Saf madde ve karışımların iletişimi. Saf maddeler ve karışımlar

Kimyada saf madde ve karışım kavramları vardır. Saf olanlar yalnızca bir maddenin moleküllerini içerir. Doğada farklı maddelerden oluşan karışımlar hakimdir.

Kavramlar

Tüm maddeler saf ve karışık olmak üzere iki kategoriye ayrılabilir. Saf maddeler aynı atomlardan, moleküllerden veya iyonlardan oluşan elementleri ve bileşikleri içerir. Bunlar, sabit özellikleri koruyan, sabit bir bileşime sahip maddelerdir.
Saf maddelere örnekler:

atomlardan oluşan metaller ve soy gazlar;
su moleküllerinden oluşan su;
sodyum katyonları ve klor anyonlarından oluşan sofra tuzu.

Pirinç. 1. Saf maddeler.

Suya şeker katılırsa saf madde olmaktan çıkar ve bir karışım oluşur. Karışımlar, bileşen adı verilen farklı yapılara sahip birçok saf maddeden oluşur. Karışımlar herhangi bir toplanma durumuna sahip olabilir. Örneğin hava çeşitli gazların (oksijen, hidrojen, nitrojen) bir karışımıdır, benzin organik maddelerin bir karışımıdır, pirinç ise çinko ve bakırın bir karışımıdır.

Pirinç. 2. Karışımlar.

Her madde özelliklerini korur, bu nedenle tuzlu su tuzludur ve demir içeren bir alaşım mıknatıs tarafından çekilir. Ancak karışımın özellikleri, bileşenlerin niceliksel ve niteliksel bileşimine göre değişiklik gösterebilir. Örneğin maksimum saflaştırmadan geçmiş damıtılmış su, eklenen maddelere bağlı olarak tatlı, ekşi, tuzlu veya ekşi-tuzlu bir tat kazanabilir. Üstelik belirli bir maddenin konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, belirli bir tat da o kadar belirgin olur.

Karışımların yapısı homojen olabilir veya farklı toplanma durumlarındaki maddeleri birleştirebilir. Buna göre şunları ayırt ederler:

homojen veya homojen - parçacıklar kimyasal analiz olmadan tespit edilemez, göstergeleri numunenin herhangi bir yerinde aynıdır (metal alaşımı);
heterojen veya heterojen - parçacıkların tespit edilmesi kolaydır, karışımın farklı yerlerinde (kumlu su) frekansları eşit değildir.

Heterojen karışımlar şunları içerir:

süspansiyonlar - katı ve sıvı maddelerin karışımları (kömür ve su);
emülsiyonlar - farklı yoğunluktaki sıvıların karışımları (yağ ve su).

Bir bileşenin kütlesi diğer bileşenden on kat daha küçükse buna safsızlık denir.

Temizleme yöntemleri

Kesinlikle saf maddeler yoktur. Saf maddeler, maddenin fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkilemeyen az miktarda yabancı madde içeren maddeler olarak kabul edilir. Maddeyi mümkün olduğu kadar saflaştırmak için kullanıyoruz Karışımları ayırma yöntemleri:

sedimantasyon - ağır maddelerin sıvılarda sedimantasyonu;
filtreleme - parçacıkların filtreler kullanılarak sıvıdan ayrılması;
buharlaştırma - nem buharlaşana kadar çözeltinin ısıtılması;
bir mıknatısın uygulanması - mıknatıslanma kullanılarak seçim;
damıtma - farklı kaynama noktalarına sahip maddelerin ayrılması;
adsorpsiyon, bir maddenin diğerinin yüzeyinde birikmesidir.

Flotasyon yöntemiyle metaller ametallerden ayrılabilir. Bu, maddelerin ıslanma kabiliyetine dayanan bir işlemdir. Bu şekilde demir kükürtten ayrılır: Demir ıslanır ve dibe çöker, ancak kükürt ıslanmaz ve suyun yüzeyinde kalır.

Pirinç. 3. Flotasyon.

Ne öğrendik?

8.sınıf kimya dersinde karışım ve saf madde kavramlarını öğrendik. Homojen molekül, atom veya iyonlardan oluşan ve özellikleri sabit olan element ve bileşiklere saf denir. Karışımlar, farklı konsantrasyon ve yapılara sahip birçok saf maddeyi içerir. Bileşikler tamamen karışarak homojen maddeler oluşturabilir veya heterojen bir şekilde birleşebilir. Karışımları ayırmak için çeşitli yöntemler kullanılır.

