На каких свойствах основано разделение смеси с помощью магнита
- Отстаивание
- Центрифугирование
- Фильтрование
- Действие магнитом
- Выпаривание. Кристаллизация
- Дистилляция (перегонка)
Для получения чистых веществ используют различные способы разделения смесей.
| Способы разделения смесей | |
|---|---|
| неоднородных (гетерогенных) | однородных (гомогенных) |
| — Отстаивание — Фильтрование — Действие магнитом — Центрифугирование | — Выпаривание. Кристаллизация. — Дистилляция (перегонка) |
Процессы разделения смесей основаны на различных физических свойствах компонентов, образующих смесь.
Отстаивание
Отстаивание — это разделение неоднородной жидкой смеси на компоненты, путём её расслоения с течением времени под действием силы тяжести.
Отстаиванием можно разделить смесь нерастворимых в воде веществ, имеющих разную плотность.
Пример. Смесь из железных и древесных опилок можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Железные опилки опустятся на дно сосуда, а древесные будут плавать на поверхности воды (2), и их вместе с водой можно будет слить в другой сосуд (3):
На этом же принципе основано разделение смесей малорастворимых друг в друге жидкостей.
Пример. Смеси бензина с водой, нефти с водой, растительного масла с водой быстро расслаиваются, поэтому их можно разделить с помощью делительной воронки:
Отстаиванием также можно разделить вещества, которые осаждаются в воде с различной скоростью.
Пример. Смесь из глины и песка можно разделить, если высыпать её в сосуд с водой (1), взболтать и дать отстояться. Песок оседает на дно значительно быстрее глины (2):
Этот способ используется для отделения песка от глины в керамическом производстве (производство глиняной посуды, красных кирпичей и др.).
Центрифугирование
Центрифугирование — это разделение неоднородных жидких смесей путём вращения.
Пример. Если компоненты неоднородной жидкой смеси очень малы, такие смеси разделяют центрифугированием. Такие смеси помещают в пробирки и вращают с большой скоростью в специальных аппаратах — центрифугах.
Перед центрифугированием частицы смеси распределены по объёму пробирки равномерно. После центрифугирования более лёгкие частицы всплывают наверх, а тяжёлые оседают на дно пробирки.
С помощью центрифугирования, к примеру, отделяют сливки от молока.
Фильтрование
Фильтрование — это разделение жидкой неоднородной смеси на компоненты, путём пропускания смеси через пористую поверхность. В роли пористой поверхности может выступать бумажная воронка, марля, сложенная в несколько слоёв, или любой другой пористый материал, способный задержать один или несколько компонентов смеси.
Фильтрованием можно разделить неоднородную смесь, состоящую из растворимых и нерастворимых в воде веществ.
Пример. Чтобы разделить смесь, состоящую из поваренной соли и песка, её можно высыпать в сосуд с водой, взболтать и затем эту смесь пропустить через фильтровальную бумагу. Песок остаётся на фильтровальной бумаге, а прозрачный раствор поваренной соли проходит через фильтр:
При необходимости, растворённую поваренную соль из воды можно выделить выпариванием.
Действие магнитом
С помощью магнита из неоднородной смеси выделяют вещества, способные к намагничиванию.
Пример. C помощью магнита можно разделить смесь, состоящую из порошков железа и серы:
Выпаривание. Кристаллизация
Выпаривание — это способ разделения жидких смесей путём испарения одного из компонентов. Скорость испарения можно регулировать с помощью температуры, давления и площади поверхности испарения.
Пример. Чтобы растворённую в воде поваренную соль выделить из раствора, последний выпаривают:
Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаётся поваренная соль. Иногда применяют упаривание, т. е. частичное испарение воды. В результате образуется более концентрированный раствор, при охлаждении которого растворённое вещество выделяется в виде кристаллов. Этот процесс получил название кристаллизации.
Дистилляция (перегонка)
Дистилляция (перегонка) — это способ разделения жидких однородных смесей путём испарения жидкости с последующим охлаждением и конденсацией её паров. Данный способ основан на различии в температурах кипения компонентов смеси.
