Смесь (химия) — это… Что такое Смесь (химия)?

У этого термина существуют и другие значения, см. Смесь.

Смесь — физико-химическая система, в состав которой входят два или несколько химических соединений (компонент)^[1].

В смеси исходные вещества включены неизменными. При этом нередко исходные вещества становятся неузнаваемыми, потому что смесь обнаруживает другие физические свойства по сравнению с каждым изолированным исходным веществом. При смешивании не возникает, тем не менее, никакое новое вещество.

Специфические качества смеси, например, плотность, температура кипения или цвет, зависят от соотношения компонентов смеси (массовое отношение). Смесь двух металлов, полученная путём смешивания их расплавов, называется сплавом. В другой связи говорят о конгломерате. Коллоидные растворы находятся посередине между гомогенными и гетерогенными смесями. В этих жидкостях примешаны твердые частички, каждая из которых состоит из небольшого числа молекул. Поэтому такая смесь ведёт себя как раствор.

Если хотят разделить смесь на чистые вещества, то используют некоторые физические качества. Из этого получается выбор соответствующего разделительного метода.

Различные виды смесей можно классифицировать в 2 группы:

• Гетерогенные смеси полностью не смешаны, так как чистые вещества существуют в ясно отграниченных фазах, то есть это многофазные материалы
• Гомогенные смеси — это на молекулярном уровне смешанные чистые вещества, то есть это однофазные материалы.

Гомогенные смеси делятся по агрегатному состоянию на три группы:

• газовые смеси;
• растворы;
• твёрдые растворы.

Гетерогенные смеси двух веществ можно разделить по агрегатным состояниям на следующие группы:

Мерой, указывающей доли веществ в смеси, является концентрация.

Различие между чистыми веществами и смесями

Наиболее простым такое различие является для газов. Чистое сложное вещество (например, вода), состоит из одного типа молекул, а смесь газов — из нескольких типов (например, молекул кислорода и водорода). Смесь газов можно разделить физическими методами (например, диффузионным), а сложное вещество — нельзя.

В отношении жидких и твёрдых смесей не всегда всё очевидно.

Разделение смесей

Существуют различные методы разделения смесей. Для газов эти методы основаны на разнице в скоростях либо массах молекул веществ, входящих в смесь.

1. Основные способы выделения веществ из неоднородной (гетерогенной) смеси:

• действие магнитом

2. Основние способы выделения веществ из однородной (гомогенной) смеси:

• кристаллизация

• хроматография

См. также

Примечания

1. ↑ mixture // IUPAC Gold Book

Смесь (химия) — Википедия. Что такое Смесь (химия)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Смесь — система, состоящая из двух или более веществ (компонентов смеси)^[1]. Однородную^[2] смесь называют раствором^[3][4] (газовым, жидким или твёрдым), а неоднородную

[5] — механической смесью^[6][7]. Любую смесь можно разделить на компоненты физическими методами^[8]; изменения состава компонентов смеси при этом не происходит^[9].

Составляющие вещества, индивидуальные вещества, чистые вещества и смеси

Классификация химических веществ по их делимости на составные части

Традиционная эмпирическая классификация веществ в химии основана на их делимости на составные части^{[7][10][11][12]} и не использует представлений атомно-молекулярной теории. В отечественной литературе принято делить химические вещества на индивидуальные (чистые) вещества (простые и соединения) и их смеси^{[13][14][9][15]}. На сегодняшний день стандартизированное определение индивидуального вещества отсутствует^[15], поэтому в физической химии в качестве его синонима используют термин составляющее вещество^[16], понимая под ним любое вещество, которое может быть выделено из системы и существовать вне её

[17]^[18][19][20] (иногда говорят не о составляющих веществах и независимых составляющих веществах — компонентах, — а о компонентах и независимых компонентах^[21][22]). Отказ от использования терминов «чистое вещество» и «индивидуальное вещество» исключает произвол, связанный с привязкой этих понятий к степени чистоты вещества и требованиям постоянства его состава и свойств.

Классификация смесей

В зависимости от фазового состава различают^[9][15]:

• гомогенную смесь, представляющую собой однородную систему, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). Составные части гомогенной смеси нельзя отделить друг от друга механическими методами;
• гетерогенную смесь, состоящую из однородных частей (фаз), разделённых поверхностью раздела. Фазы могут отличаться друг от друга по составу и свойствам. Составные части гетерогенной смеси можно отделить друг от друга механическими методами ^[23]. К гетерогенным смесям относятся, например, композиты.

