في الكيمياء ، هناك مفاهيم عن المواد النقية والمخاليط. تحتوي الجزيئات النقية على جزيئات من مادة واحدة فقط. في الطبيعة ، تسود المخاليط المكونة من مواد مختلفة.

المفاهيم

يمكن تقسيم جميع المواد إلى فئتين - نقية ومختلطة. تشتمل المواد النقية على عناصر ومركبات تتكون من ذرات أو جزيئات أو أيونات متطابقة. هذه مواد ذات تركيبة ثابتة تحتفظ بخصائص ثابتة.
من أمثلة المواد النقية:

• معادن وغازات خاملة تتكون من ذرات ؛
• ماء يتكون من جزيئات الماء ؛
• ملح الطعام ، ويتكون من كاتيونات الصوديوم وأنيونات كلوريد.

أرز. 1. مواد نقية.

إذا تم خلط السكر في الماء ، فسوف يتوقف عن أن يكون مادة نقية ، ويتشكل خليط. تتكون المخاليط من عدة مواد نقية ذات بنية مختلفة تسمى المكونات. يمكن أن يكون للخلائط أي حالة تجميع. على سبيل المثال ، الهواء عبارة عن خليط من غازات مختلفة (أكسجين ، هيدروجين ، نيتروجين) ، والبنزين هو خليط من المواد العضوية ، والنحاس هو خليط من الزنك والنحاس.

أرز. 2. يمزج.

كل مادة تحتفظ بخصائصها ، لذلك الماء مع الملح مالح ، والسبائك مع الحديد تنجذب بواسطة المغناطيس. ومع ذلك ، قد تختلف خصائص الخليط نفسه وفقًا للتركيب الكمي والنوعي للمكونات. على سبيل المثال ، الماء المقطر الذي خضع لأقصى تنقية ، اعتمادًا على المواد المضافة ، قد يكتسب طعمًا حلوًا أو حامضًا أو مالحًا أو مالحًا. علاوة على ذلك ، كلما زاد تركيز مادة معينة ، كلما كان طعم معين أكثر وضوحًا.

يمكن أن تكون بنية الخليط متجانسة أو تجمع مواد في حالات تجميع مختلفة. وفقًا لهذا ، هناك:

• متجانسة أو متجانسة - لا يمكن الكشف عن الجسيمات بدون تحليل كيميائي ، مؤشرها هو نفسه في أي مكان في العينة (سبيكة معدنية) ؛
• غير متجانسة أو غير متجانسة - من السهل اكتشاف الجسيمات ، وتكرارها غير منتظم في أماكن مختلفة من الخليط (الماء مع الرمل).

تشمل المخاليط غير المتجانسة ما يلي:

• المعلقات - مخاليط المواد الصلبة والسائلة (الفحم والماء) ؛
• المستحلبات - مخاليط سوائل مختلفة الكثافة (زيت وماء).

إذا كان أحد المكونات أقل شأنا في الكتلة بعشر مرات من مكون آخر ، فإنه يسمى شائبة.

طرق التنظيف

لا توجد مواد نقية تمامًا. المواد النقية هي مواد تحتوي على كمية قليلة من الشوائب التي لا تؤثر على الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة. من أجل تنقية المادة قدر الإمكان ، نستخدمها طرق فصل المخاليط:

• تسوية - ترسيب المواد الثقيلة في السوائل ؛
• الترشيح - فصل الجزيئات عن السائل باستخدام المرشحات ؛
• التبخر - تسخين المحلول حتى تتبخر الرطوبة ؛
• تطبيق المغناطيس - الاختيار عن طريق المغنطة ؛
• التقطير - فصل المواد بنقاط غليان مختلفة ؛
• الامتزاز - تراكم مادة على سطح مادة أخرى.

يمكن فصل المعادن من اللافلزات عن طريق التعويم. هذه عملية تعتمد على قابلية المواد للبلل. وبهذه الطريقة يفصل الحديد عن الكبريت: يبلل الحديد ويستقر في القاع ، ولا يبلل الكبريت ويبقى على سطح الماء.

أرز. 3. التعويم.

ماذا تعلمنا؟

من درس الكيمياء للصف الثامن تعلمنا مفاهيم المخاليط والمواد النقية. تسمى العناصر والمركبات المكونة من جزيئات أو ذرات أو أيونات متجانسة ، بالإضافة إلى وجود خصائص ثابتة ، نقية. تشتمل المخاليط على عدة مواد نقية ذات تركيز وتركيب مختلفين. يمكن للمركبات أن تمتزج تمامًا ، وتشكل مواد متجانسة ، أو تتحد بشكل غير متجانس. تستخدم طرق مختلفة لفصل المخاليط.

نوع الدرس.تعلم مواد جديدة.

أهداف الدرس. تعليمي- لدراسة مفاهيم "المادة النقية" و "المخلوط" ، والمخاليط المتجانسة (المتجانسة) وغير المتجانسة (غير المتجانسة) ، والنظر في طرق فصل الخلائط ، وتعليم الطلاب فصل الخلائط إلى مكونات.

تعليمي- تنمية المهارات الفكرية والمعرفية للطلاب: إبراز السمات والخصائص الأساسية ، وإقامة علاقات السبب والنتيجة ، وتصنيف وتحليل واستخلاص النتائج وإجراء التجارب والمراقبة ووضع الملاحظات في شكل جداول ورسوم بيانية.

تعليمي- لتعزيز تعليم الطلاب في التنظيم ، والدقة أثناء التجربة ، والقدرة على تنظيم المساعدة المتبادلة عند العمل في أزواج ، وروح المنافسة عند أداء التمارين.

طرق التدريس. طرق تنظيم الأنشطة التربوية والمعرفية- لفظي (محادثة إرشادية) ، بصري (جداول ، رسومات ، عروض توضيحية للتجارب) ، عملي (عمل مخبري ، تمارين).

طرق تحفيز الاهتمام بالتعلم- الألعاب المعرفية والمناقشات التربوية.

طرق المكافحة- التحكم الشفوي ، الضبط الكتابي ، الضبط التجريبي.

المعدات والكواشف.على طاولات الطلاب- صحائف ورقية وملاعق للمواد وقضبان زجاجية وأكواب ماء ومغناطيس ومساحيق كبريت وحديد.

على طاولة المعلم- ملاعق ، أنابيب اختبار ، حامل أنبوب اختبار ، مصباح كحول ، مغناطيس ، ماء ، أكواب كيميائية ، حامل بحلقة ، حامل بقدم ، قمع ، قضبان زجاجية ، فلاتر ، كوب خزفي ، قمع فصل ، اختبار أنبوب مع أنبوب تهوية ، مستقبل أنبوب اختبار ، "زجاج - ثلاجة" بالماء ، شريط ورق ترشيح (2x10 سم) ، حبر أحمر ، دورق ، غربال ، مساحيق الحديد والكبريت بنسبة كتلة 7: 4 ، نهر الرمل وملح المائدة والزيت النباتي ومحلول كبريتات النحاس والسميد والحنطة السوداء.

أثناء الفصول

تنظيم الوقت

ضع علامة على الغائبين واشرح الغرض من الدرس وعرّف الطلاب على خطة الدرس.

P lan n u r o k a

1. المواد والمخاليط النقية. السمات المميزة.

2. مخاليط متجانسة وغير متجانسة.

3. طرق فصل المخاليط.

محادثة حول موضوع "المواد وخصائصها"

مدرس. تذكر ما تدرس الكيمياء.

طالب علم. المواد وخصائص المواد والتغيرات التي تحدث مع المواد ، أي تحويل المواد.

مدرس. ما هي المادة؟

طالب علم. المادة هي ما يتكون منه الجسد المادي.

مدرس. أنت تعلم أن المواد بسيطة ومعقدة. ما هي المواد التي تسمى بسيطة وأيها معقدة؟

طالب علم. تتكون المواد البسيطة من ذرات عنصر كيميائي واحد ، وتتكون المواد المعقدة من ذرات عناصر كيميائية مختلفة..