Пример. При нагревании жидкой однородной смеси сначала закипает вещество с наиболее низкой температурой кипения. Образующиеся пары конденсируются при охлаждении в другом сосуде. Когда этого вещества уже не останется в смеси, температура начнёт повышаться, и со временем закипает другой жидкий компонент:
Таким способом получают, к примеру, дистиллированную воду.
Источник
I. Новый материал
При подготовке урока использованы материалы автора: Н.К.Черемисиной,
учителя химии средней школы № 43
(г. Калининград), Источник
Мы живем среди химических веществ. Мы вдыхает воздух,
а это смесь газов (азота, кислорода и других), выдыхаем углекислый
газ. Умываемся водой – это еще одно вещество, самое распространенное
на Земле. Пьём молоко – смесь воды с мельчайшими капельками
молочного жира, и не только: здесь еще есть молочный белок казеин,
минеральные соли, витамины и даже сахар, но не тот, с которым
пьют чай, а особый, молочный – лактоза. Едим яблоки, которые состоят из
целого набора химических веществ – здесь и сахар, и яблочная кислота,
и витамины… Когда прожеванные кусочки яблока попадают в желудок, на
них начинают действовать пищеварительные соки человека, которые помогают
усваивать все вкусные и полезные вещества не только яблока, но и любой другой
пищи. Мы не только живем среди химических веществ, но и сами из
них состоим. Каждый человек – его кожа, мышцы, кровь, зубы, кости, волосы
построены из химических веществ, как дом из кирпичей. Азот, кислород, сахар,
витамины – вещества природного, естественного происхождения. Стекло, резина,
сталь – это тоже вещества, точнее, материалы (смеси веществ). И стекло,
и резина – искусственного происхождения, в природе их не было. Совершенно
чистые вещества в природе не встречаются или встречаются очень редко.
Чем же отличаются чистые вещества от смесей веществ?
Индивидуальное чистое вещество обладает определённым
набором характеристических свойств (постоянными физическими свойствами). Только
чистая дистиллированная вода имеет tпл = 0 °С, tкип= 100 °С, не имеет вкуса.
Морская вода замерзает при более низкой, а закипает при более высокой
температуре, вкус у нее горько-соленый. Вода Черного моря замерзает при более
низкой, а закипает при более высокой температуре, чем вода Балтийского моря.
Почему? Дело в том, что в морской воде содержатся другие вещества, например
растворенные соли, т.е. она представляет собой смесь различных веществ, состав
которой меняется в широких пределах, свойства же смеси не являются постоянными.
Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским
ученым Робертом Бойлем: «Смесь – целостная система, состоящая из разнородных компонентов».
Сравнительная характеристика смеси и чистого вещества
Признаки сравнения | Чистое вещество | Смесь |
Состав | Постоянный | Непостоянный |
Вещества | Одно и то же | Различные |
Физические свойства | Постоянные | Непостоянные |
Изменение энергии при образовании | Происходит | Не происходит |
Разделение | С помощью химических реакций | Физическими методами |
Смеси отличаются друг от друга по внешнему виду.
Классификация смесей показана в таблице:
Приведём
примеры суспензий (речной песок + вода), эмульсий (растительное масло + вода) и
растворов (воздух в колбе, поваренная соль + вода, разменная монета: алюминий +
медь или никель + медь).
В суспензиях видны частицы твердого вещества, в эмульсиях – капельки
жидкости, такие смеси называются неоднородными (гетерогенными), а в растворах
компоненты не различимы, они являются однородными (гомогенными) смесями.
Способы разделения смесей
В природе
вещества существуют в виде смесей. Для лабораторных исследований, промышленных
производств, для нужд фармакологии и медицины нужны чистые вещества.
Для очистки
веществ применяются различные способы разделения смесей
Эти способы основаны на различиях в физических свойствах компонентов
смеси.
Рассмотрим
способы разделения гетерогенных и гомогенных смесей.
Пример смеси | Способ |
Суспензия – смесь речного песка с водой | Отстаивание Разделение отстаиванием Разделение |
Смесь песка и поваренной соли в воде | Фильтрование На чем основано разделение гетерогенных смесей с Разделение смеси крахмала и воды фильтрованием |
Смесь порошка железа и серы | Действие Порошок железа притягивался магнитом, а порошок серы Несмачивающийся порошок серы всплывал на поверхность Разделение смеси серы и железа с помощью |
Раствор соли в воде – гомогенная смесь | Выпаривание или Вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются Если же разделять смесь спирта и воды, то первым Разделение однородных смесей |
Особым методом разделения компонентов, основанным на
различной поглощаемости их определенным веществом, является хроматография.