SAF MADDE SAF MADDE

SAF MADDE (ideal olarak saf madde), belirli bir dizi atom ve molekül tarafından belirlenen, kalıcı özelliklerin yalnızca bir doğal kompleksine sahip olan basit veya karmaşık bir madde. Bu özellikler, kimyasal (yabancı atomların bulunmaması) saflık ve fiziksel (yapısal kusurların bulunmaması) mükemmellik gerekliliğini içerir. Bazı durumlarda, bozunma ürünleri istenen özellikleri değiştirebilen saf maddede izotoplarının safsızlıklarının bulunmamasını gerektiren izotopik saflık gerekliliği ile desteklenebilir. Fiziksel mükemmellik gereklilikleri, saf bir maddede polimorfik fazların yokluğunda ifade edilen kristal kimyasal saflık gereklilikleri ile desteklenebilir.
İdeal olarak saf bir madde kavramı, örneğin mutlak sıfır sıcaklığı veya ideal bir gazla aynı soyut niteliktedir ve ideal olarak saf bir madde elde etmek de imkansızdır. Bunun nedeni kinetik ve termodinamik doğanın sınırlamalarıdır. Birincisi, maddelerin safsızlıklardan arınma hızının konsantrasyonla doğru orantılı olması ve azaldıkça düşmesiyle ortaya çıkar. Bu nedenle, bir maddeyi elde etmek için gereken saflık derecesi ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla enerji ve zaman harcaması söz konusu olacaktır; safsızlık içeriğini 10 kattan %1'den %0,1'e (ağırlıkça) 10 kattan çok daha ucuz ve daha hızlı azaltmak mümkündür, ancak %10-4'ten %10-5'e (ağırlıkça) düşürmek mümkündür. Bir veya başka bir safsızlığın içeriğinde,% 10-3'ten (ağırlıkça) başlayarak bir büyüklük sırasına göre azalma, özel saflaştırma yöntemlerinin kullanılmasını gerektirir.
İkinci sınırlama nedeniyle orijinal saflığın korunması zordur, çünkü bir maddenin kirlenme süreci, yani. sistemin bozulması kendiliğinden oluşur: tamamen saf bir madde elde etmek imkansızdır.
Gerçekte var olan saf maddelerin saflığı görecelidir. Maddedeki yabancı safsızlıkların içeriği ile değerlendirilir. Sayıları oldukça fazla olabilir. Böylece, toplam safsızlık konsantrasyonu %10-5 (kütlece) olan nispeten saf galyum fosfitte, kütle spektral analizi ile 72 yabancı madde tespit edildi.
Özellikle saf maddeler esas olarak özel amaçlar için kullanılır - yarı iletken malzeme ve cihazların üretiminde, radyo ve kuantum elektroniğinde. Bu durumda saflık gereklilikleri, üretim sürecinde kullanılan hem ana malzemeler hem de yardımcı malzemeler için geçerlidir: su, gazlar, kimyasal reaktifler, kap malzemeleri. %10 -5 ve altında yabancı maddeler içeren yüksek saflıkta ürünlerle çalışmak oldukça zordur. Bu tür ürünlerin üretimi, dikkatlice filtrelenmiş havaya sahip özel donanımlı odalar, metal nesnelerin tamamen bulunmaması ve özel tipte plastik mutfak eşyalarının kullanılmasını gerektirir. Damıtılmış suyun kullanımı (iki veya üç kez damıtılmış olsa bile) kesinlikle kabul edilemez - yalnızca iyon değiştiriciler kullanılarak ek arıtmaya tabi tutulmuş su kullanılabilir. İşçilerden kaynaklanabilecek herhangi bir kontaminasyon olasılığını ortadan kaldırmak için de sıkı önlemler alınmaktadır. Bu amaçla özellikle lavsan tulum (tüy oluşturmayan), özel ayakkabı ve lastik eldivenler kullanılmaktadır.
İşaretleme
Rusya'daki mevcut düzenlemelere göre reaktifler için “saf” (P), “analiz için saf” (analitik derece), “kimyasal olarak saf” (CP) ve “ekstra saf” (OSCH) nitelikleri belirlenmiştir; ikincisi bazen birkaç dereceye ayrılır. "Saf" niteliğe sahip reaktifler hem eğitim hem de endüstriyel olmak üzere çok çeşitli laboratuvar çalışmalarında kullanılmaktadır. Analitik dereceli reaktifler, adından da anlaşılacağı gibi, büyük bir hassasiyetle gerçekleştirilen analitik çalışmalara yöneliktir. Analitik dereceli preparatlardaki safsızlıkların içeriği o kadar düşüktür ki genellikle analiz sonuçlarında gözle görülür hatalara neden olmaz. Bu reaktifler araştırma çalışmalarında kullanılabilir. Son olarak, "kimyasal olarak saf" olarak sınıflandırılan reaktifler sorumlu bilimsel araştırmalara yöneliktir; bunlar aynı zamanda analitik laboratuvarlarda çalışma çözeltilerinin titrelerinin oluşturulduğu maddeler olarak da kullanılır. Bu üç yeterlilik tüm genel amaçlı reaktifleri kapsar.
Yabancı uygulamada, saf bir maddedeki bir yabancı maddenin konsantrasyonunu atomik yüzdeler ve kütleye göre yüzdeler cinsinden ifade etmenin yanı sıra, daha küçük birimler sıklıkla kullanılır: 0/00 - ppm, ppm - milyonda parça veya ton başına gram; ppb – milyar başına parça (milyar) veya ton başına miligram; çok nadiren pPT – trilyon başına parça.
Sınırlı safsızlıkların içeriği% 10 -6 ila 10 -7 (ağırlıkça) arasında olan ve geri kalan safsızlıkların toplamı% 10 -3 10 -4 (ağırlıkça) olan saf maddeler, aşağıdakilere aittir: son derece saf maddeler sınıfı (OSP). Yalnızca özel amaçlara yöneliktirler. Özel saflıktaki maddeler üç sınıfa ayrılır. A Sınıfı, A1 (%99,9 ana madde içeriği) ve A2 (%99,99 ana madde) alt sınıflarına bölünmüştür. A harfinden sonraki sayı, virgülden sonraki dokuz sayısını belirtir. Ana maddenin içeriğine göre B3, B4, B5 ve B6 alt sınıfları ayırt edilir. Son olarak, ultra saf maddeler, C7-C10 alt sınıflarına ayrılan C sınıfını memnun edecektir.
Bir maddenin saflığı aynı zamanda belirli sayıda mikro safsızlığın toplam içeriği ile de karakterize edilir. Özel saflık derecesinin ismine ek olarak, yüksek derecede saf maddelerin işaretlenmesinde iki rakam bulunur. Birincisi sınırlı yabancı maddelerin miktarını gösterir, ikincisi ise kütle yüzdesi olarak ifade edilen toplamlarının negatif derecesinin bir göstergesidir. Örneğin, özellikle saf SiO2 için on safsızlık standartlaştırılmıştır (Al, B, Fe, Ca, Mg, Na, P, Ti, Sn, Pb) ve bunların toplam içeriği %1,10 -5'i geçmez. Böyle bir ilaç için “OSCh-10-5” endeksi oluşturulmuştur.