Гомогенные смеси делят по агрегатному состоянию на три группы^[15]:

В зависимости от агрегатного состояния компонентов в гетерогенных смесях различают^[24]:

	Твёрдые частицы	Капли жидкости	Пузырьки газа
В твердом теле	Сплав, композит, покрытие, плёнка	Твёрдая эмульсия	Твёрдая пена, фильтр, сорбент, мембрана
В жидкости	Суспензия	Эмульсия, крем	Пена
В газе	Аэрозоль, дым, пыль	Туман, капли	—

Разделение смесей

Отстойник для очистки воды от механических примесей Приспособление для декантации вина Лабораторный стеклянный пористый фильтр

Основные способы выделения веществ из неоднородной (гетерогенной) смеси:

Основные способы выделения веществ из однородной (гомогенной) смеси:

См. также

Примечания

1. ↑ mixture // IUPAC Gold Book.
2. ↑ Точнее, гомогенную.
3. ↑ Химическая энциклопедия, т. 4, 1995, с. 184—192.
4. ↑ БСЭ, 3-е изд., т. 21, 1975, с. 487—488.
5. ↑ гетерогенную.
6. ↑ Глинка, 2014, с. 17.
7. ↑ ^{1 2} Ходаков, 1954, 1954, с. 15.
8. ↑ Речь идёт о принципиальной осуществимости такого разделения, а не о практическом реализации теоретически возможного метода.
9. ↑ ¹
   ^{2 3} Вольхин, 2002, с. 23.
10. ↑ Ходаков, 1975, 1975, с. 26.
11. ↑ Рудзитис, 7—11 классы, 1985, с. 7—15.
12. ↑ Рудзитис, 8 класс, 2011, с. 7—18.
13. ↑ Глинка, 2014, с. 15—16.
14. ↑ Рудзитис, 8 класс, 2011, с. 7—8.
15. ↑ ^{1 2 3 4} Жуков С. Т. Основные представления и понятия химии, 2002.
16. ↑ constituent // IUPAC Gold Book.
17. ↑ Коган, 2013, с. 11.
18. ↑ Мечковский, 2010, с. 127.
19. ↑ Еремин, 2005, с. 12.
20. ↑ Герасимов, 1970, с. 331.
21. ↑ Сивухин, 2005, с. 489.
22. ↑ Путилов, 1971, с. 230.
23. ↑ Новиков, 1961, с. 86.
24. ↑ Классификация дисперсных систем.

Литература

• Большая Советская Энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М.: Советская Энциклопедия, 1975. — Т. 19: Проба — Ременсы. — 640 с.
• Вольхин В. В. Общая химия. Основы химии. — Пермь: Перм. гос. тех. ун-т, 2002. — 512 с. — ISBN 5-88151-309-6.
• Герасимов Я. И., Древинг В. П., Еремин Е. Н. и др. Курс физической химии / Под общ. ред. Я. И. Герасимова. — 2-е изд. — М.: Химия, 1970. — Т. I. — 592 с.
• Глинка Н. Л. Общая химия. Учебник для бакалавров / Под ред. В. А. Попкова и А. В. Бабкова. — 19-е изд., перераб. и доп. — М.: Юрайт, 2014. — 910 с. — (Бакалавр. Базовый курс). — ISBN 978-5-9916-3158-7.
• Еремин В. В., Каргов С. И., Успенская И. А. и др. Основы физической химии. Теория и задачи. — М.: Экзамен, 2005. — 481 с. — (Классический университетский учебник). — ISBN 5-472-00834-4.
• Коган В. Е., Литвинова Т. Е., Чиркст Д. Э., Шахпаронова Т. С. Физическая химия / Науч. ред. проф. Д. Э. Чиркст. — СПб.: Национальный минерально-сырьевой ун-т «Горный», 2013. — 450 с.
• Мечковский Л. А., Блохин А. В. Химическая термодинамика. Курс лекций. В двух частях. Часть 1. Феноменологическая термодинамика. Основные понятия, фазовые равновесия. — Минск: БГУ, 2010. — 141 с.
• Новиков И. И., Зайцев В. М. Термодинамика в вопросах и ответах. — М.: Госатомиздат, 1961. — 144 с.
• Путилов К. А. Термодинамика / Отв. ред. М. Х. Карапетьянц. — М.: Наука, 1971. — 376 с.
• Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия. Учебное пособие для 7—11 классов вечерней (сменной) средней общеобразовательной школы. В 2-х частях. Часть I. — М.: Просвещение, 1985. — 192 с.
• Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия. Неорганическая химия. 8 класс. — 15-е изд. — М.: Просвещение, 2011. — 176 с. — ISBN 978-5-09-025532-5.
• Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. — 5-е изд., испр. —
  М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 544 с. — ISBN 5-9221-0601-5.
• Химическая энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Пол — Три. — 640 с. — ISBN 5-85270-092-4.
• Ходаков Ю. В. Общая и неорганическая химия. Книга для учителя. — М.: Изд. Академии пед. наук РСФСР, 1954. — 524 с.
• Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. и др. Преподавание неорганической химии в средней школе. Методическое пособие для учителей. — М.: Просвещение, 1975. — 416 с. — (Методическая библиотека школы).

Галерея

• 

  Химическая классификация веществ по их делимости на составные части

• Использование электромагнита для разделения гетерогенной смеси

• 

  Лабораторная центрифуга

• 

  Центрифуга для отжима белья после стирки

• 

  Фильтр воды для домашнего применения

• 

  Автомобильный воздушный фильтр

• 

  Схема цилиндрической флотационной камеры с подсветкой пены для контроля процесса

• Промышленная пенная флотация медных сульфидных руд

• 

  Перекристаллизация оксима бензофенона в лаборатории

• 

  Перегонка с использованием реторты

• 

  Бытовая система обратного осмоса

• 

  Мембраны для обратноосмотического рулонного модуля

Способы разделения смесей | Химия

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.

Чистые вещества и смеси

Смеси

Смесь — это совокупность из двух или большего числа различных веществ, химически не соединённых между собой. Вещества в смеси могут находиться в любых соотношениях.