Дома вы можете проделать следующий опыт. Подвесьте
полоску из фильтровальной бумаги над сосудом с красными чернилами, погружая в
них лишь конец полоски. Раствор впитывается бумагой и поднимается по ней. Но
граница подъема краски отстает от границы подъема воды. Так происходит
разделение двух веществ: воды и красящего вещества в чернилах.
С помощью хроматографии русский ботаник М. С. Цвет
впервые выделил хлорофилл из зеленых частей растений. В промышленности и
лабораториях вместо фильтровальной бумаги для хроматографии используют крахмал,
уголь, известняк, оксид алюминия. А всегда ли требуются вещества с одинаковой
степенью очистки?
Для различных целей необходимы вещества с различной
степенью очистки. Воду для приготовления пищи достаточно отстоять для удаления
примесей и хлора, используемого для ее обеззараживания. Воду для питья нужно
предварительно прокипятить. А в химических лабораториях для приготовления
растворов и проведения опытов, в медицине необходима дистиллированная вода,
максимально очищенная от растворенных в ней веществ. Особо чистые вещества,
содержание примесей в которых не превышает одной миллионной процента,
применяются в электронике, в полупроводниковой, ядерной технике и других точных
отраслях промышленности.
Прочитайте стихотворение Л. Мартынова «Дистиллированная
вода»:
Вода
Благоволила
Литься!
Она
Блистала
Столь чиста,
Что ни напиться,
Ни умыться.
И это было неспроста.
Ей не хватало
Ивы, тала
И горечи цветущих лоз,
Ей водорослей не хватало
И рыбы, жирной от стрекоз.
Ей не хватало быть волнистой,
Ей не хватало течь везде.
Ей жизни не хватало
Чистой –
Дистиллированной воде!
Применение дистиллированной воды
II. Задания для закрепления
1) Поработайте с тренажёрами №1-4 (необходимо загрузить тренажёр)
Тренажёр №1. Чистые вещества и смеси
Тренажёр №2. Смеси
Тренажёр №3. Смеси в природе
Тренажёр №4. Смеси в сельском хозяйстве
2) Решите задачу:
Дана смесь сахара, речного песка и железных опилок. Предложите способ разделения этой смеси.
3) Творческое задание:
Подготовьте электронную презентацию на тему “Чистые вещества и смеси, которые нас окружают”
Источник
В природе вещества обычно встречаются в виде смесей. Чтобы получить чистое вещество, надо его из смеси выделить.
Разделение смеси производят для выделения в чистом виде всех её составных частей. При очистке выделяют одно вещество, а примеси удаляют.
В составе смесей вещества сохраняют свои свойства. Способы разделения и очистки веществ основаны на их различиях.
Одним из самых простых способов разделения неоднородных смесей является отстаивание.
Используется для разделения неоднородных смесей жидкого и твёрдого вещества или двух жидкостей, которые различаются по плотности.
При отстаивании смеси жидкости и твёрдого вещества на дне сосуда оседает вещество с большей плотностью. Верхний слой осторожно отделяют.
Отстаивание смеси песка и воды
Таким способом можно разделить смесь мела и воды, песка и воды.
Для разделения смеси двух жидкостей (растительное масло и вода, бензин и вода, нефть и вода) используется делительная воронка — сосуд с краном внизу. Сливают сначала более тяжёлый нижний слой, а затем — лёгкий верхний. Подобным образом в деревнях отделяли сливки от молока.
Делительная воронка
Фильтрование — это отделение жидкости или газа от взвешенных в них твёрдых частиц при пропускании через пористые материалы (фильтры). Фильтры задерживают частицы, если их размеры больше размера пор. Для фильтрования можно использовать специальную бумагу, ткань, марлю, вату, песок, уголь, пористую керамику.
Механизм фильтрования
Простейший прибор для фильтрования состоит из воронки с фильтром и сосуда для собирания фильтрата. При использовании бумажного фильтра смесь осторожно наливают в воронку по стеклянной палочке. Вода проходит через фильтр, а частицы твёрдого вещества задерживаются на нём.