مدرس. ما هي الخصائص الفيزيائية للمواد؟

طالب علم. الحالة الكلية ، نقاط الانصهار والغليان ، التوصيل الكهربائي والحراري ، الذوبان في الماء ، إلخ..

شرح مادة جديدة

مواد وخلائط نقية.
السمات المميزة

مدرس. المواد النقية فقط لها خصائص فيزيائية ثابتة. فقط الماء المقطر النقي يحتوي على t pl \ u003d 0 ° C ، t kip \ u003d 100 ° C ، ليس له طعم. يتجمد ماء البحر عند درجة حرارة منخفضة ، ويغلي على درجة حرارة أعلى ، مذاقه مالح ومر. تتجمد مياه البحر الأسود عند درجة حرارة منخفضة وتغلي بدرجة حرارة أعلى من مياه بحر البلطيق. لماذا ا؟ والحقيقة أن مياه البحر تحتوي على مواد أخرى ، مثل الأملاح الذائبة ، أي. إنه مزيج من مواد مختلفة ، يختلف تركيبها على نطاق واسع ، لكن خصائص الخليط ليست ثابتة. تم تعريف مفهوم "المزيج" في القرن السابع عشر. عالم إنجليزي روبرت بويل: "الخليط هو نظام متكامل يتكون من مكونات غير متجانسة."

ضع في اعتبارك السمات المميزة للمزيج والمادة النقية. للقيام بذلك ، سنجري التجارب التالية.

تجربة 1. باستخدام تعليمات التجربة ، ادرس الخصائص الفيزيائية الأساسية لمساحيق الحديد والكبريت ، وقم بإعداد خليط من هذه المساحيق وحدد ما إذا كانت هذه المواد تحتفظ بخصائصها في الخليط.

مناقشة نتائج التجربة مع الطلاب.

مدرس. صف حالة التجمع ولون الكبريت.

طالب علم. الكبريت مادة صلبة صفراء.

مدرس. ما هي حالة تجمع ولون الحديد على شكل مسحوق؟

طالب علم. الحديد مادة رمادية صلبة.

مدرس. كيف ترتبط هذه المواد بما يلي: أ) المغناطيس ؛ ب) الماء؟

طالب علم. ينجذب الحديد بواسطة المغناطيس ، لكن الكبريت ليس كذلك ؛ مسحوق الحديد يغرق في الماء ، لأنه. الحديد أثقل من الماء ومسحوق الكبريت يطفو على سطح الماء لأنه لا يبلل بالماء.

مدرس. ماذا يمكن أن يقال عن نسبة الحديد والكبريت في الخليط؟

طالب علم. يمكن أن تختلف نسبة الحديد والكبريت في الخليط ، أي متقلب.

مدرس. هل خواص الحديد والكبريت محتفظ بها في الخليط؟

طالب علم. نعم ، يتم الحفاظ على خصائص كل مادة في الخليط.

مدرس. كيف يمكن فصل خليط من الكبريت والحديد؟

طالب علم. يمكن القيام بذلك بالطرق الفيزيائية: المغناطيس أو الماء.

مدرس . تجربة 2.الآن سأعرض رد فعل تفاعل الكبريت والحديد. مهمتك هي مراقبة هذه التجربة بعناية وتحديد ما إذا كان الحديد والكبريت يحتفظان بخصائصهما في كبريتيد الحديد (II) الناتج عن التفاعل وما إذا كان يمكن فصل الحديد والكبريت عنه بالطرق الفيزيائية.

أقوم بخلط مساحيق الحديد والكبريت جيدًا بنسبة كتلة 7: 4:

م (Fe ): م (س ) = أ ص (الحديد ): أ ص (س ) = 56: 32 = 7: 4,

أضع الخليط في أنبوب اختبار ، وقم بتسخينه في شعلة مصباح كحول ، وقم بتسخينه بقوة في مكان واحد وأوقف التسخين عندما يبدأ تفاعل طارد للحرارة عنيف. بعد أن يبرد أنبوب الاختبار ، أقوم بتكسيره بعناية ، بعد لفه بمنشفة ، وإزالة المحتويات. ألقِ نظرة فاحصة على المادة الناتجة - كبريتيد الحديد (II). هل يمكن رؤية مسحوق الحديد الرمادي ومسحوق الكبريت الأصفر بشكل منفصل؟

طالب علم. لا ، المادة الناتجة لها لون رمادي غامق.

مدرس. ثم اختبر المادة الناتجة باستخدام المغناطيس. هل الحديد والكبريت يفصلان؟

طالب علم. لا ، المادة الناتجة ليست ممغنطة.

مدرس. أضع كبريتيد الحديد (II) في الماء. ماذا تلاحظ أثناء القيام بذلك؟

طالب علم. يغرق كبريتيد الحديد (II) في الماء.

مدرس. هل يحتفظ الكبريت والحديد بخصائصهما عند دمجهما في كبريتيد الحديد (II)؟

طالب علم. لا ، المادة الجديدة لها خصائص تختلف عن خواص المواد المأخوذة للتفاعل.

مدرس. هل من الممكن فصل كبريتيد الحديد (II) بالطرق الفيزيائية إلى مواد بسيطة؟

طالب علم. لا ، لا يمكن للمغناطيس ولا الماء فصل كبريتيد الحديد (II) إلى حديد وكبريت.

مدرس. هل يحدث تغير في الطاقة عند تكوين مادة كيميائية؟

طالب علم. نعم ، على سبيل المثال ، عندما يتفاعل الحديد والكبريت ، يتم إطلاق الطاقة.

مدرس. سنقوم بتسجيل نتائج مناقشة التجارب في الجدول.

الطاولة

الخصائص المقارنة لمزيج ومادة نقية

لتوحيد هذا الجزء من الدرس ، قم بإجراء التمرين: حدد المكان في الشكل(انظر ص 34) يتم تصوير مادة بسيطة أو مادة معقدة أو خليط.

مخاليط متجانسة وغير متجانسة

مدرس. اكتشف ما إذا كانت الخلائط تختلف في المظهر عن بعضها البعض.

يوضح المعلم أمثلة على المعلقات (رمل النهر + الماء) والمستحلبات (زيت نباتي + ماء) والمحاليل (هواء في دورق ، ملح عادي + ماء ، تغيير بسيط: ألومنيوم + نحاس أو نيكل + نحاس).

مدرس. في المعلقات ، تظهر الجسيمات الصلبة ، في المستحلبات - القطرات السائلة ، تسمى هذه المخاليط غير المتجانسة (غير المتجانسة) ، وفي المحاليل لا يمكن تمييز المكونات ، فهي مخاليط متجانسة (متجانسة). ضع في اعتبارك مخطط تصنيف المخاليط(مخطط 1).

مخطط 1

أعط أمثلة لكل نوع من أنواع الخليط: المعلقات والمستحلبات والمحاليل.

طرق فصل المخاليط

مدرس. في الطبيعة ، توجد المواد في شكل مخاليط. للأبحاث المخبرية ، والإنتاج الصناعي ، ولاحتياجات الصيدلة والطب ، هناك حاجة إلى مواد نقية.

تستخدم طرق مختلفة لفصل المخاليط لتنقية المواد (مخطط 2).

مخطط 2

تعتمد هذه الطرق على الاختلافات في الخصائص الفيزيائية لمكونات الخليط.

فكر في طرق للانفصال مخاليط غير متجانسة.

كيف يمكن فصل المعلق - خليط من رمل النهر بالماء أي ينظف الماء من الرمل؟

طالب علم. الاستقرار ثم التصفية.