Пример. Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, состоящую из кислорода, азота и других газов.

Вещества, которые входят в состав смеси, называются компонентами смеси.

Смеси делятся на однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные).

Однородные (гомогенные) смеси — это смеси, в которых невооружённым глазом или даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить компоненты, входящие в состав смеси.

Пример. Вода с растворённым в ней сахаром, воздух, большинство металлических сплавов — однородные смеси.

Однородные смеси иначе ещё называются растворами. Раствор — это однородная смесь, которая состоит из растворённого вещества и растворителя.

Физические свойства однородных смесей могут отличаться от свойств их компонентов.

Пример. Вода закипает при температуре 100 °C, а водный раствор соли — при более высокой температуре. Сплав олова со свинцом, используемый для паяния, плавится при более низкой температуре, чем чистые металлы.

Неоднородные (гетерогенные) смеси — это смеси, в которых невооружённым глазом или при помощи микроскопа можно увидеть компоненты, входящие в состав смеси.

Пример. Вода с песком, живые ткани, мутная вода, молоко — неоднородные смеси.

В неоднородных смесях физические свойства компонентов сохраняются.

Пример. Вода с песком закипает при температуре 100 °C.

Неоднородные смеси иначе ещё называются механическими смесями.

По агрегатному состоянию смеси можно разделить на три группы:

• газообразные (атмосферный воздух, природный и бытовой газы)
• жидкие (природная вода, молоко, нефть)
• твёрдые (природные минералы, горные породы)

Чистые вещества

Чистое вещество — это вещество, состоящее из частиц только одного вещества. Абсолютно чистые вещества получить невозможно, поэтому чистыми веществами условились называть такие вещества, в которых почти нет примесей. Примесь — это вещество, содержащееся в основном веществе в очень малом количестве.

Чистые вещества делятся на простые и сложные.

Простые вещества — это вещества, которые состоят из атомов одного химического элемента.

Пример. Кислород (O₂), аргон (Ar), азот (N₂) — простые вещества.

Сложные вещества — это вещества, которые состоят из атомов разных химических элементов.

Пример. Вода (H₂O), углекислый газ (CO₂), поваренная соль (NaCl) — сложные вещества.

Сложные вещества иначе ещё называются химическими соединениями.

Классификация веществ в виде схемы:

Разделение смесей ℹ️ способы и методы разделения, выпаривание, кристаллизация, дистилляция и хромография, особенности и примеры, простые и сложные способы

Многие вещества на нашей планете не встречаются в чистом виде, потому ученые придумали множество методов разделения смесей. Некоторые смеси состоят из видимых невооруженному глазу частей. Но есть вещества, однородность которых сохраняется только до наступления особого состояния. 

К примеру, из чего состоит гранит, видно всем, а вот структура молока становится явной только при его скисании. Ниже мы рассмотрим, как можно разделить смешанные вещества, и для чего применяется каждый из методов.

Способы разделения однородных смесей

Для выделения из готового состава растворенных компонентов принято использовать химические процессы. Разберем основные химические способы.

Выпаривание

В основу выпаривания заложены физические свойства компонентов смеси, а именно способность кипеть при разных температурах. 

В ходе такого процесса состав можно разделить на жидкие и растворимые вещества. Например, вода и соль, или вода и сахар.

Выпариванием пользуются при необходимости выделения из имеющейся смеси только твердого ингредиента.

С температурами кипения отдельных веществ можно предварительно ознакомиться в справочниках по химии или физике. Данные представлены в наглядных таблицах.

Кристаллизация

Кристаллизацией называют процесс формирования кристаллов из стекол, газов, расплавов и растворов. Такую же формулировку применяют при образовании кристаллов с полученной структурой из кристаллов другого структурного класса, так называемые полиморфные превращения, либо при смене состояния вещества из жидкого на твердое кристаллическое.

Методом кристаллизации пользуются для выделения больших образований твердого вещества. Жидкость испаряется частично. 

Раствор нагревают до определенной температуры и оставляют открытым на долгий период времени. При медленном испарении жидкости растворенное вещество выпадает в осадок в виде кристаллов. Таким методом в промышленных масштабах добывают соль из природной соленой воды.

Дистилляция (перегонка)

Метод перегонки основан на испарении летучих жидкостей, которые в дальнейшем превращаются в конденсат. 

При нагревании раствора летучий компонент превращается в пар и оседает на стенках сосудов в виде капель конденсата.

Дистилляцию применяют в процессе опреснения морской воды, что очень актуально для стран с острой нехваткой питьевой воды.

Дистилляция – это основной метод переработки нефти, которая, по сути, является многокомпонентной смесью. В результате перегонки получают различные виды топлива.

Хроматография

Хроматография основана на способности поверхности определенных веществ с разной интенсивностью поглощать разделяемые компоненты.

Процесс можно рассмотреть на простом практическом примере – разделении красителей фильтровальной бумагой. При погружении конца полоски бумаги в раствор, растворители будут подниматься на разную высоту и с различной скоростью.

В промышленных масштабах фильтровальную бумагу заменяют углем, мелом, известняком и прочими веществами. Для разделения многокомпонентных растворов используют хроматографы. Они не только разделяют смеси, но и устанавливают их состав.