Простейший прибор для фильтрования
((1) — смесь, (2) — стеклянная палочка, (3) — воронка с фильтром, (4) — фильтрат)
С помощью фильтрования можно очистить воду от попавших в неё пылинок, частиц песка и других примесей. В лабораториях этим способом отделяют образовавшиеся в реакциях осадки.
Фильтрование используется в промышленности (в производстве растительного масла, творога). В качестве фильтров там используются ткани.
В двигателях автомобилей через фильтры обязательно проходит топливо и масло.
На одной из стадий очистки питьевой воды в водопроводах её пропускают через слой чистого песка. В домашних условиях для очистки питьевой воды применяется бытовой фильтр.
Бытовой фильтр для очистки воды
С помощью фильтрования очищают также воздух от примесей. На фильтровании воздуха основана работа пылесоса, противогаза.
Для удаления нежелательных примесей часто используют адсорбенты. Так, в противогазах воздух проходит через слой активированного угля, который имеет много мелких пор и способен поглощать газообразные и растворённые вещества. Уголь применяется в производстве сахара для очистки сахарного сиропа от содержащихся в нём примесей.
Если частицы неоднородной смеси малы, то её сложно разделить отстаиванием или фильтрованием. В этом случае используют центрифугирование. Смесь помещают в сосуды, которые вращают с большой скоростью в центрифуге. Более тяжёлые частицы оседают на дне.
Центрифуга
Такой способ находит применение для разделения молока. При вращении в специальной центрифуге (сепараторе) отделяются сливки, и остаётся обезжиренное молоко.
Универсальных методов разделения смесей нет. В каждом конкретном случае основываются на различиях в свойствах веществ.
Смесь железных опилок с серой можно разделить, используя магнитные свойства железа. Если к поверхности смеси поднести магнит, то частицы железа притянутся к нему, а сера останется.
Смесь серы и железа
Железо и сера
Можно эту же смесь разделить с помощью воды. Железо тяжелее воды и оседает на дне. Сера водой не смачивается и остаётся на поверхности. Способ разделения смесей, основанный на различии смачиваемости компонентов, называется флотацией.
Источник
В ПОМОЩЬ МОЛОДОМУ
УЧИТЕЛЮ
Продолжение. Начало см. в № 19/2007
В природе чистые вещества встречаются редко,
чаще всего они входят в состав смесей.
И в быту мы имеем дело в основном не с
индивидуальными (отдельными) веществами,
а со смесями или материалами сложного
состава. Предметом же изучения науки химии
является вещество и его превращения.
Следовательно, учащиеся должны усвоить, что
одной из важнейших задач химии является
получение индивидуальных (чистых) веществ. Эта
проблема имеет два решения:
• синтез веществ в лабораториях, на
заводах, фабриках и комбинатах из других веществ
и материалов;
• разделение смесей (природных или
искусственных) на отдельные компоненты –
индивидуальные вещества.
Напоминаем, что задания для углубления и
систематизации знаний учащихся напечатаны
курсивом.
В зависимости от агрегатного состояния и
свойств составляющих их компонентов смеси
бывают однородными и неоднородными.
В любом случае вещества в смеси сохраняют
свои свойства.
Разделение смеси физическими или химическими
методами возможно тогда, когда вещества
(компоненты), их составляющие, обладают резко
различными свойствами. Выбор метода разделения
смесей зависит не только от типа смеси
(однородные или неоднородные) и индивидуальных
свойств компонентов, но и от того, какое вещество
или вещества необходимо выделить в чистом
виде. При этом надо учитывать, что полученные
в результате разделения смеси вещества не
будут абсолютно чистыми веществами,
а будут содержать определенную долю примеси.
Изучите этикетки на упаковках различных
веществ (химических реактивов) в химическом
кабинете. Обратите внимание на цветовые
и вербальные обозначения различной чистоты
веществ и содержание в них примесей
в соответствии со стандартом или
техническим условием каждого реактива.
ОПЫТ 1. Вещества в смеси
сохраняют свои индивидуальные свойства
Оборудование и материалы. Магнит, ступка с
пестиком, стаканы, бумага; вода, сера, железо
(порошок).
