dno, a tekućina postaje prozirna (slika 12). Može se pažljivo ocijediti od taloga. Što su krutine u tekućini manje, to će se smjesa duže taložiti.



Riža. 12. Taloženje tla u vodi

Laboratorijski pokus.U staklenu čašu uspite malo praška za pranje posuđa i prelijte s pola čaše vode. Nastaje mutna smjesa.
Tekućina će postati prozirna tek sljedeći dan. Zašto ova smjesa tako dugo stoji? Taloženjem se također razdvajaju smjese dviju tekućina netopljivih jedna u drugoj. Ako voda uđe u sustav za podmazivanje automobila, morat ćete ispustiti ulje. Međutim, nakon nekog vremena smjesa će se odvojiti. Voda, koja ima veću gustoću, čini donji sloj, a sloj ulja je na vrhu.Slično se taloži smjesa vode i ulja, vode i biljnog ulja.


Za odvajanje takvih smjesa prikladno je koristiti
posebno laboratorijsko stakleno posuđe koje se naziva lijevak za odjeljivanje (slika 13).



Riža. 13. Odvajanje dviju tekućina koje se ne miješaju pomoću lijevka za odjeljivanje
Laboratorijski pokus U konusnu tikvicu uliju se jednaki volumeni vode i biljnog ulja. Uz snažno mućkanje, voda i ulje se razbijaju u male kapljice, tvoreći mutnu smjesu. Izlije se u lijevak za odjeljivanje. Nakon nekog vremena smjesa se odvaja na teži vodeni sloj i ulje koje ispliva na vrh. Otvaranjem slavine lijevka za odjeljivanje vodeni sloj se odvaja od ulja.
Filtriranjem je moguće odvojiti čestice krute netopljive tvari iz tekućine. U laboratoriju se za to koristi poseban porozni papir koji se zove filter papir. Čvrste čestice ne prolaze kroz pore papira i ostaju na filteru. Tekućina s otopljenim tvarima (naziva se filtrat) slobodno prodire kroz njega i postaje potpuno prozirna.
Filtriranje - vrlo čest proces u svakodnevnom životu, iu tehnologiji, iu prirodi. U postrojenjima za pročišćavanje vode voda se filtrira kroz sloj čistog pijeska na kojem se zadržavaju mulj, nečistoće ulja, čestice zemlje i gline. Gorivo i ulje u motoru automobila moraju proći kroz elemente filtera. Stanične membrane, stijenke crijeva ili želuca također su svojevrsni biološki filteri čije pore propuštaju neke tvari, a zadržavaju druge.
Filtrirati se ne mogu samo tekuće smjese. Više puta ste vidjeli ljude u zavojima od gaze, a vjerojatno ste ih i sami morali koristiti. Nekoliko slojeva gaze između kojih je položena vata pročišćava udahnuti zrak od čestica prašine, smoga, patogenih mikroba (slika 14). U industriji se za zaštitu dišnog sustava od prašine koriste posebni uređaji koji se zovu respiratori. Zrak koji ulazi u motor automobila također se čisti od prašine filtrima od tkanine ili papira.


Riža. 14. Liječnici i mikrobiolozi štite dišne ​​organe posebnim zavojima.


? 1. Što je smjesa? Koje se vrste smjesa razlikuju prema agregatnom stanju tvari koje ih tvore, na temelju homogenosti?
2. Je li izraz "molekule zraka" točan? Zašto? Navedite stalne, promjenjive i slučajne sastojke zraka. Napravite pretpostavku o relativnom sadržaju pojedinih komponenti u zraku nakon grmljavinske oluje, u dubokim klancima i na planinskim vrhovima, u šumovitom području iu blizini velikog industrijskog poduzeća.