مدرس. حق. انفصال التمسكعلى أساس كثافات مختلفة من المواد. تستقر الرمال الأثقل في القاع. يمكنك أيضًا فصل المستحلب: لفصل الزيت أو الزيت النباتي عن الماء. في المختبر ، يمكن القيام بذلك باستخدام قمع الفصل. يشكل الزيت أو الزيت النباتي طبقة علوية أخف وزنا. (يوضح المعلم التجارب ذات الصلة.)

نتيجة الاستقرار ، يسقط الندى من الضباب ، ويتراكم السخام من الدخان ، ويتم تسوية الكريمة في الحليب.

وما أساس استخدام الخلائط غير المتجانسة الفلتره?

طالب علم. على ذوبان المواد المختلفة في الماء وعلى أحجام الجسيمات المختلفة.

مدرس. صحيح أن جزيئات المواد التي تتناسب معها فقط هي التي تمر عبر مسام الفلتر ، بينما يتم الاحتفاظ بالجزيئات الأكبر في الفلتر. هذه هي الطريقة التي يمكنك بها فصل خليط غير متجانس من ملح الطعام ورمل النهر.

يظهر الطالب خبرة: يسكب الماء في خليط من الرمل والملح ، ويخلط ، ثم يمرر التعليق (المعلق) عبر الفلتر - يمر محلول ملح في الماء عبر الفلتر ، وتبقى جزيئات كبيرة من الرمل غير قابلة للذوبان في الماء على الفلتر.

مدرس. ما هي المواد التي يمكن استخدامها كمرشحات؟

طالب علم. يمكن استخدام مواد مسامية مختلفة كمرشحات: الصوف القطني والفحم والطين المحروق والزجاج المضغوط وغيرها.

مدرس. ما هي الأمثلة لتطبيق التصفية في حياة الإنسان التي يمكنك أن تعطيها؟

طالب علم. طريقة التصفية هي أساس تشغيل الأجهزة المنزلية ، مثل المكانس الكهربائية. يتم استخدامه من قبل الجراحين - ضمادات الشاش. الحفارين وعمال المصاعد - اقنعة التنفس. بمساعدة مصفاة شاي لتصفية أوراق الشاي ، تمكن أوستاب بندر ، بطل أعمال Ilf و Petrov ، من أخذ أحد الكراسي من Ellochka Ogre ("The Twelve Chairs").

مدرس. والآن ، بعد أن تعرفت على طرق فصل الخليط ، دعونا نساعد بطلة الحكاية الشعبية الروسية "فاسيليسا الجميلة".

طالب علم. في هذه الحكاية ، أمر بابا ياجا فاسيليسا بفصل الجاودار عن حبة البركة والخشخاش عن الأرض. ساعد الحمام بطلة الحكاية الخيالية. يمكننا الآن فصل الحبيبات عن طريق الترشيح من خلال غربال إذا كانت الحبوب بأحجام مختلفة ، أو عن طريق الاهتزاز بالماء إذا كانت الجزيئات ذات كثافة مختلفة أو قابلية مختلفة للبلل بالماء. خذ على سبيل المثال خليط يتكون من حبوب مختلفة الأحجام: خليط من السميد والحنطة السوداء.(يوضح الطالب كيف يمر السميد بأحجام جزيئات أصغر عبر منخل ، ويبقى الحنطة السوداء عليه.)

مدرس. ولكن مع مزيج من المواد التي لها قابلية مختلفة للبلل مع الماء ، تكون قد التقيت بالفعل اليوم. ما الخليط الذي أتحدث عنه؟

طالب علم. إنه خليط من مساحيق الحديد والكبريت. أجرينا تجربة معملية مع هذا الخليط..

مدرس. تذكر كيف فصلت هذا الخليط.

طالب علم. بمساعدة الاستقرار في الماء وبمساعدة المغناطيس.

مدرس. ماذا لاحظت أثناء فصل خليط من مساحيق الحديد والكبريت بالماء؟

طالب علم. طاف مسحوق الكبريت غير القابل للبلل على سطح الماء ، بينما استقر مسحوق الحديد الثقيل القابل للبلل في القاع..

مدرس. وكيف تم فصل هذا الخليط بالمغناطيس؟

طالب علم. تم جذب مسحوق الحديد بواسطة المغناطيس ، لكن مسحوق الكبريت لم يكن كذلك..

مدرس. لذلك ، تعرفنا على ثلاث طرق لفصل الخلائط غير المتجانسة: الترسيب والتصفية وعمل المغناطيس. الآن دعونا نلقي نظرة على طرق الفصل مخاليط متجانسة (متجانسة). تذكر ، بعد تصفية الرمال ، حصلنا على محلول ملح في الماء - خليط متجانس. كيف تعزل الملح النقي عن المحلول؟

طالب علم. التبخر أو التبلور.

يوضح المعلم تجربة: يتبخر الماء ، وتبقى بلورات الملح في كوب خزفي.

مدرس. عندما يتبخر الماء من بحيرتي Elton و Baskunchak ، يتم الحصول على ملح الطعام. تعتمد طريقة الفصل هذه على الاختلاف في نقاط غليان المذيب والمذاب.

إذا تحللت مادة ، مثل السكر ، عند تسخينها ، فلن يتبخر الماء تمامًا - يتبخر المحلول ، ثم تترسب بلورات السكر من محلول مشبع.

في بعض الأحيان يكون مطلوبًا إزالة الشوائب من المذيبات ذات نقطة الغليان المنخفضة ، على سبيل المثال ، الماء من الملح. في هذه الحالة ، يجب جمع أبخرة المادة ثم تكثيفها عند التبريد. تسمى هذه الطريقة لفصل خليط متجانس التقطير أو التقطير.

يوضح المعلم تقطير محلول كبريتات النحاس ، وعندما يتبخر الماء ر bp = 100 درجة مئوية ، ثم تتكثف الأبخرة في أنبوب اختبار استقبال مبرد بالماء في دورق.

مدرس. في الأجهزة الخاصة - المقطرات ، يتم الحصول على الماء المقطر ، والذي يستخدم لاحتياجات الصيدلة والمختبرات وأنظمة تبريد السيارة.

يشرح الطالب رسماً لـ "جهاز" صممه لتقطير الماء.

مدرس. ومع ذلك ، إذا تم فصل خليط من الكحول والماء ، فإن أول ما يتم تقطيره (يتم تجميعه في أنبوب اختبار استقبال) هو الكحول مع t bp = 78 درجة مئوية ، وسيبقى الماء في أنبوب الاختبار. يستخدم التقطير للحصول على البنزين والكيروسين وزيت الغاز من النفط.

طريقة خاصة لفصل المكونات ، بناءً على امتصاصها المختلف بواسطة مادة معينة ، هي اللوني.

يوضح المعلم التجربة. يعلق شريطًا من ورق الترشيح فوق إناء من الحبر الأحمر ، ويغمس فيه فقط نهاية الشريط. تمتص الورقة المحلول ويرتفع بطولها. لكن حدود ارتفاع الطلاء متخلفة عن حدود ارتفاع الماء. هكذا يحدث انفصال مادتين: الماء ومادة التلوين في الحبر.

مدرس. بمساعدة الكروماتوغرافيا ، كان عالم النبات الروسي إم إس تسفيت أول من عزل الكلوروفيل عن الأجزاء الخضراء من النباتات. في الصناعة والمختبرات ، بدلاً من ورق الترشيح للكروماتوغرافيا ، يتم استخدام النشا والفحم والحجر الجيري وأكسيد الألومنيوم. هل المواد مطلوبة دائمًا بنفس درجة التطهير؟

طالب علم. لأغراض مختلفة ، هناك حاجة إلى مواد بدرجات مختلفة من التنقية. تتم تسوية مياه الطهي بدرجة كافية لإزالة الشوائب والكلور المستخدم في تطهيرها. يجب غليان ماء الشرب أولاً. وفي المعامل الكيميائية لتحضير المحاليل والتجارب ، في الطب ، هناك حاجة إلى الماء المقطر ، منقى قدر الإمكان من المواد المذابة فيه. المواد عالية النقاء ، محتوى الشوائب التي لا تتجاوز المليون من المئة ، تستخدم في الإلكترونيات وأشباه الموصلات والتكنولوجيا النووية والصناعات الدقيقة الأخرى.