Методы разделения неоднородных составов

Для разделения нерастворимой группы смесей применяют несколько иные методики. Их задача заключается в отделении твердых нерастворимых частиц от жидкостей или твердых частиц другого вида.

Отстаивание

Это наиболее простой метод, который отличается тем, что в процессе отстаивания частицы, имеющие больший вес, чем вода, опускаются на дно сосуда. 

Более легкие частицы наоборот всплывают на поверхность, где их потом и собирают.

Чем меньшего размера твердые компоненты, тем дольше длится отстаивание. Поэтому для ускорения очищения жидкости могут применять различные абсорбенты, адсорбенты и прочие химические катализаторы.

Фильтрование

Фильтрование часто используется совместно с отстаиванием. Для его осуществления понадобятся всевозможные фильтры. 

Наиболее результативными являются вакуумные, дисковые и ленточные. Они задерживают твердые частицы и пропускают жидкость в емкость. Чем больше размер фильтра, тем быстрее будет происходить фильтрация.

Центрифугирование

Работа высокоскоростных центрифуг заключается в разделении особо устойчивых эмульсий. 

При помощи центробежной силы компоненты смеси, имеющие индивидуальную густоту, разделяются через воронки в разные емкости. В этом и состоит суть центрифугирования.

Для газовых взвесей лучше использовать скоростные циклоны. Они собирают твердые частицы на электродах или стенках устройства.

Другие методы разделения

Отделить нужный компонент из имеющейся смеси можно и другими способами. 

Приведем несколько примеров:

1. Декантация – механическое отделение твердых веществ от жидких. Производится путем сливания жидкости с осадка. Широко применяется работниками ресторанов — сомелье и барменами.

2. Сушка – тепловое удаление жидкости из смесей. После сушки остается только твердый состав. Часто применяется на производстве непосредственно перед упаковкой продукции.

3. Электрофорез – сложное явление, заключающееся в электрокинетическом перемещении дисперсных частиц в жидком или газообразном веществе под воздействием электрического поля. Электрофорез применяется для разделения и изучения состава смеси в молекулярной биологии, химии и биохимии.

Методов разделения смесей намного больше, нежели описано в этой статье. Существуют очень сложные способы, которые предназначены для выделения из состава веществ со схожими свойствами или имеющихся в критически малых количествах в гетерогенных и гомогенных смесях.

Понятие о смеси веществ.

Чистое вещество имеет определенный постоянный состав или структуру (соль, сахар).

В жизни редко встречаются чистые вещества, чаще — смеси веществ. Воздух – это смесь азота, кислорода и других газов, морская вода – смесь воды и растворенных солей.

Смеси — это физические сочетания чистых веществ, не имеющие определенного или чистого состава.

Примером смеси может служить обыкновенный чай (напиток), который многие самостоятельно готовят и пьют по утрам.

Кто-то любит крепкий чай (большое кол-во заварки), кто-то любит сладкий чай (большое кол-во сахара)… Как видим, смесь под названием «чай» всегда получается немного разной, хотя и состоит из одних и тех же компонентов. Однако, следует отметить, что каждый компонент смеси сохраняет набор своих характеристик, поэтому, разные вещества можно выделить из смеси.

Гомогенные и гетерогенные смеси.

Гетерогенные смесиполностью не смешаны, так как чистые вещества существуют в ясно отграниченных фазах, то есть это многофазные материалы.

Гомогенные смеси — это на молекулярном уровне смешанные чистые вещества, то есть однофазные материалы.

Гомогенные смеси делятся по агрегатному состоянию на три группы:

— газовые смеси;

— растворы;

— твёрдые растворы.

Гетерогенные смеси двух веществ можно разделить по агрегатным состояниям на следующие группы:

	Твёрдые частички	Капли жидкости	Пузырьки газа
В твердом теле	Сплав	Капиллярная система	Твёрдая пена, порошок
В жидкости	Суспензия	Эмульсия	Пена
В газе	Аэрозоль	Туман	Неустойчиво

Основные способы разделения смеси

Существуют различные методы разделения смесей. Для газов эти методы основаны на разнице в скоростях либо массах молекул веществ, входящих в смесь.

1. Основные способы выделения веществ из неоднородной (гетерогенной) смеси:

— Отстаивание, фильтрование, действие магнитом

2. Основные способы выделения веществ из однородной (гомогенной) смеси:

— выпаривание, кристаллизация, дистилляция, хроматография

Состав смесей: объемная и массовая доли компонентов смеси, массовая доля примесей.

Мерой, указывающей доли веществ в смеси, является концентрация.

1.Для жидких и твёрдых смесей массовая доля компонента (w) рассчитывается по формуле:

2. Объёмная доля компонента газообразной смеси (φ) рассчитывается по формуле:

3. Используя материал пунктов 1 и 2, выведите формулы для расчётов:

m (раствора)=V*ρ

1. В 40 г дистиллированной воды растворили 2 г хлорида натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

2. Сколько воды и соли нужно взять, чтобы приготовить 250 г 10%-го раствора нитрата натрия?

3. К 1 кг 60%-го раствора соли добавили 50 г этой соли. Какова массовая доля соли в полученном растворе? Ответ округлить до десятых.