3. Koliki je volumen kisika sadržan u 500 m3 (N.O.) zraka?
4. U prirodnom plinu određenog polja volumni udjeli zasićenih ugljikovodika su jednaki: metan - 85%, etan - 10%, propan - 4% i butan - 1%. Koliki se volumen svakog plina može dobiti iz 125 litara prirodnog plina (n.o.s.)?
5. Sastav suhe cementne mješavine za žbukanje uključuje 25% cementa i 75% pijeska. Koliko kilograma svake komponente treba uzeti za pripremu 150 kg takve smjese?
6. Navedite vama poznate metode razdvajanja smjesa. Što je temelj svake od njih? Predložite metodu za razdvajanje sljedećih smjesa:
a) željezne i bakrene strugotine;
b) pijesak i piljevina;
c) benzin i voda;
d) kredna kreča (dijeli se na kredu i vodu);
e) otopina etilnog alkohola u vodi.
7. Tijekom epidemije gripe liječnici preporučuju nošenje zavoja od gaze. Za što? Kako napraviti takav zavoj? Koliko dugo se može nositi? Kako vratiti zaštitna svojstva zavoja?
8. Prospekti su odvojili zlatni pijesak od običnog pijeska miješanjem tla u vodi i ispuštanjem muljevite tekućine iz sedimenta. Odatle dolazi izraz "ispirati zlato". Što mislite koje je svojstvo zlatnog pijeska koje ga odvaja od zrnaca otpadnog kamenja?
9. Pripremite poruke o temama: "Boje u rukama umjetnika" i "Poznati parfimeri" koristeći internetske resurse.


Svaka tvar sadrži nečistoće. Tvar se smatra čistom ako ne sadrži gotovo nikakve nečistoće.

Smjese tvari su ili homogene ili heterogene. U homogenoj smjesi komponente se ne mogu otkriti promatranjem, ali u nehomogenoj smjesi to je moguće.

Neka fizikalna svojstva homogene smjese razlikuju se od svojstava komponenti.

U heterogenoj smjesi očuvana su svojstva komponenata.

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


Čiste tvari i smjese

Živimo među kemikalijama. Udišemo zrak, a to je mješavina plinova (dušik, kisik i drugi), izdišemo ugljični dioksid. Umivamo se vodom - to je još jedna tvar, najčešća na Zemlji. Pijemo mlijeko - mješavinu vode sa najsitnijim kapljicama mliječne masti, i ne samo: tu je i mliječna bjelančevina kazein, mineralne soli, vitamini, pa čak i šećer, ali ne onaj s kojim se pije čaj, već posebno mlijeko - laktoza. Jedemo jabuke koje se sastoje od čitavog niza kemikalija - šećera, jabučne kiseline, vitamina... jabuka, ali i svaka druga namirnica. Ne samo da živimo među kemikalijama, već smo i sami sazdani od njih. Svaki čovjek – njegova koža, mišići, krv, zubi, kosti, kosa građeni su od kemikalija, poput kuće od cigle. Dušik, kisik, šećer, vitamini su tvari prirodnog, prirodnog podrijetla. Staklo, guma, čelik također su tvari, točnije materijali (smjese tvari). I staklo i guma su umjetnog porijekla, nisu postojali u prirodi. Potpuno čiste tvari se ne nalaze u prirodi ili su vrlo rijetke.


Svaka tvar uvijek sadrži određenu količinu nečistoća. Tvar koja ne sadrži gotovo nikakve nečistoće naziva se čistom. S takvim tvarima rade u znanstvenom laboratoriju, školskoj kemijskoj učionici. Imajte na umu da apsolutno čiste tvari ne postoje.


Pojedinačna čista tvar ima određeni skup karakterističnih svojstava (konstantna fizikalna svojstva). Samo čista destilirana voda ima ttop = 0 °S, tvrije = 100 °S, i nema okusa. Morska voda se smrzava na nižoj temperaturi, a vrije na višoj, okus joj je gorko-slan. Voda Crnog mora smrzava se 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 tvari, čiji sastav varira u širokom rasponu, ali svojstva smjese nisu konstantna. Pojam "mješavine" definiran je u 17. stoljeću. Engleski znanstvenik Robert Boyle: "Smjesa je integralni sustav koji se sastoji od heterogenih komponenti."


Gotovo sve prirodne tvari, prehrambeni proizvodi (osim soli, šećera i nekih drugih), mnogi medicinski i kozmetički proizvodi, kućanske kemikalije i građevinski materijali su mješavine.

Usporedna svojstva smjese i čiste tvari

Svaka tvar sadržana u smjesi naziva se komponenta.

Klasifikacija smjesa

Postoje homogene i heterogene smjese.

