Біографії Характеристики Аналіз

Чисті речовини та суміші. Відстоювання - Гіпермаркет знань

У суміші вихідні речовини включені постійними. При цьому нерідко вихідні речовини стають невпізнанними, тому що суміш виявляє інші фізичні властивості, порівняно з кожною ізольованою вихідною речовиною. При змішуванні не виникає, проте, жодна нова речовина.

Специфічні якості суміші, наприклад, щільність, температура кипіння або колір залежать від співвідношення компонентів суміші (масове відношення). Суміш двох металів, отримана шляхом змішування їх розплавів, називається сплавом. В іншому зв'язку говорять про конгломерат. Колоїдні розчини знаходяться посередині між гомогенними та гетерогенними сумішами. У цих рідинах домішані тверді частинки, кожна з яких складається з невеликої кількості молекул. Тому така суміш поводиться як розчин.

Якщо хочуть розділити суміш на чисті речовини, використовують деякі фізичні якості. З цього виходить вибір відповідного розподільчого методу.

Гомогенні та гетерогенні суміші

Різні види сумішей можна класифікувати у 2 групи:

  • Гетерогенні суміші повністю не змішані, тому що чисті речовини існують у ясно відмежованих фазах, тобто багатофазні матеріали
  • Гомогенні суміші - це на молекулярному рівні змішані чисті речовини, тобто однофазні матеріали.

Гомогенні суміші діляться за агрегатним станом на три групи:

  • газові суміші;
  • розчини;
  • тверді розчини.

Гетерогенні суміші двох речовин можна розділити за агрегатними станами на такі групи:

Мірою, що вказує частки речовин у суміші, є концентрація .

Відмінність між чистими речовинами та сумішами

Найбільш простим така відмінність для газів. Чиста складна речовина (наприклад, вода) складається з одного типу молекул, а суміш газів - з декількох типів (наприклад, молекул кисню та водню). Суміш газів можна розділити фізичними методами (наприклад, дифузійним), а складну речовину - не можна.

Щодо рідких та твердих сумішей не завжди все очевидно.

Поділ сумішей

Існують різні методи поділу сумішей. Для газів ці способи засновані на різниці у швидкостях чи масах молекул речовин, які входять у суміш.

1. Основні способи виділення речовин із неоднорідної (гетерогенної) суміші:

  • відстоювання
  • фільтрування
  • дія магнітом

2. Основні способи виділення речовин із однорідної (гомогенної) суміші:

  • випарювання
  • кристалізація
  • дистиляція
  • хроматографія

Див. також

Примітки


Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитися що таке "Сумішка (хімія)" в інших словниках:

    Суміш: Суміш (хімія) продукт змішування, механічного з'єднання будь-яких речовин, що характеризується вмістом домішок вище за певну межу. Наприклад: горюча суміш, гелієво-киснева суміш. Випадкова, безладна, позбавлена… … Вікіпедія

    Суміш золошлакова- Суміш золошлакова – суміш, що складається із золи та шлаку, що утворюються на теплових електростанціях при спалюванні вугілля в топках котлоагрегатів. [ГОСТ 25137 82] Суміш золошлакова - механічна суміш пилоподібної золи винесення та шлакових ...

    - (Eschka mixture) суміш двох частин MgO і однієї частини Na2CO3, реагент, що добре поглинає оксиди сірки та хлору. Наприклад, для визначення вмісту сірки у куті, навішування вугілля спалюють із сумішшю Ешка. При цьому утворюються розчинні сульфати ... Вікіпедія

    Суміш активована сфб- - суміш, приготована на воді з добавками, пропущеною через роторно пульсаційний апарат і схильною до кавітації; дозволяє отримати економічний ефект за рахунок збільшення питомої поверхні цементу та утворення цементно. Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

    Суміш асфальтобетонна- – раціонально підібрана суміш мінеральних матеріалів [щебеню (гравію) та піску з мінеральним порошком або без нього] з бітумом, взятих у певних співвідношеннях та перемішаних у нагрітому стані. [ГОСТ 9128 97] Рубрика терміна: Асфальт… Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

    Суміш бетонна заданої якості- – це бетонна суміш, необхідні властивості та додаткові характеристики якої задаються виробнику, який несе відповідальність за забезпечення цих необхідних властивостей та додаткових характеристик. [ГОСТ 7473 2010] Рубрика терміна: … Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