4. Смешали 120 г 40%-го и 280 г 10%-го раствора азотной кислоты. Определите массовую долю азотной кислоты в полученном растворе.

В 2 л раствора серной кислоты содержится 456 г h3SO4. Рассчитайте массовую долю растворённого вещества, учитывая, что плотность раствора равна 1,14 г/мл.

Вопросы для самоконтроля

1) Что такое чистое вещество?

2) Что такое смесь?

3) Сравните чистое вещество и смесь.

4) Классификация смесей по агрегатному состоянию.

5) Перечислите способы разделения смесей.

6) Для борьбы с болезнями растений, особенно плодовых деревьев и виноградников применяют раствор сульфата меди (II). Обычно растворяют 100 г соли на ведро воды (8 л). Какова массовая доля соли в полученном растворе? Сколько воды и соли содержится в 500 г этого раствора?

7) Сколько граммов воды и спирта нужно взять для приготовления 30 г 5% -го раствора йодной настойки?

 

ПЛАН ЗАНЯТИЯ № 10

Дисциплина: Химия.

Тема:Дисперсные системы.

Цель занятия: Расширить представление о дисперсной системе, дисперсной фазе и дисперсионной среде, классифицировать дисперсные системы, ввести понятие о коллоидных системах.

Планируемые результаты

Предметные: владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой; владение основными методами научного познания, используемыми в химии: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом; умение обрабатывать, объяснять результаты проведенных опытов и делать выводы; готовность и способность применять методы познания при решении практических задач;

Метапредметные: использование абстрактного мышления, умение классифицировать и делать выводы, продолжить развитие химической речи, обогащать ее словарный запас при устных ответах и грамотное выполнение при самостоятельных заданиях.

Личностные: умение использовать достижения современной химической науки и химиче­ских технологий для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;

Норма времени:2 часа

Вид занятия:Лекция.

План занятия:

1-Понятие о дисперсной системе.

2-Дисперсная фаза и дисперсионная среда.

3-Классификация дисперсных систем.

4-Понятие о коллоидных системах.

Оснащение: периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, образцы различных дисперсных систем.

Литература:

1. Химия 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.:Просвещение, 2014. -208 с.: ил..

2. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов. – 5 — изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 272с., с цв. ил.

Преподаватель: Тубальцева Ю.Н.

Читайте также:

Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси

«Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси»

Ключевые слова конспекта: предмет химии, вещества и их свойства, чистые вещества и смеси, способо разделения смесей.

---

---

Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Химия является одной из наук, изучающих природу. Вместе с биологией и физикой химия принадлежит к числу естественных наук.

Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. Вещество характеризуется определенными физическими свойствами.

Свойства веществ — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой, например:

Важнейшие физические свойства вещества следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, плотность, растворимость в воде, тепло-и электропроводность, температуры плавления и кипения.

Например, всем известное вещество алюминий можно охарактеризовать так: Алюминий — металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (р = 2,7 г/см3), плавится при температуре 600°С. Алюминий очень пластичен. По электрической проводимости уступает лишь золоту, серебру и меди. Из-за лёгкости алюминий в виде сплавов широко используют в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта.

---

Чистые вещества и смеси

Чистыми называются вещества, состоящие из одинаковых молекул. Смесь состоит из молекул разных веществ.

Каждое вещество имеет прежде всего свои, характерные именно для него свойства. Они в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.

В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).

Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.

Однородные смеси — это смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь. Неоднородные смеси — это смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ,составляющие смесь.

Способ разделения смесей

В смеси сохраняются свойства составляющих их веществ компонентов. На основании этих свойств выбирают рациональный способ разделения смесей.

 Способы разделения смесей основаны на различии свойств веществ-компонентов, их составляющих: плотности, растворимости в воде и других жидкостях-растворителях, способности плавиться и испаряться.

Способы разделения смесей: неоднородные смеси — отстаивание и фильтрование, действие магнитом; однородные смеси — перегонка, выпаривание, кристаллизация и хроматография.

 Отстаивание. Прием разделения смеси твердого и жидкого вещества путем осаждения твердого на дно под действием сил тяжести.

•  а) При выдерживании воды, содержащей частички глины, в емкостях глина медленно осаждается на дно, отстаивается. Применяется при очистке питьевой воды.
•  б) Чтобы разделить смесь поваренной соли и речного песка, надо поместить ее в колбу и добавить воды. Соль растворится, а песок опустится на дно. Затем осторожно слить раствор, чтобы песок остался в колбе. Соль из раствора получают выпариванием воды.
•  в) Для разделения смеси малорастворимых друг в друге жидкостей с различной плотностью используют делительную воронку. Это цилиндрический сосуд с краником внизу. Помещенная в эту воронку смесь бензина с водой или растительного масла с водой быстро расслаивается, причем водный слой оказывается внизу. Открывая кран, сливаем воду, а когда вода заканчивается, закрываем кран. В воронке — бензин или масло.

Фильтрование. Чтобы избавиться от нерастворимых в воде примесей, воду пропускают через фильтр. Материал фильтра — бумага, ткань, пористая керамика. Примеси остаются на фильтре, а вода очищается.

Действие магнитом. Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к намагничиванию. К магниту притягиваются железные опилки.