Homogene smjese (homogene)

Dodajte mali dio šećera u čašu vode i miješajte dok se sav šećer ne otopi. Tekućina će imati sladak okus. Dakle, šećer nije nestao, nego je ostao u smjesi. Ho, nećemo vidjeti njegove kristale, čak ni kad ispitujemo kap tekućine u snažnom mikroskopu. Pripremljena smjesa šećera i vode je homogena, u njoj su ravnomjerno pomiješane najsitnije čestice ovih tvari.

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

Većina metalnih legura također su homogene smjese. Na primjer, u slitini zlata i bakra (koja se koristi za izradu nakita) nedostaju čestice crvenog bakra i čestice žutog zlata.


Od materijala koji su homogene smjese tvari izrađuju se mnogi predmeti raznih namjena.


Sve smjese plinova, pa tako i zrak, spadaju u homogene smjese. Postoje mnoge homogene smjese tekućina.


Homogene smjese nazivamo i otopinama, čak i ako su krute ili plinovite.


Navedimo primjere rješenja (zrak u tikvici, kuhinjska sol + voda, sitniš: aluminij + 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 promatranjem nazivamo heterogenim.

Heterogene smjese uključuju većinu minerala, tlo, građevni materijal, živa tkiva, mutnu vodu, mlijeko i drugu hranu, neke lijekove i kozmetiku.


U heterogenoj smjesi očuvana su fizikalna svojstva komponenata. Dakle, strugotine željeza pomiješane s bakrom ili aluminijem ne gube sposobnost privlačenja magneta.


Neke vrste heterogenih smjesa imaju posebne nazive: pjena (npr. pjena, sapunica), 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 smjesa. Za laboratorijska istraživanja, industrijsku proizvodnju, za potrebe farmakologije i medicine potrebne su čiste tvari.


Postoje mnoge metode za odvajanje smjesa. Odabiru se uzimajući u obzir vrstu smjese, agregatno stanje i razlike u fizičkim svojstvima komponenti.

Metode odvajanja smjesa


Te se metode temelje na razlikama u fizičkim svojstvima komponenti smjese.


Razmotriti metode odvajanja heterogenih i homogenih smjesa.


Primjer mješavine

Metoda odvajanja

Suspenzija - mješavina riječnog pijeska s vodom

naseljavanje

Odvajanje taloženjem temelji se na različitim gustoćama tvari. Teži pijesak taloži se na dno. Također možete odvojiti emulziju: odvojiti ulje ili biljno ulje od vode. U laboratoriju se to može učiniti pomoću lijevka za odjeljivanje. Ulje ili biljno ulje čini gornji, lakši sloj. Kao rezultat taloženja, rosa pada iz magle, čađa se taloži iz dima, vrhnje se taloži u mlijeku.

Mješavina pijeska i kuhinjske soli u vodi

Filtriranje

Razdvajanje heterogenih smjesa filtracijom temelji se na različitoj topljivosti tvari u vodi i na različitim veličinama čestica. Kroz pore filtera prolaze samo njima razmjerne čestice tvari, dok se veće čestice zadržavaju na filteru. Tako možete odvojiti heterogenu mješavinu kuhinjske soli i riječnog pijeska. Kao filteri mogu se koristiti razne porozne tvari: vata, ugljen, pečena glina, prešano staklo i dr. Metoda filtriranja osnova je za rad kućanskih aparata, poput usisavača. Koriste ga kirurzi - zavoji od gaze; bušači i radnici dizala - maske za disanje. Uz pomoć cjedila za čaj za filtriranje listova čaja, Ostap Bender - junak djela Ilfa i Petrova - uspio je uzeti jednu od stolica Ellochke Ogre ("Dvanaest stolica").

Mješavina željeznog praha i sumpora

Djelovanje magnetom ili vodom

Željezni prah bio je privučen magnetom, ali sumporni prah nije.

Nemočivi sumporni prah isplivao je na površinu vode, dok se teški močivi željezni prah taložio na dno.