    Суміш бетонна заданого нормованого складу- це бетонна суміш заданого складу, склад якого визначений стандартом або іншим технічним документом, наприклад, виробничими нормами. [ДЕРЖСТАНДАРТ 7473 2010] Рубрика терміна: Властивості бетону Рубрики енциклопедії: Абразивне… Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

    Суміш бетонна заданого складу- - це бетонна суміш, склад якої і використовувані при приготуванні складові задаються виробнику, який відповідає за забезпечення цього складу. [ГОСТ 7473 2010] Рубрика терміна: Властивості бетону Рубрики енциклопедії: … Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

    Суміш бетонна вогнетривка- – вогнетривка суміш, що складається з вогнетривких порошків та вогнетривкого цементу, готова до використання після введення рідини. [ГОСТ Р 52918 2008] Рубрика терміна: Технології бетонування Рубрики енциклопедії: Абразивне обладнання, … Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

    Суміш вогнетривка- неформований вогнетрив, що складається з вогнетривких порошків, готовий до використання після введення зв'язки. [ГОСТ Р 52918 2008] Суміш вогнетривка - неформовані вогнетриви, що складаються з вогнетривких порошків, що вимагають введення зв'язки. [ГОСТ … Енциклопедія термінів, визначень та пояснень будівельних матеріалів

Книги

  • Основи загальної та фізичної хімії. Навчальний посібник, Єрьомін Вадим Володимирович, Борщевський Андрій Якович. Книга створюється на основі річного курсу `Загальна та фізична хімія` для студентів 2-го курсу фізичного факультету МДУ. Вибираючи рівень викладу, ми виходили з того, що її читатимуть…

§ 13. СУМІШІ ТА ЇХ СКЛАД

У повсякденному житті ми рідко стикаємося зчистими речовинами. Як нечисленніприкладів чистих речовин можна навести цукор, перманганат калію (марганцівку), кухонну сіль (та йто, якщо до неї не внесені різні добавки, наприкладзаходів, що містять йод для профілактики захворюваньщитовидної залози)(Мал.7).Значно частіше за насоточують суміші речовин, які містять дві або більше індивідуальних сполук, які називають компонентами суміші.


Рис.7. Цукор (а), перманганат калію (б), сіль (в) – приклади
чистих речовин, що використовуються в побуті

Суміші відрізняються величиною частинок речовин, що входять до їх складу. Іноді ці частинки бувають досить великими: якщо змішати річковий пісок з цукровим, ви легко відрізніть окремі кристалики один від одного.