Перегонка. Прием разделения однородных жидких смесей путем испарения летучих жидкостей, различающихся температурами кипения, с последующей конденсацией паров. Так из нефти, представляющей собой смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов, получают попутные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и другие продукты.

 Выпаривание. Способ извлечения растворенного в жидком растворителе твердого или жидкого вещества. Например, упаривая воду из сладкого сиропа, получают сахар.

 Кристаллизация. Избирательное извлечение одного из нескольких твердых веществ, содержащихся в растворе. Частичное упаривание воды с последующим охлаждением раствора приводит к осаждению кристаллов главного компонента. Так из морской воды выделяют поваренную соль NaCl, а другие соли, присутствующие в меньшем количестве, остаются в растворе.

 Хроматография. Метод разделения смесей, основанный на различиях относительной растворимости веществ в используемом растворителе (жидкая фаза) и прочности связывания этих веществ поверхностью сорбента (твердая фаза).

 Бумажная хроматография. Нанесем каплю раствора смеси двух веществ на расстоянии 2 см от края длинной полоски фильтровальной бумаги. Подвесим полоску в стеклянном цилиндре, на дне которого находится растворитель. Нижнюю часть полоски погрузим в растворитель, при этом пятно со смесью находится чуть выше. Верхняя часть полоски удерживается проволокой у отверстия цилиндра. Сверху цилиндр закроем стеклом, чтобы не испарялся растворитель. Боковые стороны полоски не касаются стенок цилиндра. Растворитель смачивает полоску, и жидкий фронт движется вверх за счет капиллярных сил. Вместе с растворителем по бумаге движутся и растворенные вещества. Если они цветные, то за движением можно наблюдать визуально. Вещество, которое лучше растворимо и менее прочно удерживается сорбентом (бумагой), поднимется выше. Когда фронт поднимется достаточно высоко и пятна разделятся, полоску вынимают и разрезают.

Колоночная хроматография — процесс, родственный рассмотренному. В качестве твердой фазы служит силикагель, помещенный в колонку. Только в этом случае смесь наносят равномерно вверху колонки, а потом добавляют растворитель. Разделенные вещества собирают внизу в разные стаканчики.

---

Конспект урока «Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси».

Следующая тема: «Физические и химические явления».

 

Типов смесей Рона Куртуса

SfC Home> Физические науки> Химия>

, Рон Куртус (15 сентября 2005 г.)

Смесь представляет собой смешение двух или более разнородных веществ, которые химически не объединяются с образованием соединений и которые обычно могут быть разделены нехимическими способами.

Смеси можно разделить на три типа : суспензионная смесь, коллоидная смесь или раствор, в зависимости от того, как они сочетаются и могут быть разделены.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

• Что такое суспензионная смесь?
• Что такое коллоидная смесь?
• Какое решение?

Этот урок ответит на эти вопросы.

---

---

Смесь суспензий

Суспензионная смесь обычно создается путем перемешивания двух или более ингредиентов, при этом частицы обычно достаточно велики, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом или через увеличительное стекло.Ингредиенты суспензионной смеси неоднородны, что означает, что они не распределяются по вечерам. Большинство смесей представляют собой суспензионные смеси.

Твердо-твердая смесь

Многие суспензионные смеси состоят из смешанных твердых частиц. Смесь для кексов представляет собой пример видимых твердых частиц, смешанных вместе посредством перемешивания. Грязь или почва — еще один пример смеси твердой и твердой суспензии.

Эти смеси можно разделить просеиванием. Иногда при встряхивании более тяжелые частицы оседают на дно.

Твердожидкостная смесь

Если твердые частицы смешиваются с жидкостью или газом с образованием смеси суспензии, ингредиенты скоро разделятся, а более тяжелые твердые частицы осядут на дно. Например, если вы смешаете песок и воду, песок скоро опустится на дно.

Если твердые частицы легче жидкости — как в случае опилок, смешанных с водой — они отделятся и всплывут наверх.

Большая часть загрязнения воздуха состоит из частиц дыма и пыли, смешанных с атмосферой.Это суспензионная смесь. Через некоторое время эти твердые частицы осядут на землю.

Помимо отстаивания, для разделения ингредиентов также можно использовать фильтрацию.

Жидкостно-жидкостная смесь

Если видимые шарики жидкости смешать с жидким или газовым растворителем, ингредиенты скоро разделятся. Если шарики тяжелее, они осядут на дно. Если шарики светлее, они всплывут наверх.

Коллоидная смесь

Коллоидная смесь — это гомогенная комбинация твердых или жидких частиц, смешанных с жидким или газовым растворителем.

(Примечание: добавляемый вами материал называется растворенным веществом , а материал, который вы добавляете, называется растворителем .)

Размер частиц

Размер частиц растворенного вещества в коллоидной смеси намного меньше, чем размер частиц в суспензии, но они не такие маленькие, как частицы в растворе. Частицы в коллоидной смеси обычно имеют размеры всего лишь скопление молекул, которые могут быть даже не видны в обычный микроскоп.

Коллоидная смесь необычна тем, что частицы растворенного вещества больше не распадаются на отдельные молекулы, образуя таким образом раствор.Вместо этого «что-то» покрывает частицы и не дает им полностью раствориться в растворителе.