Проведение. Разотрите серу в ступке и
высыпьте (2–3 г) на лист белой бумаги. На другой
лист бумаги насыпьте порошок железа (2–3 г).
Рассмотрите внешние признаки этих веществ. Здесь
и далее в этом опыте обратите внимание на
сходство и различие индивидуальных свойств
железа и серы (агрегатное состояние, цвет, запах,
растворимость в воде, смачиваемость водой,
плотность, действие магнита и т.д.). Добавьте по
щепотке серы и железа в стаканчики с водой.
Накройте порции веществ на листках бумаги
другими листками и прикоснитесь к ним сверху
магнитом.
Разотрите в ступке порошок железа (2 г) с
серой (2 г) и рассмотрите смесь. Бросьте щепотку
полученной смеси в стаканчик с водой. Другую
порцию смеси насыпьте на лист бумаги, накройте
другим листом и поднесите магнит. Подробно
опишите ваши наблюдения. Ответьте на вопросы.
1. Почему тонко измельченный порошок серы не
тонет в воде? Обусловлено ли это свойство
плотностью серы или здесь другая причина?
2. Какие свойства серы и железа вы установили
в этом опыте?
3. Сохранились ли данные индивидуальные
свойства компонентов в смеси?
4. Какие свойства серы и железа были
использованы в этом опыте для разделения
смеси железа с серой?
ОПЫТЫ 2–3. Неоднородные
смеси можно разделить отстаиванием
Оборудование и материалы. Штатив, стаканы,
цилиндры, делительные воронки; мутная (глина и
песок) вода, смесь растительного масла и воды.
Проведение. Взболтайте мутную воду
в стакане и вылейте суспензию в цилиндр.
Перемешайте тщательно смесь масла с водой и
перелейте эмульсию в делительную воронку,
закрепленную в штативе.
Отметьте ваши наблюдения через 1, 2, 5 мин. Декантируйте
жидкость из цилиндра в чистый стакан.
Рассмотрите остаток в цилиндре и воду
в стакане.
Повернув кран делительной воронки, слейте из
нее нижний слой жидкости в стакан.
1. Какие свойства компонентов позволили
разделить данные смеси?
2. Можно ли утверждать, что выделенные из
смеси вещества (какие?) являются чистыми?
3. Приведите примеры разделения смесей
методом отстаивания, применяемые на практике.
На различии каких свойств веществ основан
этот метод?
ОПЫТ 4. Разделение
неоднородных смесей
можно ускорить центрифугированием
Оборудование и материалы. Центрифуга;
мутная (глина) вода.
Проведение. Налейте суспензию
в центрифужные пробирки, установите их
в гнезда центрифуги и включите прибор
в соответствии с инструкцией (или используйте
ручную центрифугу) на 3–5 мин. Слейте воду
в чистый стакан.
ОПЫТЫ 5–6. Суспензии можно
разделить
на компоненты фильтрованием
Оборудование и материалы. Штатив с кольцом,
воронка для фильтрования, стаканы, стеклянные
палочки, фильтровальная бумага, вата, марля;
мутная вода, 3%-й раствор сульфата меди(II).
Проведение. Соберите установку для
фильтрования и проведите фильтрование мутной
воды сначала через слой марли, затем – ваты и,
наконец, используя фильтровальную бумагу с
достаточно мелкими порами. Аналогичный опыт
проведите с раствором сульфата меди(II).
Отметьте ваши наблюдения, сравните чистоту
фильтрата при использовании различных
фильтрующих материалов и применении различных
методов для разделения смесей. Сделайте
соответствующие выводы.
1. Можно ли разделить фильтрованием смесь
воды и растительного масла или другие эмульсии?
2. Приведите примеры практического разделения
смесей с помощью фильтрования. На чем основан
этот метод разделения смесей?
3. Какие смеси можно разделить фильтрованием,
а какие смеси невозможно разделить этим
методом?
ОПЫТ 7. Некоторые смеси можно
разделить с помощью магнита
Оборудование и материалы. Магнит, листочки
бумаги 10х10 см; смесь порошка железа с песком,
набор (смесь) монет различного достоинства, смесь
магнетита с пустой породой.