Суміші , в яких частинки складових речовин видно неозброєним оком або під мікроскопом, називаються неоднорідними , абогетерогенними . До таких сумішей можна віднести, наприклад, пральний порошок, кулінарні суміші для випічки млинців або тортів, будівельні суміші.
Існують суміші, при утворенні яких речовини дробляться на дрібні частинки (молекули, іони), не помітні навіть у мікроскоп. Як би ви не вдивлялися в повітря, візуально розрізнити молекули складових його газів вам не вдасться. Марно шукати «неоднорідність» у розчинах оцтової кислоти чи кухонної солі у питній воді. Такі суміші називаються однорідними , або гомогенними .
Гомогенні суміші, як і хімічні речовини, за агрегатним станом можна розділити на газоподібні, рідкі та тверді. Найбільш відомими вам природними сумішами газів є повітря, вже знайомі вам природний та попутний нафтовий газ.
Безумовно, найпоширенішою на Землі рідкою сумішшю, а точніше розчином, є вода морів та океанів. В одному літрі морської води в середньому міститься 35 г солей, основна частина з яких посідає хлорид натрію. На відміну від чистої води, морська має гірко-солоний смак, замерзає при 0 °С, а при –1,9 °С.
З рідкими сумішами у повсякденному житті ви стикаєтесь постійно. Шампуні та напої, мікстури та препарати побутової хімії – все це суміші речовин. Навіть
воду з-під крана не можна вважати чистою речовиною: у ній містяться розчинені солі, дрібні нерозчинні домішки та мікроорганізми, яких частково позбавляються хлоруванням або озонуванням. Проте й у разі воду рекомендується кип'ятити. Спеціальні побутові фільтри допоможуть зробити воду придатною для пиття та очистити її не лише від твердих частинок, а й від деяких розчинених домішок. Широко поширені та тверді суміші. Як ми вже говорили, гірські породи є сумішшю декількох речовин. Грунт, глина, пісок – це також суміші. До твердих штучних сумішей можна віднести скло, кераміку, сплави. Кожному знайомі кулінарні суміші чи суміші, що утворюють пральні порошки.
Як вам відомо з біології, склад повітря, яке ми вдихаємо і потім видихаємо, неоднаковий. У повітрі, що видихається, стає менше кисню, зате більше вуглекислого газу і водяної пари. Але "більше" і "менше" - поняття відносні.
Склад сумішей можна висловити кількісно, ​​тобто. в цифрах. Склад газової суміші виражають об'ємною часткою кожного з її компонентів.
Об'ємною часткою газу в суміші називають відношення обсягу даного газу до загального обсягу суміші, виражене у частках одиниці або відсотках.
ϕ(газу) =
V ( газу ) х 100 (%). V ( суміші )
Об'ємну частку газу суміші позначають буквою ϕ (фі). Ця величина показує яку частину загального обсягу суміші займає конкретний газ. Наприклад, ви знаєте, що об'ємна частка кисню повітря становить 21 %, азоту – 78 %. 1%, що залишився, припадає на благородні гази, вуглекислий газ та інші компоненти повітря.
Очевидно, що сума об'ємних часток усіх газів у суміші дорівнює 100%.
Склад рідких та твердих сумішей прийнято виражати величиною, яка називається масовою часткою компонента.
Масовою часткою речовини в суміші називають відношення маси даної речовини до загальної маси суміші, виражене в частках одиниці або відсотках.
ω(речовини) =
m (В-ва) х 100 (%). m ( суміші )

Практично будь-яка таблетка в домашній аптечці - це спресована суміш однієї або декількох лікарських речовин і наповнювача, якою можуть виступати гіпс, крохмаль, глюкоза. Будівельні та кулінарні суміші, парфумерні композиції та фарби, добрива та пластмаси мають склад, який може бути виражений у масових частках компонентів, що їх утворюють.
Речовини з домішками – це також суміші. Тільки таких сумішах прийнято виділяти головне (основне) речовина, а сторонні компоненти називають одним словом – домішки. Чим їх менше, тим чистіша речовина.

У деяких сферах техніки використання недостатньо чистих речовин неприпустимо. В атомній енергетиці пред'являються підвищені вимоги як до чистоти ядерного палива, до речовин, у тому числі зроблені самі установки. Мікросхему комп'ютера зробити без особливо чистого кристала кремнію. Світловий сигнал у скловолоконному кабелі, «наткнувшись» на сторонні домішки, «згасне».
Щоб розділити компоненти суміші або очистити основну речовину від домішок, використовують різні способи і методи. Як правило, речовини у суміші зберігають свої фізичні властивості: температуру кипіння, температуру плавлення, розчинність у різних розчинниках. Оскільки властивості однієї речовини відрізняються
від властивостей іншого існує можливість поділу суміші на окремі компоненти. Часто використовують перехід речовин із одного агрегатного стану до іншого.
Поділ сумішей рідких речовин заснований на відмінності в їх температурах кипіння. Такий процес, як ви знаєте з прикладу переробки нафти, називають ректифікацією, чи перегонкою. Ви вже знаєте, що будь-які гази поєднуються в будь-яких співвідношеннях. А чи можна із суміші газів виділити окремі компоненти? Завдання не з найпростіших. Але вчені запропонували дуже ефектне рішення. Суміш газів можна перетворити на рідину і піддати її перегонці. Наприклад, повітря при сильному охолодженні та стиску зріджують, а потім дозволяють википати одному за іншим окремим компонентам, оскільки вони мають різні температури кипіння. Першим із
рідкого повітря випаровується азот, у нього найнижча температура кипіння (-196 ° С). Потім з рідкої суміші кисню та аргону можна видалити аргон (-186 ° С).
Залишається практично чистий кисень (його температура кипіння -183 ° С, рис. 8), який цілком підходить для газового зварювання, хімічного виробництва, а також для медичних цілей.
Перегонку використовують як поділу сумішей деякі компоненти, а й у очищення речовин.
Вода з-під крана чиста, прозора, не має запаху… Але чи чиста ця речовина з погляду хіміка? Загляньте в чайник: накип і коричневий наліт залишаються в
результаті багаторазового кип'ятіння у ньому води. А вапняний наліт на кранах? І природна, і водопровідна вода – це суміш, розчин твердих та газоподібних речовин.