مدرس. استمع إلى قصيدة L. Martynov "الماء المقطر":

ماء
مفضل
يصب!
هي تكون
أشرق
نقية جدا
مهما تشرب
لا تغسليه.
ولم يكن من قبيل الصدفة.
فاتها
الصفصاف ، تالا
ومرارة أزهار الكرم ،
فاتتها الأعشاب البحرية
والأسماك الزيتية من اليعسوب.
فاتها كونها متموجة
فاتها التدفق في كل مكان.
لم يكن لديها ما يكفي من الحياة.
ينظف -
ماء مقطرة!

لتوحيد واختبار استيعاب المادة ، يجيب الطلاب على الأسئلة التالية: أسئلة.

1. عندما يتم سحق الخام في مصانع التعدين والمعالجة ، تسقط فيه شظايا من أدوات الحديد. كيف يمكن استخلاصها من الركاز؟

2. قبل إعادة تدوير النفايات المنزلية ، وكذلك نفايات الورق ، من الضروري التخلص من الأجسام الحديدية. ما هي أسهل طريقة للقيام بذلك؟

3. تمتص المكنسة الكهربائية الهواء المحتوي على الغبار وتطلق الهواء النظيف. لماذا ا؟

4. تتلوث المياه بعد غسيل السيارات في المرائب الكبيرة بزيت المحرك. ما الذي يجب عمله قبل تصريفه في المجاري؟

5. يتم تنظيف الدقيق من النخالة عن طريق الغربلة. لماذا يفعلون ذلك؟

6. كيفية فصل مسحوق الأسنان عن ملح الطعام؟ البنزين والماء؟ الكحول والماء؟

المؤلفات

Alikberova L.Yu.كيمياء مسلية. م: AST-Press، 1999 ؛ غابريليان أو إس ، فوسكوبوينيكوفا ن.ب ، ياشوكوفا أ.كتيب المعلم. كيمياء. الصف 8. موسكو: بوستارد ، 2002 ؛ غابريليان أو إس.كيمياء.
الصف 8. موسكو: بوستارد ، 2000 ؛ Guzey L.S.، Sorokin V.V.، Surovtseva R.P.كيمياء. الصف 8. موسكو: بوستارد ، 1995 ؛ إيلف إ. ، بيتروف إ.اثنا عشر كرسي. م: التنوير ، 1987 ؛ كوزنتسوفا إن إي ، تيتوفا إم ، غارا إن إن ، زيجين إيه يو.كيمياء. كتاب مدرسي لطلبة الصف الثامن من المؤسسات التعليمية. M: Ventana-Graf، 1997؛ روديتيس جي إي ، فيلدمان إف جي.كيمياء. كتاب مدرسي للمؤسسات التعليمية للصف الثامن. موسكو: التعليم ، 2000 ؛ Tyldsepp A.A.، Kork V.A.. نحن ندرس الكيمياء. موسكو: التعليم ، 1998.

كل مادة تحتوي على شوائب. تعتبر المادة نقية إذا كانت لا تحتوي على شوائب تقريبًا.

مخاليط المواد إما متجانسة أو غير متجانسة. في خليط متجانس ، لا يمكن الكشف عن المكونات عن طريق الملاحظة ، ولكن في خليط غير متجانس يكون ذلك ممكنًا.

تختلف بعض الخصائص الفيزيائية لمزيج متجانس عن تلك الخاصة بالمكونات.

في خليط غير متجانس ، يتم الحفاظ على خصائص المكونات.

يتم فصل المخاليط غير المتجانسة من المواد عن طريق الترسيب والترشيح ، وأحيانًا بفعل المغناطيس ، ويتم فصل المخاليط المتجانسة عن طريق التبخر والتقطير (التقطير).

مواد وخلائط نقية

نحن نعيش بين المواد الكيميائية. نستنشق الهواء ، وهذا خليط من الغازات (النيتروجين والأكسجين وغيرها) ، نخرج ثاني أكسيد الكربون. نغسل أنفسنا بالماء - هذه مادة أخرى ، الأكثر شيوعًا على الأرض. نحن نشرب الحليب - خليط من الماء مع أصغر قطرات من دهن الحليب ، وليس فقط: يوجد أيضًا بروتين حليب الكازين والأملاح المعدنية والفيتامينات وحتى السكر ، ولكن ليس الذي يشربون به الشاي ، ولكن هناك حليب خاص - اللاكتوز. نحن نأكل التفاح ، والذي يتكون من مجموعة كاملة من المواد الكيميائية - السكر وحمض الماليك والفيتامينات ... التفاح وأيضًا أي طعام آخر. نحن لا نعيش فقط بين المواد الكيميائية ، ولكننا أنفسنا مصنوعون منها. كل شخص - بشرته وعضلاته ودمه وأسنانه وعظامه وشعره مصنوعة من مواد كيميائية ، مثل بيت من الطوب. النيتروجين والأكسجين والسكر والفيتامينات مواد طبيعية المنشأ. الزجاج والمطاط والصلب هي أيضًا مواد ، وبصورة أدق ، مواد (مخاليط من المواد). كل من الزجاج والمطاط من أصل اصطناعي ؛ لم تكن موجودة في الطبيعة. لا توجد مواد نقية تمامًا في الطبيعة أو نادرة جدًا.

تحتوي كل مادة دائمًا على كمية معينة من الشوائب. تسمى المادة التي لا تحتوي على شوائب تقريبًا نقية. إنهم يتعاملون مع مثل هذه المواد في مختبر علمي ، غرفة كيمياء في المدرسة. لاحظ أنه لا توجد مواد نقية تمامًا.

تحتوي المادة النقية الفردية على مجموعة معينة من الخصائص المميزة (الخواص الفيزيائية الثابتة). فقط الماء المقطر النقي له ذوبان = 0 درجة مئوية ، والغليان = 100 درجة مئوية ، وليس له طعم. يتجمد ماء البحر عند درجة حرارة منخفضة ، ويغلي على درجة حرارة أعلى ، مذاقه مالح ومر. تتجمد مياه البحر الأسود عند درجة حرارة منخفضة وتغلي بدرجة حرارة أعلى من مياه بحر البلطيق. لماذا ا؟ والحقيقة أن مياه البحر تحتوي على مواد أخرى ، مثل الأملاح الذائبة ، أي. إنه مزيج من مواد مختلفة ، يختلف تركيبها على نطاق واسع ، لكن خصائص الخليط ليست ثابتة. تم تعريف مفهوم "المزيج" في القرن السابع عشر. العالم الإنجليزي روبرت بويل: "الخليط هو نظام متكامل يتكون من مكونات غير متجانسة."

معظم المواد الطبيعية والمنتجات الغذائية (باستثناء الملح والسكر وبعض المواد الأخرى) والعديد من المنتجات الطبية ومستحضرات التجميل والمواد الكيميائية المنزلية ومواد البناء هي عبارة عن خلائط.

الخصائص المقارنة لمزيج ومادة نقية

كل مادة واردة في خليط تسمى مكون.

تصنيف المخاليط

هناك مخاليط متجانسة وغير متجانسة.

مخاليط متجانسة (متجانسة)

أضف مقدارًا صغيرًا من السكر إلى كوب من الماء وحركه حتى يذوب السكر بالكامل. السائل سيكون حلو المذاق. وهكذا لم يختف السكر بل بقي في الخليط. هوو ، لن نرى بلوراته ، حتى عند فحص قطرة سائل في مجهر قوي. يعتبر الخليط المحضر من السكر والماء متجانسًا ؛ يتم خلط أصغر جزيئات هذه المواد بالتساوي.