Ansiklopedik Sözlük. 2009 .

Diğer sözlüklerde “SAF MADDE”nin ne olduğuna bakın:

Saf madde elementleri veya bileşikleri, bunların çözeltileri, alaşımları, karışımları vb., belirli bir sınırın altında safsızlık içeriği ile karakterize edilir. Bu sınır, maddelerin özelliklerine, üretimine veya kullanımına ve nasıl... ... Vikipedi'ye göre belirlenir.

saf madde- grynoji medžiaga statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. saf madde vok. Reiner Substanz, f rus. saf madde, n pranc. madde saf, f … Fizikos terminų žodynas

son derece saf madde- ypač gryna medžiaga statusas T sritis radyoelektronik atitikmenys: engl. yüksek oranda saflaştırılmış malzeme vok. Reinststoff, m; Reinstsubstanz, f rus. ekstra saf madde, n pranc. madde de très grande pureté, f... Radioelektronikos terminų žodynas

kimyasal madde- 2.6 kimyasal madde: Doğada bulunan veya yapay olarak elde edilen bir kimyasal element veya kimyasal bileşik. Kaynak: GOST 30333 2007: Kimyasal Ürünler için Güvenlik Veri Sayfası. Genel gereksinimler orijinal belge... Normatif ve teknik dokümantasyon açısından sözlük referans kitabı

Bu terimin başka anlamları da vardır, bkz. Kimya (anlamlar). Kimya (Arapça کيمياء‎'dan, muhtemelen Mısır dilindeki km.t (siyah) kelimesinden türetilmiştir; Mısır, çernozem ve kurşun "siyah" isimleri de buradan gelmektedir... ... Vikipedi

Genel Sistematik n... Vikipedi

- (Berlinka) kuru halde, kırmızımsı bakır metalik parlaklığa sahip, kokusuz ve tatsız, koyu mavi kristal olmayan bir kütle olan çok yaygın bir boya. Zayıf asitlerin etkisi yoktur, kostik alkaliler oksitlerin açığa çıkmasıyla ayrışır... Ansiklopedik Sözlük F.A. Brockhaus ve I.A. Efron

Kokain ... Vikipedi

KRİYOİLETKENLER, soğutulduğunda direnci atlama olmadan düzgün bir şekilde azalan ve kriyojenik sıcaklıklarda düşük değerlere ulaşan metaller (bkz. Düşük sıcaklıklar (bkz. DÜŞÜK SICAKLIKLAR)). Kriyo iletkenlerin azaltılmış direnci... ... Ansiklopedik Sözlük

Ders türü. Yeni materyal öğrenme.

Ders hedefleri. eğitici– “saf madde” ve “karışım”, homojen (homojen) ve heterojen (heterojen) karışımlar kavramlarını incelemek, karışımları ayırmanın yollarını düşünmek, öğrencilere karışımları bileşenlerine ayırmayı öğretmek.

Gelişimsel– öğrencilerin entelektüel ve bilişsel becerilerini geliştirmek: temel özellikleri ve özellikleri belirlemek, neden-sonuç ilişkileri kurmak, sınıflandırmak, analiz etmek, sonuçlar çıkarmak, deneyler yapmak, gözlemlemek, gözlemleri tablolar ve diyagramlar şeklinde hazırlamak.

eğitici- Öğrencilerde organizasyonun gelişimini, deney yaparken doğruluğu, çiftler halinde çalışırken karşılıklı yardımlaşma becerisini ve egzersizleri yaparken rekabet ruhunu teşvik etmek.

Öğretim yöntemleri. Eğitimsel ve bilişsel faaliyetleri düzenleme yöntemleri– sözlü (sezgisel konuşma), görsel (tablolar, çizimler, deney gösterileri), pratik (laboratuvar çalışması, alıştırmalar).

Öğrenmeye ilgiyi teşvik etme yöntemleri– eğitici oyunlar, eğitici tartışmalar.

Kontrol yöntemleri– sözlü kontrol, yazılı kontrol, deneysel kontrol.

Ekipman ve reaktifler.Öğrenci masalarında- kağıt parçaları, madde kaşıkları, cam çubuklar, bir bardak su, mıknatıslar, kükürt ve demir tozları.

Öğretmen masasında– kaşıklar, deney tüpleri, deney tüpü tutucusu, alkol lambası, mıknatıs, su, beherler, halkalı sehpa, pençeli sehpa, huni, cam çubuklar, filtreler, porselen kap, ayırma hunisi, gaz çıkış borulu deney tüpü, alıcı deney tüpü , “cam” -buzdolabı" su, bir şerit filtre kağıdı (2x10 cm), kırmızı mürekkep, bir şişe, bir elek, 7: 4 kütle oranında demir ve kükürt tozları, nehir kumu, sofra tuzu, bitkisel yağ , bakır sülfat çözeltisi, irmik, karabuğday.

DERSİN İLERLEMESİ

Organizasyon anı

Devamsız olanları işaretleyin, dersin amaçlarını açıklayın ve ders planını öğrencilere tanıtın.

PLANI

1. Saf maddeler ve karışımlar. Ayırt edici özellikler.

2. Homojen ve heterojen karışımlar.

3. Karışımları ayırma yöntemleri.

“Maddeler ve özellikleri” konulu söyleşi

Öğretmen. Hangi kimya çalışmalarını hatırlıyor musunuz?.