Смешивание

Смешивание материалов в коллоидной смеси обычно более агрессивно, чем простое перемешивание суспензии. Часто материал сильно перемешивают или встряхивают. Хорошим примером является смеситель для краски, который активно встряхивает баллончик для тщательного перемешивания красок и минимизации оседания.

Некоторыми примерами коллоидных смесей являются майонез, Jell-O, туман, масло и взбитые сливки.

Решение

Раствор — это однородная смесь, в которой одно вещество растворено в другом веществе. Растворенное вещество растворяется в растворителе. Растворитель представляет собой жидкость или газ, а растворенное вещество может быть твердым, жидким или газообразным.

Растворение

Растворение означает, что после помещения растворенного вещества в растворитель оно распадается на атомный, ионный или молекулярный уровень и больше не может рассматриваться как отдельный объект. Например, смешивание соли твердого материала с жидкой водой приводит к растворению соли в воде и образованию водного раствора соли.Соль распадается на ионы натрия ( Na ⁺ ) и хлора ( Cl ^— ) в водном растворителе.

Полярный или неполярный

Обычно все молекулы в растворе полярны или неполярны. Например, азот ( N ₂ ), кислород ( O ₂ ) и диоксид углерода ( CO ₂ ) — все неполярные молекулы. Они хорошо перемешиваются, образуя раствор, который мы называем воздухом.

В нормальных условиях комбинации полярных и неполярных молекул не смешиваются с образованием раствора.Есть исключения, такие как неполярный диоксид углерода, растворяющийся в полярном растворителе — воде ( H ₂ O ) под высоким давлением.

Разделение

Растворенное вещество и растворитель в растворе нельзя разделить, если один из ингредиентов не изменит состояние вещества. Например, при нагревании раствора один материал может испариться. Это также называется дистилляцией.

(Для получения дополнительной информации см. Химические растворы и Полярные и неполярные молекулы.)

Сводка

Смеси можно разделить на три типа: суспензионная смесь, коллоидная смесь или раствор, в зависимости от того, как они сочетаются и могут быть разделены. Смеси суспензий имеют более крупные частицы растворенного вещества, коллоидные смеси имеют гораздо более мелкие частицы, а частицы в растворах полностью растворяются в растворителе.

---

Будьте полны решимости сделать все возможное

---

Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайтов

Химические ресурсы

Книги

Книги по химии с самым высоким рейтингом

---

Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если это так, отправьте свой отзыв по электронной почте.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.

---

Поделиться страницей

Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:

---

Студенты и исследователи

Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/chemistry/
Mix_types.htm

Пожалуйста, включите это как ссылку на свой веб-сайт или как ссылку в своем отчете, документе или диссертации.

Авторские права © Ограничения

---

Где ты сейчас?

Школа чемпионов

Химия

Виды смесей

---

.

смесей Рона Куртуса — Понимание химии: Школа чемпионов

SfC Home> Физические науки> Химия>

Рона Куртуса (от 13 января 2006 г.)

Смесь представляет собой смешение двух или более разнородных веществ.

Основной характеристикой смесей является то, что материалы химически не соединяются. Смеси можно разделить на равномерно распределенные ( однородных ) и неравномерно распределенные ( неоднородные ).Типы смесей — суспензия, коллоид или раствор.

Примеры смесей включают различные комбинации твердых веществ, жидкостей и газов. Разделение смесей может осуществляться механическими средствами, такими как весовые, испарением или другими способами.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

• Каковы характеристики смесей?
• Какие бывают примеры простых смесей?
• Как разделяются смеси?

Этот урок ответит на эти вопросы.

---

---

Характеристики смеси

Смесь — это комбинация двух или более материалов, соединений или элементов, в которой нет химической комбинации или реакции. Материал распределяется по смеси двумя способами. Также есть три типа смесей.

Сравнение смесей с соединениями

Смеси сильно отличаются от химических соединений.

Пропорции

Смеси физически смешиваются в неопределенных пропорциях.Они просто смешиваются. С другой стороны, в соединении вещества химически соединяются, образуя молекулы. Элементы в составе соединяются в определенных пропорциях. Например, в молекуле воды ( H ₂ O ) всегда есть две части водорода и одна часть кислорода.

Нет новых веществ

При создании смеси не образуются новые вещества. Каждая часть смеси сохраняет свои свойства. Когда соединение образуется, это новое вещество с новыми свойствами.

Можно смешивать водород и кислород в различных пропорциях. До тех пор, пока вы не зажгли смесь спичкой, чтобы она взорвалась в результате химической реакции, комбинация будет образовывать смесь, которую можно разделить с помощью газов разного веса. Каждый газ сохранит свои свойства.

Разделение

Части соединения можно разделить только химическим путем, а смесь можно разделить физическими средствами, а не химическими способами.

Распространение материалов

Распределение материалов в смеси может быть неоднородным или однородным.

Гетерогенные смеси — это смеси, в которых вещества распределены неравномерно. Обычно они включают смесь твердого вещества с твердым. Смесь камней в почве является примером неоднородной смеси.

Гомогенные смеси — это смеси, в которых материалы распределены равномерно.

Виды смесей

Смеси можно разделить на три типа: суспензионные, коллоидные и растворные.Некоторые жидкие смеси представляют собой растворы.

(Для получения дополнительной информации см .: Типы смесей.)