Рис. 8. У рідкому вигляді
кисень пофарбований у світло-
блакитний колір

Звичайно, їх вміст у воді дуже мало, але ці домішки можуть призвести не тільки до утворення накипу, але й серйозніших наслідків. Не випадково ліки для ін'єкцій, розчини реактивів, електроліт для автомобільного акумулятора готують лише з використанням очищеної води, яка називається дистильованою.
Звідки взялася така назва? Справа в тому, що перегонку по-іншому називають дистиляцією. Сутність дистиляції полягає в тому, що суміш нагрівають до кипіння, пари чистої речовини, що утворюються, відводять, охолоджують і знову перетворюють на рідину. Але вона вже не містить забруднюючих домішок.
У лабораторних умовах перегонку ведуть на спеціальній установці (рис. 9). У перегінну колбу, з термометром, наливають суміш, що розділяється, наприклад воду з розчиненими в ній речовинами, і нагрівають до кипіння. Колба з'єднана з низхідним холодильником - пристроєм для конденсації парів киплячої речовини. З цією метою в сорочку холодильника гумовими шлангами подається холодна вода. Сконденсовані у холодильнику краплі чистої речовини потрапляють у колбу-приймач.



Рис. 9. Лабораторна установка для перегонки рідин:
1 – перегінна колба; 2 – термометр; 3 – холодильник;
4 – приймач

Як вчинити, якщо потрібно виділити з розчину не рідину, а розчинену в ній тверду речовину? І тому використовують метод кристалізації. Виділити тверду речовину з розчину методом кристалізації можна випаровуванням розчинника. Для цього призначені спеціальні порцелянові чашки (рис. 10).


Рис. 10. Випарювання
розчину у фарфоровій
чашці

Цей спосіб широко застосовується для видобутку солі концентрованих розчинів соляних озер.
Навколо полин і присмак хіни,
І, міцним натром солона,
Кольорову від променів рівнину
Ледве лиже рівна хвиля.
М.Ушаков
У природі соляні озера – своєрідні гігантські чаші. За рахунок випаровування води на берегах таких озер кристалізується величезна кількість солі, яка після очищення потрапляє до нас на стіл (рис. 11).



Рис. 11. Видобуток солі на соляних озерах
Під час проведення кристалізації не обов'язково випаровувати розчинник. Відомо, що при нагріванні розчинність більшості твердих речовин у воді збільшується, при охолодженні насиченого при нагріванні розчину кілька кристалів випаде в осад.
Лабораторний допит. До 5 г помаранчевих кристалів дихромату калію додають кілька кристаликів перманганату калію (марганцівки) в якості домішки. Суміш розчиняють у 8-10 мл окропу. При охолодженні розчину розчинність дихромату калію різко знижується, речовина випадає осад. Кристали очищеного від марганцівки дихромату відокремлюють, промивають кількома мілілітрів крижаної води. Якщо розчинити очищену речовину у воді, то кольором розчину можна визначити, що перманганату калію воно не містить, він залишився у вихідному розчині.
Для виділення з рідин нерозчинних речовин використовують метод відстоювання . У його основі лежить різна щільність речовин. Якщо частинки твердої речовини досить великі, вони швидко осідають на дно, а рідина стає прозорою (рис. 12). Її можна обережно злити із осаду. Чим менший розмір твердих частинок у рідині, тим довше відстоюватиметься суміш.



Рис. 12. Відстоювання ґрунту у воді

Лабораторний допит. У скляну склянку насипте трохи порошку для чищення посуду і налийте півсклянки води. Утворюється каламутна суміш.
Рідина стане прозорою лише наступного дня. Чому ця суміш відстоюється так довго? Відстоюванням поділяють суміші двох нерозчинних один в одному рідин. Якщо в систему змащення автомобіля потрапила вода, олію доведеться злити. Однак через деякий час суміш розшарується. Вода, що має більшу щільність, утворює нижній шар, зверху знаходиться шар олії.Аналогічно відстоюється суміш води та нафти, води та рослинної олії.