Öğrenci. Maddeler, maddelerin özellikleri, maddelerde meydana gelen değişiklikler; maddelerin dönüşümü.

Öğretmen. Bir maddeye ne denir?

Öğrenci. Madde, fiziksel bedenin yapıldığı şeydir.

Öğretmen. Maddelerin basit ve karmaşık olabileceğini biliyorsunuz. Hangi maddelere basit, hangilerine karmaşık denir?

Öğrenci. Basit maddeler bir kimyasal elementin atomlarından, karmaşık maddeler ise farklı kimyasal elementlerin atomlarından oluşur..

Öğretmen. Maddelerin hangi fiziksel özellikleri vardır?

Öğrenci. Fiziksel durum, erime ve kaynama noktaları, elektriksel ve termal iletkenlik, sudaki çözünürlük vb..

Yeni malzemenin açıklaması

Saf maddeler ve karışımlar.
Ayırt Edici Özellikler

Öğretmen. Yalnızca saf maddeler sabit fiziksel özelliklere sahiptir. Yalnızca saf damıtılmış suyun sıcaklığı t pl = 0 °C, t kaynaması = 100 °C'dir ve tadı yoktur. Deniz suyu daha düşük sıcaklıkta donar, daha yüksek sıcaklıkta kaynar; tadı acı ve tuzludur. Karadeniz'in suyu Baltık Denizi'nin suyuna göre daha düşük sıcaklıkta donar ve daha yüksek sıcaklıkta kaynar. Neden? Gerçek şu ki deniz suyu, örneğin çözünmüş tuzlar gibi başka maddeler de içerir; bileşimi büyük ölçüde değişen çeşitli maddelerin bir karışımıdır, ancak karışımın özellikleri sabit değildir. Karışım kavramının tanımı 17. yüzyılda yapılmıştır. İngiliz bilim adamı Robert Boyle: “Karışım, heterojen bileşenlerden oluşan bütünsel bir sistemdir.”

Karışımın ve saf maddenin ayırt edici özelliklerini ele alalım. Bunun için aşağıdaki deneyleri gerçekleştireceğiz.

Deneyim 1. Deney talimatlarını kullanarak demir ve kükürt tozlarının temel fiziksel özelliklerini inceleyin, bu tozlardan bir karışım hazırlayın ve bu maddelerin karışımda özelliklerini koruyup korumadığını belirleyin.

Deney sonuçlarının öğrencilerle tartışılması.

Öğretmen. Kükürtün toplanma durumunu ve rengini açıklayınız.

Öğrenci. Kükürt sarı bir katıdır.

Öğretmen. Toz halindeki demirin fiziksel hali ve rengi nedir?

Öğrenci. Demir sert, gri bir maddedir.

Öğretmen. Bu maddelerin aşağıdakilerle nasıl bir ilişkisi vardır: a) bir mıknatısla; b) suya mı?

Öğrenci. Demir mıknatıs tarafından çekilir ama kükürt çekilmez; Demir tozu suda batar çünkü... demir sudan daha ağırdır ve kükürt tozu suyla ıslanmadığı için suyun yüzeyinde yüzer.

Öğretmen. Karışımdaki demir ve kükürt oranı hakkında ne söyleyebilirsiniz?

Öğrenci. Karışımdaki demir ve kükürt oranı farklı olabilir, yani. kararsız.

Öğretmen. Karışımda demir ve kükürtün özellikleri korunuyor mu?

Öğrenci. Evet, karışımdaki her maddenin özellikleri korunur.

Öğretmen. Kükürt ve demir karışımını nasıl ayırabilirsiniz?

Öğrenci. Bu fiziksel yöntemlerle yapılabilir: mıknatıs veya su.

Öğretmen . Deneyim 2.Şimdi kükürt ile demir arasındaki reaksiyonu göstereceğim. Göreviniz bu deneyi dikkatlice gözlemlemek ve reaksiyon sonucunda elde edilen demir(II) sülfürde demir ve kükürtün özelliklerini koruyup korumadığını ve fiziksel yöntemlerle demir ve kükürtün izole edilip edilemeyeceğini belirlemektir.

Demir ve kükürt tozlarını 7: 4 kütle oranında iyice karıştırıyorum:

m(Fe ): M( S ) = - r ( Fe ): A r ( S ) = 56: 32 = 7: 4,

Karışımı bir test tüpüne koyuyorum, alkol lambasının alevinde ısıtıyorum, tek bir yerde çok sıcak ısıtıyorum ve şiddetli bir ekzotermik reaksiyon başladığında ısıtmayı bırakıyorum. Test tüpü soğuduktan sonra, bir havluya sardıktan sonra dikkatlice kırıp içindekileri çıkarıyorum.

Öğrenci. Ortaya çıkan maddeye (demir(II) sülfür) yakından bakın. Gri demir tozu ve sarı kükürt tozu ayrı ayrı görünüyor mu?

Öğretmen. Hayır, ortaya çıkan madde koyu gri renktedir.

Öğrenci. Daha sonra ortaya çıkan maddeyi bir mıknatısla test ediyorum. Demir ve kükürt ayrılabilir mi?.

Öğretmen. Hayır, ortaya çıkan madde mıknatıslanmaz

Öğrenci. Demir(II) sülfürü suya koyuyorum. Ne gözlemliyorsunuz?.

Öğretmen. Demir(II) sülfür suda batar

Öğrenci. Kükürt ve demir, demir(II) sülfürün bir parçası olduklarında özelliklerini korurlar mı?

Öğretmen. Hayır, yeni madde reaksiyon için alınan maddelerin özelliklerinden farklı özelliklere sahiptir.