Подвеска

Смеси суспензий имеют более крупные частицы и неоднородны. Большинство смесей представляют собой суспензионные смеси.

Коллоидный

Коллоидные смеси находятся между смесями суспензии и раствора. Ингредиенты в коллоидных смесях меньше по размеру и обычно однородны.

Гомогенизированное молоко — это коллоидная смесь сливок и частиц молочного жира в обезжиренном молоке.Судя по названию, частицы распределены равномерно.

Решения

Растворы — это однородные смеси, состоящие из микроскопических частиц и даже молекул. Растворенное вещество и растворитель в растворе являются полярными или неполярными молекулами при нормальных условиях.

Уксус — это однородная смесь или раствор воды и уксусной кислоты. Соленая вода — еще один пример решения.

(Для получения дополнительной информации см. Химические растворы и Полярные и неполярные молекулы.)

Примеры смесей

Простые смеси могут включать различные комбинации твердых веществ, жидкостей и газов.

Цельный в твердом

Песок является примером суспензии смеси твердых частиц. Просеивая песок, вы можете разделить частицы по размеру.

Твердое вещество в жидкости

Мутная вода — это пример твердых частиц, смешанных с жидкостью. Грязь добавляется в воду и превращается в смесь путем перемешивания ингредиентов.Через некоторое время гравитация заставит частицы осесть на дно.

Кровь — еще один пример твердых частиц в жидкости. Клетки крови можно отделить с помощью центрифуги.

Твердое вещество в газе

Дым — пример твердых частиц, смешанных с газом. Частицы растворенного дыма добавляются к воздуху растворителя и перемешиваются конвекционными потоками.

Через некоторое время частицы осядут на землю. Твердые частицы в воздухе составляют основную часть загрязнения воздуха.

Жидкость в жидкости

Если вы тщательно смешаете растворенное масло и растворяющую воду, разбив жидкости на маленькие шарики, смесь скоро разделится. Масло и вода не смешиваются постоянно.

Обратите внимание, что вы также можете смешать воду с маслом. В этом случае вода будет считаться растворенным веществом, а масло — растворителем.

Молоко гомогенизированное

Обычное молоко скоро превратится в обезжиренное молоко со сливками наверху. При чрезмерном перемешивании комбинации они не разделяются легко.Это называется гомогенизированным молоком. Хотя он не должен расслаиваться, это не настоящее решение, потому что через очень долгое время крем поднимется наверх. Но к тому времени молоко, скорее всего, испортилось.

Жидкость в газе

Частицы жидкости могут смешиваться с газом, но вскоре отделяются. Примером может служить мелкий туман из частиц воды в воздухе.

Газ в жидкости

В жидкости видны пузырьки воздуха или газа. Будучи легче, они вскоре поднимаются на вершину.

Газ в газе

Газы смешиваются на молекулярном уровне. Воздух представляет собой однородную смесь молекул кислорода, азота, двуокиси углерода и некоторых других газов. По самой своей природе газы находятся в постоянном движении, поэтому более тяжелые молекулы редко оседают.

Были случаи, когда большое количество углекислого газа выбрасывалось естественным образом и не сразу смешивалось с воздухом, а вместо этого на некоторое время оседало в низине. Это случилось несколько лет назад в деревне в Африке, в результате чего задохнулись все люди и животные.К тому времени, когда власти прибыли в деревню, CO ₂ был поглощен атмосферой. Потребовались ученые, чтобы выяснить, как погибли люди.

Разделение

Простую смесь можно разделить физическими или механическими способами.

Весовые

Во многих случаях разница в весе веществ позволяет разделить их под действием силы тяжести.

Центрифуга ускоряет действие силы тяжести за счет использования центробежной силы для разделения материалов.Можно отделить частицы молока и сливок (или шарики сливок) вращением жидкости в центрифуге. В больницах центрифуги используются для отделения клеток крови от плазмы, которая может храниться дольше.

Испарение

Превращение жидкости в газ часто позволяет разделить жидкие смеси. Это можно сделать путем естественного испарения или кипячения жидкой смеси. Это часто делается при разделении растворов с соленой водой.

Другие методы

Существуют и другие различные методы разделения простых смесей.

Просеивание

Просеивающие материалы разного размера могут разделять некоторые смеси.

Магнетизм

Если у вас есть смесь железных опилок и немагнитного материала, вы можете использовать магнит для разделения смеси.

Сводка

Простая смесь состоит из веществ, которые не вступают в химическую реакцию и могут быть разделены механически, в то время как в составе соединения вещества вступают в реакцию и химически соединяются.

Смеси могут быть неоднородными или однородными.Типы смесей — суспензия, коллоид или раствор. В смесь могут входить комбинации твердого вещества, жидкости или газа. Гравитация, кипячение и просеивание — вот некоторые методы разделения смесей.

---

Любопытно

---

Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайтов

Химические ресурсы

Книги

Книги по химии с самым высоким рейтингом

---

Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если это так, отправьте свой отзыв по электронной почте.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.

---

Поделиться страницей

Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:

---

Студенты и исследователи

Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/chemistry/
mixs.htm

Пожалуйста, включите это как ссылку на свой веб-сайт или как ссылку в своем отчете, документе или диссертации.

Авторские права © Ограничения

---

Где ты сейчас?

Школа чемпионов

Химия

Смеси

---

.