Проведение. Смесь помещают на лист бумаги,
накрывают другим листком, подносят магнит и, не
убирая его, переворачивают верхний листок с
веществом, притягивающимся к магниту.
Опишите ваши наблюдения. Проверьте, какие еще
вещества и материалы притягиваются магнитом.
1. Какие вещества или материалы выделились из
смесей с помощью магнита?
2. На чем основан метод магнитного
разделения смесей? Приведите примеры
использования этого метода на практике.
ОПЫТ 8. Флотация применяется
для обогащения полезных ископаемых
Оборудование и материалы. Высокий химический
стакан, шпатель; смесь тонко измельченной серы с
песком, вода.
Проведение. С помощью шпателя подсыпайте
небольшими порциями смесь серы с песком
в стакан с водой, каждый раз хорошо
перемешивая содержимое стакана.
Опишите ваши наблюдения. Уточните по
справочнику плотность песка, серы и воды и
запишите их значения в тетрадь.
1. Заметили ли вы какие-либо противоречия
между свойствами серы и плотностью этого
вещества?
2. Приведите примеры практического применения
флотации как метода разделения веществ при
обогащении полезных ископаемых. На чем
основан этот метод?
ОПЫТЫ 9–10. Можно ли
выпариванием растворов
получить соль и сахарный песок?
Оборудование и материалы. Штатив с кольцом,
сетка, фарфоровые чашки для выпаривания,
спиртовка (горелка); 30%-й раствор поваренной соли,
40%-й раствор сахара.
Проведение. Соберите установку для
выпаривания. Налейте 3–4 мл раствора поваренной
соли в чашку и проведите выпаривание жидкости
почти досуха. Тигельными щипцами снимите чашку с
огня и убедитесь, что вода полностью выпарилась.
В противном случае осторожно доведите опыт до
конца, не допуская излишнего перегрева соли.
(О с т о р о ж н о! Возможно разбрызгивание
горячего концентрированного раствора.) После
того как чашка с солью остынет, соберите сухой
остаток на чистый лист бумаги. Аналогично (о с
т о р о ж н о!) проведите выпаривание 3–4 мл
раствора сахара. Попытайтесь и в этом случае
собрать сухой остаток.
Опишите ваши наблюдения и сравните
результаты выпаривания растворов поваренной
соли и сахара. Обратите внимание на внешний вид
полученных веществ. П о м н и т е, что пробовать
вещества на вкус в лаборатории категорически
запрещается!
1. Все ли твердые вещества, растворенные
в воде, можно получить в чистом виде путем
выпаривания раствора при обычных условиях?
2. Приведите примеры получения веществ
в чистом виде методом выпаривания на практике.
На чем основан этот метод?
ОПЫТ 11. Можно ли морскую
воду превратить в пресную воду?
Оборудование и материалы. Установка для
дистилляции воды, битый фаянс, предметные стекла,
пипетки, тигельные щипцы; 3%-й раствор поваренной
соли (имитация морской воды).
Проведение. Выпарьте каплю «морской воды»
на предметном стекле и докажите, что данный
образец жидкости является раствором. (На месте
выпаренной капли останется «пятно» соли.)
Соберите установку для дистилляции воды или ее
упрощенный вариант, поместив предварительно
в колбу для дистилляции кусочки битого фаянса
(для равномерного кипения жидкости) и отгоните
2–3 мл дистиллята. Проверьте на чистоту пробу
полученной порции дистиллированной воды путем
выпаривания на предметном стекле.
Опишите наблюдения, сравните результаты
выпаривания капель «морской» и дистиллированной
воды, оцените эффективность данного метода
очистки веществ.
1. Какие смеси (однородные или неоднородные)
можно разделять методом дистилляции?
2. Какие компоненты смесей можно, а какие
нельзя выделять путем дистилляции?
3. Приведите примеры практического применения
дистилляции (перегонки). На чем основан этот
способ очистки веществ?
ОПЫТ 12. Красивые кристаллы
можно «вырастить» дома
Оборудование и материалы. Стаканы,
нагревательный прибор, капроновая нить,
стеклянная палочка; медный купорос, поваренная
соль и другие соли, вода.
Проведение. Приготовьте 250–300 мл
насыщенного при 30 °С раствора cоли (из имеющейся
в наличии). Если раствор содержит видимые
примеси, профильтруйте его в большой стакан.