Öğrenci. Demir(II) sülfürü fiziksel yöntemlerle basit maddelere ayırmak mümkün müdür?

Öğretmen. Hayır, ne mıknatıs ne de su demir(II) sülfürü demir ve kükürde ayıramaz.

Öğrenci. Bir kimyasal oluştuğunda enerjide bir değişiklik olur mu?

Öğretmen. Evet, örneğin demir ve kükürt etkileşime girdiğinde enerji açığa çıkar.

Deneylerin tartışmasının sonuçlarını tabloya girelim.

Masa

Karışımın ve saf maddenin karşılaştırmalı özellikleri Dersin bu bölümünü güçlendirmek için şu alıştırmayı yapın: resmin neresinde olduğunuzu belirleyin (bkz. s. 34)

basit bir maddeyi, karmaşık bir maddeyi veya bir karışımı tasvir eder.

Öğretmen. Homojen ve heterojen karışımlar

Karışımların görünüş olarak birbirinden farklı olup olmadığını öğrenelim.

Öğretmen. Süspansiyonlarda katı madde parçacıkları görülebilir, emülsiyonlarda - sıvı damlacıkları, bu tür karışımlara heterojen (heterojen) denir ve çözeltilerde bileşenler ayırt edilemez, bunlar homojen (homojen) karışımlardır. Karışımları sınıflandırma şemasını düşünün

(Şema 1).

Şema 1

Her karışım türüne örnek verin: süspansiyonlar, emülsiyonlar ve çözeltiler.

Öğretmen. Karışımları ayırma yöntemleri

Doğada maddeler karışımlar halinde bulunur. Laboratuvar araştırmaları, endüstriyel üretim, farmakoloji ve tıp ihtiyaçları için saf maddelere ihtiyaç vardır.

Maddeleri saflaştırmak için karışımları ayırmaya yönelik çeşitli yöntemler kullanılır (Şema 2).

Şema 2

Bu yöntemler karışımın bileşenlerinin fiziksel özelliklerindeki farklılıklara dayanmaktadır. Ayırma yöntemlerini göz önünde bulundurun.

heterojen karışımlar

Öğrenci. Nehir kumu ve su karışımı olan bir süspansiyonu nasıl ayırabilirsiniz, yani suyu kumdan nasıl temizleyebilirsiniz?

Öğretmen. Yerleşerek ve ardından filtreleyerek. Sağ. Ayrılma savunmak farklı madde yoğunluklarına dayanmaktadır. Daha ağır kum dibe çöker. Ayrıca emülsiyonu ayırabilirsiniz: yağı veya bitkisel yağı sudan ayırın. Laboratuvarda bu, bir ayırma hunisi kullanılarak yapılabilir.

Petrol veya bitkisel yağ en üstteki daha hafif tabakayı oluşturur

. (Öğretmen ilgili deneyleri gösterir.) Yerleşme sonucunda sisten çiy düşer, dumandan kurum yerleşir ve sütün içine krema yerleşir.?

Öğrenci. Heterojen karışımların ayrılmasının temeli nedir?

Öğretmen. filtreleme.

Maddelerin sudaki farklı çözünürlükleri ve farklı parçacık boyutları üzerine. Doğru, filtrenin gözeneklerinden yalnızca bunlarla karşılaştırılabilecek madde parçacıkları geçer, daha büyük parçacıklar ise filtrede tutulur. Heterojen bir sofra tuzu ve nehir kumu karışımını bu şekilde ayırabilirsinizÖğrenci gösterileri

Öğretmen. deneyim

Öğrenci. : suyu bir kum ve tuz karışımına döker, karıştırır ve ardından süspansiyonu (süspansiyonu) bir filtreden geçirir - sudaki bir tuz çözeltisi filtreden geçer ve büyük suda çözünmeyen kum parçacıkları filtrede kalır.

Öğretmen. Filtre olarak hangi maddeler kullanılabilir?

Öğrenci. Filtreleme yöntemi, elektrikli süpürgeler gibi ev aletlerinin çalışmasının temelidir. Cerrahlar tarafından kullanılır - gazlı bez bandajları; sondajcılar ve asansör çalışanları - solunum maskeleri. Ilf ve Petrov'un çalışmalarının kahramanı Ostap Bender, çay yapraklarını süzmek için bir çay süzgeci kullanarak Ogress Ellochka'nın ("On İki Sandalye") sandalyelerinden birini almayı başardı.

Öğretmen. Şimdi, karışımı ayırmanın bu yöntemlerine aşina olduktan sonra, Rus halk masalı "Güzel Vasilisa" nın kahramanına yardım edelim..

Öğrenci. Bu masalda Baba Yaga, Vasilisa'ya çavdarı çörekotundan ve haşhaşı topraktan ayırmasını emreder. Masal kahramanına güvercinler yardım etti. Artık tanelerin boyutları farklıysa elekten süzerek, yoğunlukları veya suyla ıslanma özellikleri farklıysa suyla çalkalayarak taneleri ayırabiliyoruz. Örnek olarak çeşitli büyüklükteki tanelerden oluşan bir karışımı ele alalım: irmik ve karabuğday karışımı.(Öğrenci, daha küçük tanecikli irmiğin elekten geçtiğini ve üzerinde karabuğdayın kaldığını gösterir.)

Öğretmen. Ancak bugün, suyla farklı ıslanabilirliğe sahip maddelerin bir karışımını zaten tanıdınız. Hangi karışımdan bahsediyorum?

Öğrenci. Demir ve kükürt tozlarının karışımından bahsediyoruz. Bu karışımla laboratuvar deneyi yaptık.

Öğretmen. Böyle bir karışımı nasıl ayırdığınızı hatırlayın.