Для поділу таких сумішей зручно користуватися
особливим лабораторним посудом, званим ділильною лійкою (рис. 13).



Рис. 13. Поділ двох рідин, що не змішуються, за допомогою ділильної вирви.
Лабораторний допит. У конічну колбу наливають рівні об'єми води і рослинної олії. При інтенсивному збовтуванні вода та олія розбиваються на дрібні крапельки, утворюючи каламутну суміш. Її переливають у ділильну вирву. Через деякий час суміш розшаровується на більш важкий водний шар та масло, що спливає нагору. Відкриваючи краник ділильної лійки, водний шар відокремлюють від олійного.
Відокремити частинки нерозчинної твердої речовини від рідини можна за допомогою фільтрування. У лабораторії для цього використовується спеціальний пористий папір, що називається фільтрувальним. Частинки твердої речовини не проходять через пори паперу та залишаються на фільтрі. Рідина з розчиненими в ній речовинами (її називають фільтрат) вільно просочується через нього і стає прозорою.
Фільтрування - дуже поширений процес і в побуті, і в техніці, і природі. На водоочисних станціях воду фільтрують через шар чистого піску, на якому затримується мул, домішки нафтопродуктів, частинки ґрунту та глини. Паливо та масло у двигуні автомобіля обов'язково проходять через фільтруючі елементи. Клітинні мембрани, стінки кишечника або шлунка – це також своєрідні біологічні фільтри, пори яких пропускають одні речовини та затримують інші.
Фільтрувати можна не лише рідкі суміші. Не раз ви бачили людей у ​​марлевих пов'язках, та й самим, мабуть, доводилося ними користуватися. Декілька шарів марлі з прокладеною між ними ватою очищають повітря, що вдихається від частинок пилу, смогу, хвороботворних мікробів (рис. 14). У промисловості захисту органів дихання від пилу використовують спеціальні пристрої, звані респіраторами. Повітря, що потрапляє в двигун автомобіля, також очищають від пилу тканинними або паперовими фільтрами.


Рис. 14. Медики та мікробіологи захищають органи дихання спеціальними пов'язками.


? 1. Що таке суміш? Які типи сумішей виділяють за агрегатним станом речовин, що їх утворюють, за ознакою однорідності?
2. Чи правильно словосполучення «молекули повітря»? Чому? Назвіть постійні, змінні та випадкові складові повітря. Зробіть припущення щодо відносного вмісту окремих компонентів у повітрі після грози, у глибоких ущелинах та на гірських вершинах, у лісопарковій зоні та поблизу великого промислового підприємства.

3. Який обсяг кисню міститься у 500 м3 (н.у.) повітря?
4. У природному газі деякого родовища об'ємні частки граничних вуглеводнів рівні: метан – 85 %, етан – 10 %, пропан – 4 % та бутан – 1 %. Який об'єм кожного із газів може бути отриманий із 125 л природного газу (н.у.)?
5. До складу сухої цементної суміші для штукатурних робіт входять 25 % цементу та 75 % піску. Скільки кілограмів кожного компонента потрібно взяти для виготовлення 150 кг такої суміші?
6. Назвіть відомі вам способи поділу сумішей. Що є основою кожного з них? Запропонуйте спосіб поділу наступних сумішей:
а) залізних та мідних стружок;
б) піску і тирси;
в) бензину та води;
г) крейдяної побілки (розділити на крейду та воду);
д) розчину етилового спирту у воді.
7. У період епідемії грипу лікарі рекомендують носити марлеві пов'язки. Для чого? Як зробити таку пов'язку? Як довго її можна носити? Як відновити захисні властивості пов'язки?
8. Старатели відокремлювали золотий пісок від звичайного, змучуючи ґрунт у воді та зливаючи каламутну рідину з осаду. Звідси й пішов вираз «мити золото». Як ви думаєте, на якій властивості золотого піску засновано його відокремлення від піщинок порожньої породи?
9. Підготуйте повідомлення на теми: «Фарби в руках художника» та «Знамениті парфумери» за допомогою ресурсів Інтернету.