Otopina soli u vodi je homogena smjesa

Isparavanje ili kristalizacija

Voda ispari, a kristali soli ostaju u porculanskoj šalici. Kada se voda ispari iz jezera Elton i Baskunchak, dobiva se kuhinjska sol. Ova metoda odvajanja temelji se na razlici u vrelištu otapala i otopljene tvari. Ako se tvar, kao što je šećer, raspada zagrijavanjem, tada voda nije potpuno isparila - otopina ispari, a zatim se iz zasićene otopine talože kristali šećera. Ponekad je potrebno ukloniti nečistoće iz otapala s nižim vrelištem, na primjer, vodu iz soli. U tom slučaju, pare tvari moraju se skupiti i potom kondenzirati nakon hlađenja. Ova metoda odvajanja homogene smjese naziva se destilacija ili destilacija. U posebnim uređajima – destilatorima dobiva se destilirana voda koja se koristi za potrebe farmakologije, laboratorija, rashladnih sustava automobila. Kod kuće možete dizajnirati takav destilator.

Ako se pak odvoji smjesa alkohola i vode, tada će se prvi destilirati (sakupiti u prijemnu epruvetu) alkohol tvre = 78 °C, a voda će ostati u epruveti. Destilacijom se iz nafte dobivaju benzin, kerozin, plinsko ulje.


Kromatografija je posebna metoda razdvajanja komponenti na temelju njihove različite apsorpcije od strane određene tvari.


Ako traku filter papira objesite preko posude s crvenom tintom, uronite samo kraj trake u njih. Otopina se apsorbira u papir i diže se duž njega. Ali granica porasta boje zaostaje za granicom porasta vode. Tako dolazi do razdvajanja dviju tvari: vode i bojila u tinti.


Uz pomoć kromatografije ruski botaničar M. S. Cvet prvi je izolirao klorofil iz zelenih dijelova biljaka. U industriji i laboratorijima umjesto filter papira za kromatografiju koriste se škrob, ugljen, vapnenac i aluminijev oksid. Jesu li tvari uvijek potrebne s istim stupnjem pročišćavanja?


Za različite namjene potrebne su tvari s različitim stupnjevima pročišćavanja. Voda za kuhanje dovoljno je istaložena da se uklone nečistoće i klor koji se koristi za dezinfekciju. Voda za piće mora se prvo prokuhati. I u kemijskim laboratorijima za pripremu otopina i pokuse, u medicini, potrebna je destilirana voda, što je moguće pročišćenija od tvari otopljenih u njoj. Tvari visoke čistoće, čiji sadržaj nečistoća ne prelazi milijunti dio postotka, koriste se u elektronici, poluvodiču, nuklearnoj tehnologiji i drugim preciznim industrijama.

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

Čista tvar može biti element ili veza.

Atom je najmanja čestica nekog elementa koja zadržava sva njegova svojstva.. Kemijski element sastoji se od atoma iste vrste. U elementu su svi atomi isti i imaju isti broj protona. Elementi su svojevrsni "građevinski blokovi" svake tvari. Možete dati analogiju konstrukcije:

Građevinski materijali (cigla, beton, pijesak...) su elementi
Građevinski objekti (kuće, mostovi, ceste…) su tvar

2. Veze elemenata

Veza se sastoji od najmanje dva elementa. Sve ista voda sastoji se od spoja dva elementa vodika i jednog elementa kisika - H 2 O. Drugim riječima, spajanjem ova dva elementa na ovaj način, dobit ćemo vodu i samo vodu!

Iako se voda sastoji od elemenata vodika i kisika, njezina kemijska i fizikalna svojstva razlikuju se od čistog vodika i kisika.

Za "razdvajanje" vode na vodik i kisik neophodna je kemijska reakcija.

3. Mješavine

Smjese su fizikalne kombinacije čistih tvari koje nemaju određeni ili čisti sastav.

Primjer mješavine je obični čaj (napitak), koji mnogi ujutro sami pripremaju i piju. Netko voli jaki čaj (velika količina kuhanja), netko voli slatki čaj (velika količina šećera) ... Kao što vidite, mješavina pod nazivom "čaj" uvijek ispadne malo drugačija, iako se sastoji od istog komponente (sastojci). Međutim, treba napomenuti da svaka komponenta smjese zadržava skup svojih karakteristika, stoga se iz smjese mogu izolirati različite tvari. Na primjer, možete jednostavno 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 i 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 izliveni šećer potpuno otopi).

Međutim, ako šećer nije potpuno otopljen u čaši čaja, tada ćemo dobiti heterogenu smjesu. Doista, ako probate takav čaj, tada s površine neće biti tako sladak kao s dna, jer. koncentracija šećera bit će drugačija.