Öğrenci. Suya yerleşip bir mıknatıs kullanarak.

Öğretmen. Demir ve kükürt tozları karışımını su kullanarak ayırdığınızda ne gözlemlediniz?

Öğrenci. Islanamayan kükürt tozu suyun yüzeyinde yüzdü ve ağır ıslanabilir demir tozu dibe çöktü..

Öğretmen. Bu karışım mıknatıs kullanılarak nasıl ayrıldı?

Öğrenci. Demir tozu mıknatıs tarafından çekildi, ancak kükürt tozu çekilmedi..

Öğretmen. Böylece, heterojen karışımları ayırmanın üç yöntemini öğrendik: sedimantasyon, filtreleme ve manyetik etki. Şimdi ayırma yöntemlerine bakalım homojen (üniform) karışımlar. Unutmayın, kumu süzerek ayırdıktan sonra, su içinde homojen bir karışım olan bir tuz çözeltisi elde ettik. Saf tuzu bir çözeltiden nasıl izole edebilirim?

Öğrenci. Buharlaşma veya kristalleşme.

Öğretmen deneyi gösterir: su buharlaşır ve porselen kapta tuz kristalleri kalır.

Öğretmen. Elton ve Baskunchak göllerinden su buharlaştırıldığında sofra tuzu elde edilir. Bu ayırma yöntemi, çözücü ve çözünen maddenin kaynama noktaları arasındaki farka dayanmaktadır.

Örneğin şeker gibi bir madde ısıtıldığında ayrışırsa, su tamamen buharlaşmaz - çözelti buharlaşır ve ardından doymuş çözeltiden şeker kristalleri çökelir.

Bazen sudan tuz gibi daha düşük kaynama noktasına sahip solventlerdeki yabancı maddelerin uzaklaştırılması gerekebilir. Bu durumda maddenin buharlarının toplanması ve soğutularak yoğunlaştırılması gerekir. Homojen bir karışımı ayırmaya yarayan bu yönteme denir. damıtma veya damıtma.

Öğretmen bir bakır sülfat çözeltisinin damıtılmasını gösterir, su buharlaştığında T kip = 100 °C, daha sonra buharlar, bir bardak içindeki suyla soğutulan alıcı bir test tüpünde yoğunlaşır.

Öğretmen. Özel cihazlarda - damıtıcılarda, farmakoloji, laboratuvarlar ve araba soğutma sistemlerinin ihtiyaçları için kullanılan damıtılmış su elde edilir.

Öğrenci, suyu damıtmak için tasarladığı bir “cihazın” çizimini gösterir.

Öğretmen. Alkol ve su karışımını ayırırsanız, önce kaynama noktası = 78 °C olan alkol damıtılır (alıcı bir test tüpünde toplanır) ve test tüpünde su kalır. Damıtma, petrolden benzin, gazyağı ve gazyağı üretmek için kullanılır.

Belirli bir madde tarafından farklı emilimlerine dayanan bileşenleri ayırmak için özel bir yöntem kromatografi.

Öğretmen deneyimini gösterir. Bir filtre kağıdı şeridini kırmızı mürekkeple dolu bir kabın üzerine asıyor ve şeridin yalnızca ucunu içine batırıyor. Çözelti kağıt tarafından emilir ve kağıt boyunca yükselir. Ancak boya yükselme sınırı su yükselme sınırının gerisinde kalıyor. İki madde bu şekilde ayrılır: su ve mürekkepteki renklendirici madde.

Öğretmen. Rus botanikçi M.S. Tsvet, kromatografiyi kullanarak bitkilerin yeşil kısımlarından klorofili izole eden ilk kişi oldu. Endüstride ve laboratuvarlarda kromatografi için filtre kağıdı yerine nişasta, kömür, kireçtaşı ve alüminyum oksit kullanılır. Aynı saflaştırma derecesine sahip maddelere her zaman ihtiyaç duyulur mu?

Öğrenci. Farklı amaçlar için, farklı saflaştırma derecelerine sahip maddeler gereklidir. Pişirme suyu, kirlerin ve dezenfekte etmek için kullanılan klorun giderilmesi için yeterince bekletilmelidir. İçme suyu öncelikle kaynatılmalıdır. Kimya laboratuvarlarında ise çözelti hazırlamak ve deneyler yapmak için, tıpta, içinde çözünen maddelerden mümkün olduğunca arıtılmış damıtılmış suya ihtiyaç vardır. Elektronik, yarı iletken, nükleer teknoloji ve diğer hassas endüstrilerde, özellikle safsızlık içeriği yüzde milyonda birini aşmayan saf maddeler kullanılmaktadır..

Öğretmen. L. Martynov'un “Distile Su” şiirini dinleyin:

su
Favoriler
Dökmek için!
O
Parladı
Çok saf
Sarhoş olmak ne olursa olsun,
Yıkama yok.
Ve bu sebepsiz değildi.
Kaçırdı
Söğütler, tala
Ve çiçek açan asmaların acısı,
Yeterli deniz yosunu yoktu
Ve yusufçuklardan elde edilen yağlı balıklar.
Dalgalı olmayı özledi
Her yere akmayı özlemişti.
Yeterince hayatı yoktu
Temiz -
Damıtılmış su!

Materyale hakimiyeti pekiştirmek ve kontrol etmek için öğrenciler aşağıdaki soruları yanıtlar: sorular.

1. Madencilik ve işleme tesislerinde cevher kırıldığında demir alet parçaları içine düşer. Madenlerden nasıl çıkarılabilirler?

2. Evsel atıkların yanı sıra atık kağıtların geri dönüşümünden önce demir nesnelerden kurtulmak gerekir. Bunu yapmanın en kolay yolu nedir?