تسمى المخاليط التي لا يمكن اكتشاف المكونات فيها بالملاحظة متجانسة.

معظم السبائك المعدنية هي أيضًا مخاليط متجانسة. على سبيل المثال ، تفتقر سبيكة من الذهب والنحاس (المستخدمة في المجوهرات) إلى جزيئات النحاس الأحمر وجزيئات الذهب الأصفر.

من المواد التي هي مخاليط متجانسة من المواد ، يتم تصنيع العديد من العناصر لأغراض مختلفة.

تنتمي جميع مخاليط الغازات ، بما في ذلك الهواء ، إلى مخاليط متجانسة. هناك العديد من مخاليط السوائل المتجانسة.

تسمى المخاليط المتجانسة أيضًا المحاليل ، حتى لو كانت صلبة أو غازية.

دعونا نعطي أمثلة على الحلول (هواء في دورق ، ملح طعام + ماء ، تغيير بسيط: ألومنيوم + نحاس أو نيكل + نحاس).

مخاليط غير متجانسة (غير متجانسة)

أنت تعلم أن الطباشير لا يذوب في الماء. إذا تم سكب مسحوقه في كوب من الماء ، فيمكن دائمًا العثور على جزيئات الطباشير في الخليط الناتج ، والتي يمكن رؤيتها بالعين المجردة أو من خلال المجهر.

تسمى المخاليط التي يمكن فيها اكتشاف المكونات عن طريق الملاحظة بأنها غير متجانسة.

تشتمل المخاليط غير المتجانسة على معظم المعادن والتربة ومواد البناء والأنسجة الحية والمياه العكرة والحليب والأطعمة الأخرى وبعض الأدوية ومستحضرات التجميل.

في خليط غير متجانس ، يتم الحفاظ على الخصائص الفيزيائية للمكونات. لذلك ، فإن برادة الحديد الممزوجة بالنحاس أو الألومنيوم لا تفقد قدرتها على الانجذاب إلى المغناطيس.

بعض أنواع المخاليط غير المتجانسة لها أسماء خاصة: الرغوة (على سبيل المثال ، الرغوة ، رغوة الصابون) ، المعلق (خليط من الماء بكمية صغيرة من الدقيق) ، مستحلب (حليب ، زيت نباتي مملوء بالماء) ، رذاذ (دخان) ، ضباب).

طرق فصل المخاليط

في الطبيعة ، توجد المواد في شكل مخاليط. للأبحاث المخبرية ، والإنتاج الصناعي ، ولاحتياجات الصيدلة والطب ، هناك حاجة إلى مواد نقية.

هناك طرق عديدة لفصل المخاليط. يتم اختيارهم مع مراعاة نوع الخليط وحالة التجميع والاختلافات في الخصائص الفيزيائية للمكونات.

طرق فصل المخاليط

تعتمد هذه الطرق على الاختلافات في الخصائص الفيزيائية لمكونات الخليط.

ضع في اعتبارك طرق فصل الخلائط غير المتجانسة والمتجانسة.

مزيج مثال	طريقة الفصل
التعليق - خليط من رمل النهر بالماء	تسوية يعتمد الفصل عن طريق الترسيب على كثافات مختلفة من المواد. تستقر الرمال الأثقل في القاع. يمكنك أيضًا فصل المستحلب: لفصل الزيت أو الزيت النباتي عن الماء. في المختبر ، يمكن القيام بذلك باستخدام قمع الفصل. يشكل الزيت أو الزيت النباتي الطبقة العلوية الفاتحة. نتيجة الاستقرار ، يسقط الندى من الضباب ، ويتراكم السخام من الدخان ، ويتم تسوية الكريمة في الحليب.
خليط من الرمل وملح المائدة في الماء	الترشيح يعتمد فصل المخاليط غير المتجانسة عن طريق الترشيح على قابلية ذوبان المواد المختلفة في الماء وعلى أحجام الجسيمات المختلفة. فقط جزيئات المواد التي تتناسب معها تمر عبر مسام الفلتر ، بينما يتم الاحتفاظ بالجزيئات الأكبر في الفلتر. حتى تتمكن من فصل خليط غير متجانس من ملح الطعام ورمل النهر. يمكن استخدام مواد مسامية مختلفة كمرشحات: الصوف القطني والفحم والطين المحروق والزجاج المضغوط وغيرها. طريقة التصفية هي أساس تشغيل الأجهزة المنزلية ، مثل المكانس الكهربائية. يتم استخدامه من قبل الجراحين - ضمادات الشاش. الحفارين وعمال المصاعد - اقنعة التنفس. بمساعدة مصفاة شاي لتصفية أوراق الشاي ، تمكن أوستاب بندر ، بطل أعمال Ilf و Petrov ، من أخذ أحد الكراسي من Ellochka Ogre ("The Twelve Chairs").
خليط من مسحوق الحديد والكبريت	العمل بالمغناطيس أو الماء تم جذب مسحوق الحديد بواسطة المغناطيس ، لكن مسحوق الكبريت لم يكن كذلك. طاف مسحوق الكبريت غير القابل للبلل على سطح الماء ، بينما استقر مسحوق الحديد الثقيل القابل للبلل في القاع.
محلول الملح في الماء هو خليط متجانس	التبخر أو التبلور يتبخر الماء وتبقى بلورات الملح في الكوب الخزفي. عندما يتبخر الماء من بحيرتي Elton و Baskunchak ، يتم الحصول على ملح الطعام. تعتمد طريقة الفصل هذه على الاختلاف في نقاط غليان المذيب والمذاب. إذا تحللت مادة ، مثل السكر ، عند تسخينها ، فلن يتبخر الماء تمامًا - يتبخر المحلول ، ثم تترسب بلورات السكر من محلول مشبع. في بعض الأحيان يكون مطلوبًا إزالة الشوائب من المذيبات ذات نقطة الغليان المنخفضة ، على سبيل المثال ، الماء من الملح. في هذه الحالة ، يجب جمع أبخرة المادة ثم تكثيفها عند التبريد. تسمى هذه الطريقة لفصل خليط متجانس بالتقطير أو التقطير. في الأجهزة الخاصة - المقطرات ، يتم الحصول على الماء المقطر ، والذي يستخدم لاحتياجات الصيدلة والمختبرات وأنظمة تبريد السيارة. في المنزل ، يمكنك تصميم مثل هذا المقطر. ومع ذلك ، إذا تم فصل خليط من الكحول والماء ، فإن أول ما يتم تقطيره (يتم تجميعه في أنبوب اختبار استقبال) هو الكحول مع البرنز = 78 درجة مئوية ، وسيبقى الماء في أنبوب الاختبار. يستخدم التقطير للحصول على البنزين والكيروسين وزيت الغاز من النفط.

اللوني طريقة خاصة لفصل المكونات بناءً على امتصاصها المختلف بواسطة مادة معينة.

إذا قمت بتعليق شريط من ورق الترشيح فوق وعاء به حبر أحمر ، وقم بغمر نهاية الشريط فيه فقط. تمتص الورقة المحلول ويرتفع بطولها. لكن حدود ارتفاع الطلاء متخلفة عن حدود ارتفاع الماء. هكذا يحدث انفصال مادتين: الماء ومادة التلوين في الحبر.

بمساعدة الكروماتوغرافيا ، كان عالم النبات الروسي M. S. Tsvet أول من عزل الكلوروفيل من الأجزاء الخضراء للنباتات. في الصناعة والمختبرات ، بدلاً من ورق الترشيح للكروماتوغرافيا ، يتم استخدام النشا والفحم والحجر الجيري وأكسيد الألومنيوم. هل المواد مطلوبة دائمًا بنفس درجة التطهير؟

لأغراض مختلفة ، هناك حاجة إلى مواد بدرجات مختلفة من التنقية. تتم تسوية مياه الطهي بدرجة كافية لإزالة الشوائب والكلور المستخدم في تطهيرها. يجب غليان ماء الشرب أولاً. وفي المعامل الكيميائية لتحضير المحاليل والتجارب ، في الطب ، هناك حاجة إلى الماء المقطر ، منقى قدر الإمكان من المواد المذابة فيه. تستخدم المواد عالية النقاء ، محتوى الشوائب التي لا تتجاوز المليون من النسبة المئوية ، في الإلكترونيات وأشباه الموصلات والتكنولوجيا النووية وغيرها من الصناعات الدقيقة.