К середине стеклянной палочки привяжите тонкую
капроновую нить. Положите палочку на верх
стакана, а свободный конец нити опустите
в раствор почти до дна сосуда. Через 1–2 дня
осмотрите нить и снимите с нее все кристаллики,
кроме одного – самого крупного и самой
правильной формы. Раствор можно вновь нагреть до
растворения выпавших кристаллов и после
охлаждения повторно опустить в него нить с
кристаллом. Операцию проводят до получения
крупного кристалла. Выращенные кристаллы лучше
хранить в прозрачных закрытых сосудах,
снабдив их этикетками.
Зарисуйте полученные кристаллы, сравните
формы крупных и мелких кристаллов одного и
того же вещества и формы кристаллов различных
веществ. Сделайте соответствующие выводы.
Приведите примеры практического применения
кристаллизации и перекристаллизации
в качестве способа очистки веществ. На чем
основан этот метод?
ОПЫТ 13. Растворимость йода
в гексане выше, чем в воде
Оборудование и материалы. Делительная
воронка, стакан; йодная вода, гексан (можно взять
неокрашенный бензин или керосин прямой
перегонки).
Проведение. Налейте в делительную
воронку 5–10 мл йодной воды и осторожно по стенке
сосуда добавьте 2–3 мл растворителя. Обратите
внимание, что растворитель легче воды. Закройте
воронку пробкой и осторожно, придерживая пробку,
перемешайте смесь. Обратите внимание, что йод
перешел из водного слоя в слой растворителя.
Опишите ваши наблюдения, сравните окраски
исходных и полученных растворов. Объясните эти
изменения. По словарю найдите толкование
понятия «экстракция».
Приведите примеры практического применения
экстракции как способа очистки и выделения
веществ. На чем основан этот метод?
ОПЫТ 14. Черный уголь
обесцвечивает чернила
Оборудование и материалы. Коническая колба,
принадлежности для фильтрования; вода, чернила,
таблетки активированного угля.
Проведение. Налейте в колбу 40–50 мл воды и
добавьте 1–3 капли чернил, чтобы получился слабо
окрашенный раствор. В колбу добавьте 3–5
таблеток активированного угля и круговыми
движениями колбы интенсивно перемешайте смесь.
Дайте смеси отстояться. Если обесцвечивания не
произошло, добавьте еще несколько таблеток угля
и повторите перемешивание. Убедившись, что адсорбция
произошла полностью, профильтруйте смесь.
Опишите ваши наблюдения. Оцените
эффективность метода адсорбции как одного из
способов очистки веществ.
На чем основано явление адсорбции и где оно
находит практическое применение?
ОПЫТ 15. Мы «пишем» красками
Оборудование и материалы. Фильтровальная
бумага, пипетки, вода, фломастеры различных
цветов.
Проведение. Несколькими прикосновениями
цветного фломастера в одну и ту же точку
получите на фильтровальной бумаге небольшое, но
интенсивно окрашенное пятно. Капните каплю
спирта или воды в центр пятна и по мере его
расплывания добавляйте следующие капли
растворителя. Если краситель однороден, то и
цветное кольцо получится однородным. Если же
краситель фломастера состоит из смеси
нескольких красок, то вы получите хроматограмму
из нескольких цветов, соответствующих составу
красителя. Метод разделения сложных окрашенных
смесей на составные части в данном случае
называется бумажной хроматографией.
Окрашенное пятно можно получить на бумаге также
с помощью двух или более фломастеров и повторить
опыт.
Опишите ваши наблюдения в эксперименте по
разделению смеси методом хроматографии. Метод
основан на различной степени адсорбции веществ
специальными адсорбентами.
Приведите примеры разделения веществ методом
хроматографии с помощью различных адсорбентов.
На чем основан этот метод?
Вопросы и задания для систематизации
и обобщения понятий темы
1. Составьте план разделения следующих смесей:
а) песок, соль;
б) песок, глина, древесные опилки;
в) песок, йод, поваренная соль;
г) мелкие железные гвозди, бытовой мусор;
д) железные опилки, поваренная соль, сера.
2. Если повар пересолил суп, то реком?