3. Elektrikli süpürge toz içeren havayı emer ve temiz havayı serbest bırakır. Neden?

4. Büyük garajlarda arabaları yıkadıktan sonra suyun makine yağıyla kirlendiği ortaya çıktı. Kanalizasyona boşaltmadan önce ne yapmalısınız?

5. Un elenerek kepekten arındırılır.

6. Bunu neden yapıyorlar?

Diş tozu ve sofra tuzu nasıl ayrılır? Benzin ve su? Alkol ve su?

Edebiyat Alikberova L.Yu. Eğlenceli kimya. M.: AST-Press, 1999; Gabrielyan O.S., Voskoboynikova N.P., Yashukova A.V. Öğretmenin el kitabı. Kimya. 8. sınıf. M.: Bustard, 2002;
Gabrielyan O.S. Kimya. 8. sınıf. M.: Bustard, 2000; Guzey L.S., Sorokin V.V., Surovtseva R.P. Kimya. 8. sınıf. M.: Bustard, 1995; Ilf I.A., Petrov E.P. On iki sandalye. M.: Eğitim, 1987; Kuznetsova N.E., Titova I.M., Gara N.N., Zhegin A.Yu. Kimya. Genel eğitim kurumlarının 8. sınıf öğrencilerine yönelik ders kitabı. M.: Ventana-Graf, 1997; Rudzitis G.E., Feldman F.G. Kimya. Genel eğitim kurumlarının 8. sınıflarına yönelik ders kitabı. M.: Eğitim, 2000;

Tyldsepp A.A., Kork V.A.

. Kimya okuyoruz. M.: Eğitim, 1998.

Yazımızda saf madde ve karışımların ne olduğuna, karışımları ayırma yöntemlerine bakacağız. Her birimiz bunları günlük yaşamda kullanırız. Doğada saf maddeler bulunur mu? Peki bunları karışımlardan nasıl ayırt edebiliriz?

Saf maddelerin bir işareti, bileşimin ve fiziksel özelliklerin sabitliğidir. Oluşumları sırasında enerji miktarı değişir. Üstelik hem artabilir hem de azalabilir. Saf bir madde ancak kimyasal reaksiyonla bileşenlerine ayrılabilir. Örneğin yalnızca damıtılmış su, bu madde için tipik olan kaynama ve donma noktasına sahiptir ve tadı ve kokusu yoktur. Ve içindeki oksijen ve hidrojen ancak elektrolizle ayrıştırılabilir.

Agregatlarının saf maddelerden farkı nedir? Kimya bu soruyu cevaplamamıza yardımcı olacaktır. Karışımları ayırma yöntemleri, maddelerin kimyasal bileşiminde bir değişikliğe yol açmadığından fizikseldir. Karışımlar, saf maddelerden farklı olarak değişken bileşim ve özelliklere sahiptir ve fiziksel yöntemlerle ayrıştırılabilirler.

Karışım nedir

Karışım, tek tek maddelerin birleşimidir. Bunun bir örneği deniz suyudur. Damıtılmışın aksine acı veya tuzlu bir tada sahiptir, daha yüksek sıcaklıkta kaynar ve daha düşük sıcaklıkta donar. Madde karışımlarını ayırma yöntemleri fizikseldir. Böylece deniz suyundan buharlaştırma ve ardından kristalleştirme yoluyla saf tuz elde edilebilir.

Karışım türleri

Suya şeker katarsanız bir süre sonra içindeki parçacıklar eriyecek ve görünmez hale gelecektir. Sonuç olarak çıplak gözle ayırt edilmeleri imkansız hale gelecektir. Bu tür karışımlara homojen veya homojen denir. Bunların örnekleri ayrıca hava, benzin, et suyu, parfüm, tatlı ve tuzlu su, bakır ve alüminyum alaşımıdır. Gördüğünüz gibi farklı toplanma durumlarında olabilirler, ancak en yaygın olanı sıvılardır. Bunlara çözüm de denir.

Homojen olmayan veya heterojen karışımlarda, tek tek maddelerin parçacıkları ayırt edilebilir. Demir ve ağaç talaşları, kum ve sofra tuzu tipik örneklerdir. Heterojen karışımlara süspansiyon da denir. Bunlar arasında süspansiyonlar ve emülsiyonlar ayırt edilir. Birincisi bir sıvı ve bir katıdan oluşur. Yani emülsiyon su ve kum karışımıdır. Emülsiyon, farklı yoğunluklara sahip iki sıvının birleşimidir.

Özel isimler taşıyan heterojen karışımlar vardır. Dolayısıyla köpüğün bir örneği polistiren köpüktür ve aerosoller arasında sis, duman, deodorantlar, oda spreyleri ve antistatik maddeler bulunur.

Karışımları ayırma yöntemleri

Elbette birçok karışım, bileşimlerinde yer alan tek tek maddelerden daha değerli özelliklere sahiptir. Ancak günlük yaşamda bile ayrılmaları gereken durumlar ortaya çıkar. Endüstride ise tüm üretimler bu sürece dayanmaktadır. Örneğin petrolün işlenmesi sonucu benzin, gazyağı, kerosen, akaryakıt, dizel ve motor yağı, roket yakıtı, asetilen ve benzen elde edilir. Katılıyorum, bu ürünleri kullanmak, akılsızca yağ yakmaktan daha karlı.

Şimdi karışımları ayırmak için kimyasal yöntemler diye bir şeyin olup olmadığını anlayalım. Diyelim ki sulu bir tuz çözeltisinden saf maddeler elde etmemiz gerekiyor. Bunu yapmak için karışımın ısıtılması gerekir. Bunun sonucunda su buhara dönüşecek ve tuz kristalleşecektir. Ancak bu durumda bazı maddelerin diğerlerine dönüşümü söz konusu olmayacaktır. Bu, bu sürecin temelinin fiziksel olgular olduğu anlamına gelir.