§ 13. الخلائط وتكوينها

في الحياة اليومية ، نادرًا ما نواجهمواد نقية. على سبيل المثال لا الحصرمن أمثلة المواد النقية السكر ،منجنات البوتاسيوم (برمنجنات البوتاسيوم) ، ملح الطعام (وثم ، إذا لم يتم إضافة مواد مضافة مختلفة إليها ، على سبيل المثالتدابير تحتوي على اليود للوقاية من الأمراضالغدة الدرقية)(الشكل 7).في كثير من الأحيان أكثر منامخاليط محيطية من المواد التي تحتوي على مركبين منفصلين أو أكثر ، تسمى مكونات الخليط.

الشكل 7. السكر (أ) ، برمنجنات البوتاسيوم (ب) ، الملح (ج) - أمثلة
المواد النظيفة المستخدمة في الحياة اليومية

تختلف المخاليط في حجم الجزيئات المكونة لها من المواد. في بعض الأحيان تكون هذه الجسيمات كبيرة جدًا: إذا مزجت رمل النهر بالسكر ، فيمكنك بسهولة تمييز البلورات الفردية عن بعضها البعض.

يمزج ، حيث تسمى جزيئات المواد المكونة لها بالعين المجردة أو تحت المجهر غير متجانسة ، أوغير متجانسة . وتشمل هذه المخاليط ، على سبيل المثال ، مسحوق الغسيل ، وخلائط الطهي لخبز الفطائر أو الكعك ، وخلائط البناء.
هناك مخاليط ، أثناء تكوينها يتم سحق المواد إلى جزيئات صغيرة (جزيئات ، أيونات) ، والتي لا يمكن تمييزها حتى باستخدام المجهر. بغض النظر عن الطريقة التي تنظر بها إلى الهواء ، فلن تكون قادرًا على التمييز بصريًا بين جزيئات الغازات المكونة له. لا جدوى من البحث عن "عدم التجانس" في محاليل حمض الأسيتيك أو ملح الطعام في الماء. مثل مخاليط اتصل متجانس ، أو متجانس .
يمكن تقسيم المخاليط المتجانسة ، مثل المواد الكيميائية ، إلى غازية وسائلة وصلبة وفقًا لحالة تجميعها. أكثر أنواع الغازات الطبيعية المألوفة بالنسبة لك هي الهواء والغازات البترولية الطبيعية المألوفة لك بالفعل.
إلى حد بعيد ، فإن الخليط السائل الأكثر شيوعًا على الأرض ، أو بالأحرى محلول ، هو مياه البحار والمحيطات. يحتوي اللتر الواحد من ماء البحر على ما معدله 35 جم من الأملاح ، معظمها من كلوريد الصوديوم. على عكس المياه النقية ، تتمتع مياه البحر بطعم مالح مر ، فهي لا تتجمد عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ، ولكن عند -1.9 درجة مئوية.
تصادف مخاليط سائلة في الحياة اليومية طوال الوقت. الشامبو والمشروبات والجرعات والمواد الكيميائية المنزلية كلها خليط من المواد. حتى في
لا يمكن اعتبار ماء الصنبور مادة نقية: فهو يحتوي على أملاح ذائبة ، وأصغر شوائب وكائنات دقيقة غير قابلة للذوبان ، والتي يتم التخلص منها جزئيًا بالكلور أو الأوزون. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يوصى بغلي الماء. تساعد المرشحات المنزلية الخاصة في جعل الماء مناسبًا للشرب وتنقيته ليس فقط من الجسيمات الصلبة ، ولكن أيضًا من بعض الشوائب الذائبة. كما تنتشر الخلائط الصلبة على نطاق واسع. كما قلنا ، الصخور عبارة عن مزيج من عدة مواد. التربة والطين والرمل هي أيضًا مخاليط. تشمل الخلائط الاصطناعية الصلبة الزجاج والسيراميك والسبائك. كل شخص على دراية بخلطات الطبخ أو الخلطات التي تشكل منظفات الغسيل.
كما تعلمون من علم الأحياء ، فإن تكوين الهواء الذي نستنشقه ثم نخرجه ليس هو نفسه. في هواء الزفير ، هناك كمية أقل من الأكسجين ، ولكن هناك المزيد من ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. لكن "أكثر" و "أقل" هما مصطلحان نسبيان.
يمكن التعبير عن تكوين المخاليط كميًا ، أي بالأرقام. يتم التعبير عن تكوين خليط الغازات من خلال جزء الحجم لكل مكون من مكوناته.
حجم الغاز في الخليط تسمى نسبة حجم غاز معين إلى الحجم الإجمالي للخليط ، معبرًا عنها في أجزاء من وحدة أو نسبة مئوية.
ϕ (غاز) = الخامس ( غاز ) X 100 (%). الخامس ( مخاليط )
يُشار إلى حجم الغاز في الخليط بالحرف ϕ (phi). توضح هذه القيمة الجزء الذي يشغله غاز معين من الحجم الإجمالي للخليط. على سبيل المثال ، تعلم أن حجم جزء الأكسجين في الهواء هو 21٪ ، والنيتروجين - 78٪. يتم حساب نسبة 1 ٪ المتبقية من الغازات النبيلة وثاني أكسيد الكربون ومكونات الهواء الأخرى.
من الواضح أن مجموع الكسور الحجمية لجميع الغازات في الخليط هو 100٪.
عادة ما يتم التعبير عن تكوين المخاليط السائلة والصلبة بقيمة تسمى الجزء الكتلي للمكون.
جزء الكتلة من مادة في الخليط تسمى نسبة كتلة مادة معينة إلى الكتلة الكلية للخليط ، معبرًا عنها في أجزاء من وحدة أو نسبة مئوية.
ω (المواد) = م (in-va) X 100 (%). م ( مخاليط )

تقريبًا أي قرص في مجموعة الإسعافات الأولية بالمنزل عبارة عن مزيج مضغوط من مادة طبية أو أكثر وحشو يمكن أن يكون عبارة عن جبس ونشا وجلوكوز. تحتوي خلطات البناء والطهي ، وتركيبات العطور والدهانات ، والأسمدة والبلاستيك على تركيبة يمكن التعبير عنها في أجزاء كبيرة من المكونات التي تتكون منها.
المواد التي بها شوائب هي أيضًا مخاليط. فقط في مثل هذه الخلائط يكون من المعتاد عزل المادة الرئيسية (الأساسية) ، وتسمى المكونات الأجنبية في كلمة واحدة - الشوائب. وكلما قل عددهم كانت المادة أنقى.