Кожна речовина містить домішки. Чистою вважають речовину, в якій домішок майже немає.

Суміші речовин бувають однорідними та неоднорідними. У однорідній суміші компоненти неможливо виявити спостереженням, а неоднорідної суміші це можливо.

Деякі фізичні властивості однорідної суміші від властивостей компонентів.

У неоднорідній суміші властивості компонентів зберігаються.

Неоднорідні суміші речовин поділяють відстоюванням, фільтруванням, іноді – дією магніту, а однорідні – випарюванням та перегонкою (дистиляцією).


Чисті речовини та суміші

Ми мешкаємо серед хімічних речовин. Ми вдихаємо повітря, а це суміш газів (азоту, кисню та інших), видихаємо вуглекислий газ. Вмиваємось водою - це ще одна речовина, найпоширеніша на Землі. П'ємо молоко - суміш води з дрібними крапельками молочного жиру, і не тільки: тут ще є молочний білок казеїн, мінеральні солі, вітаміни і навіть цукор, але не той, з яким п'ють чай, а особливий молочний - лактоза. Їмо яблука, які складаються з цілого набору хімічних речовин - тут і цукор, і яблучна кислота, і вітаміни... Коли шматочки яблука, що прожували, потрапляють у шлунок, на них починають діяти травні соки людини, які допомагають засвоювати всі смачні та корисні речовини не тільки яблука, але й будь-якої іншої їжі. Ми не тільки живемо серед хімічних речовин, а й самі їх складаємо. Кожна людина – її шкіра, м'язи, кров, зуби, кістки, волосся побудовані з хімічних речовин, як будинок із цегли. Азот, кисень, цукор, вітаміни – речовини природного, природного походження. Скло, гума, сталь – це також речовини, точніше матеріали (суміші речовин). І скло, і гума – штучного походження, у природі їх не було. Цілком чисті речовини в природі не зустрічаються або зустрічаються дуже рідко.


Кожна речовина завжди містить певну кількість домішок. Речовину, в якій майже немає домішок, називають чистою. З такими речовинами працюють у науковій лабораторії, шкільному хімічному кабінеті. Зауважимо, що абсолютно чистих речовин немає.


Індивідуальна чиста речовина має певний набір характеристичних властивостей (постійними фізичними властивостями). Тільки чиста дистильована вода має tпл = 0 ° С, tкіп = 100 ° С, не має смаку. Морська вода замерзає при нижчій, а закипає при вищій температурі, смак у неї гірко-солоний. Вода Чорного моря замерзає за нижчої, а закипає за вищої температури, ніж вода Балтійського моря. Чому? Річ у тім, що у морській воді містяться інші речовини, наприклад розчинені солі, тобто. вона є сумішшю різних речовин, склад якої змінюється у межах, властивості ж суміші є постійними. Визначення поняття «суміш» було дано XVII в. англійським вченим Робертом Бойлем: «Суміш – цілісна система, що складається з різнорідних компонентів».


Сумішами є майже всі природні речовини, продукти харчування (крім солі, цукру, деяких інших), багато лікарських та косметичних засобів, товари побутової хімії, будівельні матеріали.

Порівняльна характеристика суміші та чистої речовини

Кожну речовину, що міститься у суміші, називають компонентом.

Класифікація сумішей

Існують однорідні та неоднорідні суміші.

Однорідні суміші (гомогенні)

Додамо невелику порцію цукру в склянку з водою і перемішуватимемо, поки весь цукор не розчиниться. Рідина матиме солодкий смак. Таким чином, цукор не зник, а залишився у суміші. Але його кристаликів ми не побачимо, навіть розглядаючи краплю рідини у потужний мікроскоп. Приготовлена ​​суміш цукру та води є однорідною в ній рівномірно перемішані найдрібніші частинки цих речовин.

Суміші, у яких компоненти неможливо виявити спостереженням, називають однорідними.

Більшість металевих сплавів – також однорідні суміші. Наприклад, у сплаві золота з міддю (його використовують для виготовлення ювелірних прикрас) відсутні червоні частинки міді та жовті частинки золота.


З матеріалів, які є однорідними сумішами речовин, виготовляють багато предметів різноманітного призначення.