في بعض مجالات التكنولوجيا ، يعد استخدام مواد غير نقية بدرجة كافية أمرًا غير مقبول. في صناعة الطاقة النووية ، تُفرض متطلبات متزايدة ليس فقط على نقاء الوقود النووي ، ولكن أيضًا على المواد التي تُصنع منها المنشآت نفسها. لا يمكن صنع شريحة كمبيوتر بدون بلورة سيليكون نقية للغاية. إشارة الضوء في كابل الألياف الزجاجية ، بعد أن "تعثرت" على الشوائب الأجنبية ، سوف "تنطفئ".
لفصل مكونات الخليط أو لتنقية المادة الرئيسية من الشوائب ، يتم استخدام تقنيات وطرق مختلفة. كقاعدة عامة ، تحتفظ المواد الموجودة في الخليط بخصائصها الفيزيائية: نقطة الغليان ، نقطة الانصهار ، الذوبان في المذيبات المختلفة. لأن خصائص مادة واحدة مختلفة
من خصائص الآخر ، من الممكن فصل الخليط إلى مكونات فردية. غالبًا ما يتم استخدام انتقال المواد من حالة تجميع إلى أخرى.
يعتمد فصل مخاليط المواد السائلة على الاختلاف في نقاط غليانها. هذه العملية ، كما تعلم من مثال تكرير النفط ، تسمى التصحيح أو التقطير. أنت تعلم بالفعل أن أي غازات تختلط بأي نسبة. هل يمكن عزل المكونات الفردية عن خليط الغازات؟ المهمة ليست سهلة. لكن العلماء اقترحوا حلاً فعالاً للغاية. يمكن تحويل خليط الغازات إلى سائل وتعريضه للتقطير. على سبيل المثال ، يتم تسييل الهواء في ظل التبريد والضغط القوي ، ثم يُسمح للمكونات الفردية بالغليان واحدة تلو الأخرى ، نظرًا لأن لها نقاط غليان مختلفة. أول من
يبخر الهواء السائل النيتروجين ، ولديه أدنى نقطة غليان (-196 درجة مئوية). بعد ذلك ، يمكن إزالة الأرجون (-186 درجة مئوية) من الخليط السائل للأكسجين والأرجون.
ما تبقى هو عمليًا أكسجين نقي (نقطة غليانه هي -183 درجة مئوية ، الشكل 8) ، وهو مناسب تمامًا للحام بالغاز ، والإنتاج الكيميائي ، وأيضًا للأغراض الطبية.
يستخدم التقطير ليس فقط لفصل المخاليط إلى مكونات فردية ، ولكن أيضًا لتنقية المواد.
ماء الصنبور نظيف وشفاف وعديم الرائحة .. لكن هل هذه المادة نظيفة من وجهة نظر الكيميائي؟ انظر إلى الغلاية: يبقى الحجم والرواسب البنية فيها
نتيجة تكرار غليان الماء فيه. ماذا عن الترسبات الكلسية على الصنابير؟ كل من الماء الطبيعي ومياه الصنبور عبارة عن خليط ، محلول من المواد الصلبة والغازية.

أرز. 8. في شكل سائل
الأكسجين ملون بالضوء
أزرق

بالطبع ، محتواها في الماء صغير جدًا ، لكن هذه الشوائب يمكن أن تؤدي ليس فقط إلى تكوين الحجم ، ولكن أيضًا إلى عواقب أكثر خطورة. ليس من قبيل المصادفة أن أدوية الحقن ، ومحاليل الكاشف ، والكهارل لبطارية السيارة يتم تحضيرها فقط باستخدام الماء النقي ، الذي يسمى المقطر.
من أين جاء هذا الاسم؟ الشيء هو أن التقطير يسمى بطريقة أخرى التقطير. يتمثل جوهر التقطير في تسخين الخليط إلى درجة الغليان ، وإزالة الأبخرة الناتجة من مادة نقية وتبريدها وتحويلها مرة أخرى إلى سائل. لكنها لم تعد تحتوي على ملوثات.
في ظل ظروف المختبر ، يتم التقطير في منشأة خاصة (الشكل 9). في دورق التقطير المجهز بميزان حرارة ، يُسكب الخليط المراد فصله ، على سبيل المثال ، الماء بمواد مذابة فيه ، ويُسخن حتى الغليان. القارورة متصلة بمكثف تنازلي ، وهو جهاز لتكثيف أبخرة مادة مغلية. لهذا الغرض ، يتم توفير الماء البارد لغلاف الثلاجة من خلال خراطيم مطاطية. تسقط قطرات من مادة نقية مكثفة في الثلاجة في دورق المستقبل.

أرز. 9. معمل معمل لتقطير السوائل:
1 - دورق التقطير. 2 - مقياس حرارة 3 - ثلاجة
4 - ريسيفر

ماذا تفعل إذا كان الفصل مطلوبًا عن المحلول ليس سائلًا بل مادة صلبة مذابة فيه؟ لهذا ، يتم استخدام طريقة التبلور. من الممكن عزل مادة صلبة من محلول عن طريق التبلور عن طريق تبخير المذيب. تم تصميم أكواب خزفية خاصة لهذا الغرض (الشكل 10).

أرز. 10. التبخر
محلول من الخزف
فنجان

تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع لاستخراج الملح من المحاليل المركزة لبحيرات الملح.
حول الشيح وطعم الكينا ،
ومع ملح الصودا القوي ،
ملون من اشعة السهول
موجة ناعمة قليلاً.
ن. أوشاكوف
في الطبيعة ، تعد بحيرات الملح نوعًا من الأوعية العملاقة. بسبب تبخر الماء على شواطئ هذه البحيرات ، تتبلور كمية كبيرة من الملح ، والتي ، بعد التنظيف ، تنتهي على طاولتنا (الشكل 11).

أرز. 11. استخراج الملح من البحيرات المالحة
أثناء التبلور ، ليس من الضروري أن يتبخر المذيب. من المعروف أنه عند تسخينها ، تزداد قابلية ذوبان معظم المواد الصلبة في الماء ؛ عندما يتم تبريد محلول مشبع عند تسخينه ، تترسب كمية معينة من البلورات.
التجربة المعملية: تمت إضافة بلورات قليلة من برمنجنات البوتاسيوم (برمنجنات البوتاسيوم) إلى 5 جم من بلورات البرتقال من ثنائي كرومات البوتاسيوم كشوائب. يذاب الخليط في 8-10 مل من الماء المغلي. عندما يتم تبريد المحلول ، تقل قابلية ذوبان ثنائي كرومات البوتاسيوم بشكل حاد ، تترسب المادة. يتم فصل بلورات ثنائي كرومات المنقى من برمنجنات البوتاسيوم وغسلها بعدة مليلتر من الماء المثلج. إذا تم إذابة المادة المنقاة في الماء ، فيمكن تحديد أنه لا يحتوي على برمنجنات البوتاسيوم حسب لون المحلول ، وتبقى في المحلول الأصلي.
تستخدم الطريقة لعزل المواد غير القابلة للذوبان من السوائل. التمسك . يعتمد على كثافات مختلفة من المواد. إذا كانت الجسيمات الصلبة كبيرة بدرجة كافية ، فإنها تستقر بسرعة في القاع ، ويصبح السائل شفافًا (الشكل 12). يمكن تصريفها بعناية من الرواسب. كلما كانت المواد الصلبة في السائل أصغر ، كلما طالت مدة استقرار الخليط.

أرز. 12. استقرار التربة في الماء

تجربة معملية: اسكب القليل من مسحوق غسيل الصحون في دورق زجاجي واسكب نصف كوب من الماء. يتكون خليط غائم.
سيصبح السائل شفافًا فقط في اليوم التالي. لماذا يستمر هذا الخليط لفترة طويلة؟ يفصل الترسيب أيضًا مخاليط من سائلين غير قابل للذوبان في بعضهما البعض. إذا دخلت المياه في نظام تزييت السيارة ، فسيتعين تصريف الزيت. ومع ذلك ، بعد فترة من الوقت سوف ينفصل الخليط. تشكل المياه ذات الكثافة العالية الطبقة السفلية ، وتكون طبقة الزيت في الأعلى.وبالمثل ، يتم تسوية خليط من الماء والزيت والماء والزيت النباتي.

لفصل هذه الخلائط ، يكون مناسبًا للاستخدام
زجاجيات معملية خاصة تسمى قمع الفصل (الشكل 13).