До однорідних сумішей належать всі суміші газів, у тому числі повітря. Існує чимало однорідних сумішей рідин.


Однорідні суміші ще називають розчинами, навіть якщо вони тверді чи газоподібні.


Наведемо приклади розчинів (повітря в колбі, кухонна сіль+вода, розмінна монета: алюміній+мідь або нікель+мідь).

Неоднорідні суміші (гетерогенні)

Вам відомо, що крейда не розчиняється у воді. Якщо його порошок всипати в склянку з водою, то в суміші, що утворилася, завжди можна виявити частинки крейди, які видно неозброєним оком або в мікроскоп.

Суміші, у яких компоненти можна знайти спостереженням, називають неоднорідними.

До неоднорідних сумішей належать більшість мінералів, ґрунт, будівельні матеріали, живі тканини, каламутна вода, молоко та інші продукти харчування, деякі лікарські та косметичні засоби.


У неоднорідній суміші фізичні властивості компонентів зберігаються. Так, залізна тирса, змішана з мідними або алюмінієвими, не втрачає здатності притягатися до магніту.


Деякі види неоднорідних сумішей мають спеціальні назви: піна (наприклад, пінопласт, мильна піна), суспензія (суміш води з невеликою кількістю борошна), емульсія (молоко, добре збовтана олія з водою), аерозоль (дим, туман).

Способи поділу сумішей

У природі речовини існують як суміші. Для лабораторних досліджень, промислових виробництв, потреб фармакології та медицини потрібні чисті речовини.


Існує багато методів поділу сумішей. Їх вибирають, враховуючи тип суміші, агрегатний стан та відмінності у фізичних властивостях компонентів.

Способи поділу сумішей


Ці способи ґрунтуються на відмінностях у фізичних властивостях компонентів суміші.


Розглянемо способи поділу гетерогенних та гомогенних сумішей.


Приклад суміші

Спосіб поділу

Суспензія – суміш річкового піску з водою

Відстоювання

Поділ відстоюванням заснований на різних густинах речовин. Тяжкіший пісок осідає на дно. Так само можна розділити і емульсію: відокремити нафту або олію від води. У лабораторії це можна зробити за допомогою ділильної лійки. Нафта або олія утворює верхній, легший шар. Внаслідок відстоювання випадає роса з туману, осаджується сажа з диму, відстоюються вершки у молоці.

Суміш піску та кухонної солі у воді

Фільтрування

Поділ гетерогенних сумішей за допомогою фільтрування заснований на різній розчинності речовин у воді та на різних розмірах частинок. Через пори фільтра проходять лише порівняні з ними частинки речовин, тоді як більші частинки затримуються на фільтрі. Так можна розділити гетерогенну суміш кухонної солі та річкового піску. Як фільтри можна використовувати різні пористі речовини: вату, вугілля, обпалену глину, пресоване скло та інші. Спосіб фільтрування – це основа роботи побутової техніки, наприклад пилососів. Його використовують хірурги – марлеві пов'язки; буровики та робітники елеваторів – респіраторні маски. За допомогою чайного ситечка для фільтрування чаїнок Остапу Бендеру – героєві твору Ільфа та Петрова – вдалося забрати один із стільців у Еллочки Людоїдки («Дванадцять стільців»).

Суміш порошку заліза та сірки

Дія магнітом чи водою

Порошок заліза притягувався магнітом, а порошок сірки – ні.

Несмачивающийся порошок сірки спливав на поверхню води, а важкий порошок заліза, що змочується, осідав на дно.

Розчин солі у воді - гомогенна суміш

Випарювання чи кристалізація

Вода випаровується, а у фарфоровій чашці залишаються кристали солі. При випаровуванні води з озер Ельтон та Баскунчак отримують кухонну сіль. Цей спосіб поділу заснований на відмінності в температурах кипіння розчинника та розчиненої речовини. Якщо речовина, наприклад цукор, розкладається при нагріванні, воду випаровують неповністю - упарюють розчин, а потім з насиченого розчину осаджують кристали цукру. Іноді потрібно очистити від домішок розчинники з меншою температурою кипіння, наприклад, воду від солі. У цьому випадку пари речовини необхідно зібрати і сконденсувати при охолодженні. Такий спосіб поділу гомогенної суміші називається дистиляцією, або перегонкою. У спеціальних приладах – дистиляторах одержують дистильовану воду, яку використовують для потреб фармакології, лабораторій, систем охолодження автомобілів. У домашніх умовах можна сформулювати такий дистилятор.

Якщо ж розділяти суміш спирту і води, то першим відганятиметься (збиратися в пробірці-приймачі) спирт із tкіп = 78 °С, а в пробірці залишиться вода. Перегонка використовується для одержання бензину, гасу, газойлю з нафти.


Особливим методом поділу компонентів, заснованим на різній поглинання їх певною речовиною, є хроматографія.


Якщо підвісити смужку з фільтрувального паперу над посудиною з червоним чорнилом, занурюючи в них лише кінець смужки. Розчин вбирається папером і піднімається нею. Але межа підйому фарби відстає від межі підйому води. Так відбувається поділ двох речовин: води та барвника в чорнилі.


За допомогою хроматографії російський ботанік М. С. Колір вперше виділив хлорофіл із зелених частин рослин. У промисловості та лабораторіях замість фільтрувального паперу для хроматографії використовують крохмаль, вугілля, вапняк, оксид алюмінію. А чи завжди потрібні речовини з однаковим ступенем очищення?


Для різних цілей необхідні речовини з різним ступенем очищення. Воду для приготування їжі достатньо відстояти для видалення домішок та хлору, що використовується для її знезараження. Воду для пиття потрібно попередньо прокип'ятити. А в хімічних лабораторіях для приготування розчинів та проведення дослідів у медицині необхідна дистильована вода, максимально очищена від розчинених у ній речовин. Особливо чисті речовини, вміст домішок у яких не перевищує однієї мільйонної відсотка, застосовуються в електроніці, напівпровідниковій, ядерній техніці та інших точних галузях промисловості.

Чиста речовина має певний постійний складабо структуру(Сіль, цукор).

Чиста речовина може бути елементомабо з'єднанням.

Атом - це найменша частка елемента, що зберігає всі його властивості. Хімічний елемент складається із атомів одного виду. В елементі всі атоми однакові та мають однакову кількість протонів. Елементи - це, свого роду, "будівельні блоки" будь-якої речовини. Можна навести будівельну аналогію:

Будматеріали (цегла, бетон, пісок…) – це елементи
Будівельні конструкції (будинки, мости, дороги…) – це речовина

2. З'єднання елементів

З'єднання складається, як мінімум, із двох елементів. Все та ж вода складається із з'єднання двох елементів водню та одного елемента кисню - H 2 O. Іншими словами, з'єднавши ці два елементи таким чином, ми отримаємо воду і тільки воду!

Незважаючи на те, що вода складається з елементів водню та кисню, її хімічні та фізичні властивості відрізняються від властивостей чистого водню та кисню.

Щоб "розділити" воду на водень та кисень, необхідно зробити хімічну реакцію.

3. Суміші

Суміші - це фізичні поєднання чистих речовин, які мають певного чи чистого складу.

Прикладом суміші може бути звичайний чай (напій), який багато хто самостійно готують і п'ють вранці. Хтось любить міцний чай (велика кількість заварки), хтось любить солодкий чай (велика кількість цукру) ... Як бачимо, суміш під назвою "чай" завжди виходить трохи різною, хоча і складається з одних і тих же компонентів (інгредієнтів). Однак, слід зазначити, що кожен компонент суміші зберігає набір своїх характеристик, тому різні речовини можна виділити з суміші. Наприклад, можна без особливих труднощів розділити суміш із солі та піску. Для цього достатньо помістити суміш у воду, почекати поки розчиниться сіль і відфільтрувати отриманий розчин. В результаті отримаємо чистий пісок.

Суміші можуть бути однорідними та неоднорідними.

У однорідній суміші не можна виявити частинки речовин, з яких складається суміш. Проби, взяті в різних місцях такої суміші, будуть однакові (наприклад, солодкий чай, в якому повністю розчинився насипаний цукор).

Однак, якщо в склянці з чаєм цукор розчиниться не повністю, ми отримаємо неоднорідну суміш. Дійсно, якщо скуштувати такий чай, то з поверхні він буде не таким солодким, як із дна, т.к. концентрація цукру буде різною.