أرز. 13. فصل سائلين غير قابلين للامتزاج باستخدام قمع الفصل
تجربة معملية ، يتم سكب كميات متساوية من الماء والزيت النباتي في دورق مخروطي الشكل. مع الاهتزاز الشديد ، يتكسر الماء والزيت إلى قطرات صغيرة ، مكونًا خليطًا غائمًا. يصب في قمع فصل. بعد فترة ، ينفصل الخليط إلى طبقة ماء أثقل وزيت يطفو على السطح. عند فتح صنبور قمع الفصل ، يتم فصل طبقة الماء عن الزيت.
من الممكن فصل جزيئات المادة الصلبة غير القابلة للذوبان عن السائل باستخدام الترشيح. في المختبر ، يتم استخدام ورق مسامي خاص يسمى ورق الترشيح لهذا الغرض. لا تمر الجسيمات الصلبة عبر فتحات الورق وتبقى على المرشح. يتسرب السائل الذي يحتوي على مواد مذابة فيه (يطلق عليه اسم المرشح) بحرية من خلاله ويصبح شفافًا تمامًا.
الترشيح - عملية شائعة جدًا في الحياة اليومية وفي التكنولوجيا وفي الطبيعة. في محطات معالجة المياه ، يتم ترشيح المياه من خلال طبقة من الرمل النظيف ، حيث يتم الاحتفاظ بالطمي والشوائب الزيتية وجزيئات التربة والطين. يجب أن يمر الوقود والزيت في محرك السيارة عبر عناصر المرشح. تعتبر أغشية الخلايا وجدران الأمعاء أو المعدة أيضًا نوعًا من المرشحات البيولوجية ، والتي تسمح مسامها لبعض المواد بالمرور والاحتفاظ بمواد أخرى.
لا يمكن تصفية المخاليط السائلة فقط. رأيت أكثر من مرة أشخاصًا يرتدون ضمادات شاش ، وربما كان عليك أن تستخدمها بنفسك. عدة طبقات من الشاش مع الصوف القطني الموضوعة بينها تنقي الهواء المستنشق من جزيئات الغبار والضباب الدخاني والميكروبات الممرضة (الشكل 14). في الصناعة ، تُستخدم أجهزة خاصة تسمى أجهزة التنفس لحماية الجهاز التنفسي من الغبار. يتم أيضًا تنظيف الهواء الداخل إلى محرك السيارة من الغبار باستخدام مرشحات قماشية أو ورقية.

أرز. 14. يقوم الأطباء وعلماء الأحياء الدقيقة بحماية الجهاز التنفسي بضمادات خاصة.

؟ 1. ما هو الخليط؟ ما هي أنواع المخاليط التي يتم تمييزها حسب حالة تجمع المواد المكونة لها على أساس التجانس؟
2. هل عبارة "جزيئات الهواء" صحيحة؟ لماذا ا؟ قم بتسمية مكونات الهواء الثابتة والمتغيرة والعشوائية. افترض المحتوى النسبي للمكونات الفردية في الهواء بعد عاصفة رعدية ، في الوديان العميقة وعلى قمم الجبال ، في منطقة حرجية وبالقرب من مؤسسة صناعية كبيرة.

3. ما هو حجم الأكسجين الموجود في 500 م 3 من الهواء؟
4. في الغاز الطبيعي لحقل معين ، تكون الأجزاء الحجمية للهيدروكربونات المشبعة متساوية: الميثان - 85٪ ، الإيثان - 10٪ ، البروبان - 4٪ والبيوتان - 1٪. ما حجم كل غاز يمكن الحصول عليه من 125 لترًا من الغاز الطبيعي (غير معروف)؟
5. يتكون مزيج الأسمنت الجاف للتجصيص من 25٪ أسمنت و 75٪ رمل. كم عدد الكيلوغرامات من كل مكون يجب أن تؤخذ لتحضير 150 كجم من هذا الخليط؟
6. قم بتسمية طرق فصل المخاليط المعروفة لديك. ما هو أساس كل منهم؟ اقترح طريقة لفصل الخلطات التالية:
أ) نشارة الحديد والنحاس ؛
ب) الرمل ونشارة الخشب.
ج) البنزين والماء.
د) تبييض الطباشير (مقسم إلى طباشير وماء) ؛
ه) محلول الكحول الإيثيلي في الماء.
7. أثناء وباء الأنفلونزا ينصح الأطباء بارتداء ضمادات شاش. لماذا؟ كيف تصنع مثل هذه الضمادة؟ ما هي المدة التي يمكن ارتداؤها؟ كيفية استعادة الخصائص الوقائية للضمادة؟
8. قام المنقبون بفصل الرمال الذهبية عن الرمل العادي عن طريق تحريك التربة في الماء وتصريف السائل الموحل من الرواسب. هذا هو المكان الذي تأتي منه عبارة "اغسل الذهب". ما رأيك في خاصية الرمال الذهبية التي تفصلها عن حبيبات النفايات الصخرية؟
9. قم بإعداد رسائل حول الموضوعين: "الدهانات في يد فنان" و "صانعي العطور المشهورين" باستخدام موارد الإنترنت.

المادة النقية لها ثابت محدد مُجَمَّعأو بنية(ملح ، سكر).

يمكن أن تكون المادة النقية عنصرأو الإتصال.

الذرة هي أصغر جسيم في العنصر الذي يحتفظ بجميع خصائصه.. يتكون العنصر الكيميائي من ذرات من نفس النوع. في عنصر ما ، جميع الذرات متشابهة ولها نفس عدد البروتونات. العناصر هي نوع من "اللبنات الأساسية" لأي مادة. يمكنك إعطاء تشبيه بنائي:

مواد البناء (الطوب والخرسانة والرمل ...) هي عناصر
هياكل البناء (منازل ، جسور ، طرق ...) مادة

2. اتصالات العناصر

يتكون الاتصال من عنصرين على الأقل. كل الماء نفسه يتكون من مزيج من عنصرين من الهيدروجين وعنصر واحد من الأكسجين - H 2 O. وبعبارة أخرى ، من خلال الجمع بين هذين العنصرين بهذه الطريقة ، سنحصل على الماء والماء فقط!

على الرغم من أن الماء يتكون من عنصري الهيدروجين والأكسجين ، إلا أن خواصه الكيميائية والفيزيائية تختلف عن خصائص الهيدروجين والأكسجين النقيين.

من أجل "فصل" الماء إلى هيدروجين وأكسجين ، يلزم حدوث تفاعل كيميائي.

3. يمزج

المخاليط عبارة عن مجموعات فيزيائية من مواد نقية ليس لها تركيبة محددة أو نقية.

مثال على الخليط هو الشاي العادي (المشروب) ، والذي يعده كثير من الناس ويشربونه في الصباح. شخص ما يحب الشاي القوي (كمية كبيرة من التخمير) ، شخص ما يحب الشاي الحلو (كمية كبيرة من السكر) ... كما ترون ، يظهر دائمًا خليط يسمى "الشاي" مختلفًا قليلاً ، على الرغم من أنه يتكون من نفس المكونات (المكونات). ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن كل مكون من مكونات الخليط يحتفظ بمجموعة من خصائصه ، وبالتالي ، يمكن عزل مواد مختلفة من الخليط. على سبيل المثال ، يمكنك بسهولة فصل خليط من الملح والرمل. للقيام بذلك ، فقط ضع الخليط في الماء ، وانتظر حتى يذوب الملح وقم بترشيح المحلول الناتج. والنتيجة هي رمل نقي.

يمكن أن تكون المخاليط متجانسة أو غير متجانسة.

في خليط متجانس ، لا يمكن الكشف عن جزيئات المواد التي يتكون منها الخليط. العينات المأخوذة في أماكن مختلفة من هذا الخليط ستكون هي نفسها (على سبيل المثال ، الشاي الحلو ، حيث يذوب السكر المصبوب تمامًا).

ومع ذلك ، إذا لم يذوب السكر تمامًا في كوب من الشاي ، فسنحصل على خليط غير متجانس. في الواقع ، إذا جربت مثل هذا الشاي ، فلن يكون حلوًا من السطح كما هو الحال من الأسفل ، لأنه. سيكون تركيز السكر مختلفًا.