Karışımları ayırma yöntemleri, topaklanma durumuna, çözünürlüğe, kaynama noktası farklılığına, bileşenlerin yoğunluğuna ve bileşimine bağlıdır. Belirli örnekleri kullanarak her birine daha ayrıntılı olarak bakalım.

Filtrasyon

Bu ayırma yöntemi, bir sıvı ve bir çözünmeyen katı içeren karışımlar için uygundur. Örneğin su ve nehir kumu. Bu karışımın bir filtreden geçirilmesi gerekiyor. Sonuç olarak, temiz su içinden serbestçe geçecek, ancak kum kalacaktır.

Savunuculuk

Karışımları ayırmaya yönelik bazı yöntemler yerçekimine dayanır. Bu şekilde süspansiyonlar ve emülsiyonlar ayrılabilir. Bitkisel yağ suya karışırsa karışım önce çalkalanmalıdır. Daha sonra bir süreliğine bırakın. Sonuç olarak su kabın dibine ulaşacak ve yağ onu bir film şeklinde kaplayacaktır.

Laboratuvar koşullarında çökeltme için kullanılırlar. Çalışması sonucunda daha yoğun olan sıvı kaba boşaltılır ve daha hafif olan sıvı kalır.

Yerleşim, sürecin düşük hızı ile karakterize edilir. Bir çökeltinin oluşması belirli bir süre alır. Endüstriyel şartlarda bu yöntem çökeltme tankı adı verilen özel yapılarda gerçekleştirilir.

Mıknatısla eylem

Karışım metal içeriyorsa mıknatıs kullanılarak ayrılabilir. Örneğin demir ve ahşap talaşlarını ayırın. Peki tüm metaller bu özelliklere sahip mi? Hiç de bile. Bu yönteme yalnızca ferromıknatıs içeren karışımlar uygundur. Bunlar demirin yanı sıra nikel, kobalt, gadolinyum, terbiyum, disprosiyum, holmiyum ve erbiyumu içerir.

Damıtma

Latince'den çevrilen bu isim "aşağıya damlayan" anlamına gelir. Damıtma, maddelerin kaynama noktaları arasındaki farklara dayanarak karışımları ayırma yöntemidir. Böylece evinizde bile alkol ile suyu ayırabilirsiniz. İlk madde zaten 78 santigrat derece sıcaklıkta buharlaşmaya başlar. Soğuk bir yüzeye temas ettiğinde alkol buharları yoğunlaşarak sıvı hale gelir.

Sanayide petrol ürünleri, aromatik maddeler ve saf metaller bu yolla elde edilir.

Buharlaşma ve kristalleşme

Karışımları ayırmaya yönelik bu yöntemler sıvı çözeltiler için uygundur. Bunları oluşturan maddelerin kaynama noktaları farklılık gösterir. Bu sayede çözündükleri sudan tuz veya şeker kristalleri elde edilebilir. Bunu yapmak için çözeltiler ısıtılır ve doymuş bir duruma buharlaştırılır. Bu durumda kristaller biriktirilir. Temiz su elde edilmesi gerekiyorsa, çözelti kaynatılır ve ardından buharlar daha soğuk bir yüzeyde yoğunlaştırılır.

Gaz karışımlarını ayırma yöntemleri

Bu işlem özel ekipman gerektirdiğinden gazlı karışımlar laboratuvar ve endüstriyel yöntemlerle ayrılır. Doğal kökenli hammaddeler hava, kok fırını, jeneratör, ilgili ve hidrokarbonların birleşimi olan doğal gazdır.

Gaz halindeki karışımları ayırmaya yönelik fiziksel yöntemler aşağıdaki gibidir:

Yoğunlaşma, bileşenlerinin yoğunlaşmasının meydana geldiği bir karışımın kademeli olarak soğutulması işlemidir. Bu durumda öncelikle separatörlerde toplanan yüksek kaynama noktalı maddeler sıvı hale geçer. Bu sayede karışımın reaksiyona girmemiş kısmından hidrojen elde edilir ve amonyak da ayrıştırılır.
Emme, bazı maddelerin diğerleri tarafından emilmesidir. Bu işlem, reaksiyon sırasında aralarında dengenin kurulduğu zıt bileşenlere sahiptir. İleri ve geri işlemler için farklı koşullar gereklidir. İlk durumda, yüksek basınç ve düşük sıcaklığın birleşimidir. Bu işleme sorpsiyon denir. Aksi halde tam tersi koşullar kullanılır: yüksek sıcaklıkta düşük basınç.
Membran ayırma, çeşitli maddelerin moleküllerinin seçici olarak geçmesine izin vermek için yarı geçirgen bölmelerin özelliğini kullanan bir yöntemdir.
Geri akış, karışımların yüksek kaynama noktalı kısımlarının soğutulması sonucu yoğunlaşması işlemidir. Bu durumda, bireysel bileşenlerin sıvı durumuna geçiş sıcaklığı önemli ölçüde farklı olmalıdır.

Kromatografi

Bu yöntemin adı “renkli yazı” olarak tercüme edilebilir. Suya mürekkep eklediğinizi hayal edin. Bir filtre kağıdının ucunu bu karışıma batırırsanız emilmeye başlayacaktır. Bu durumda su, bu maddelerin farklı derecelerdeki emiliminden dolayı mürekkepten daha hızlı emilecektir. Kromatografi sadece karışımları ayırmak için bir yöntem değil, aynı zamanda maddelerin difüzyon ve çözünürlük gibi özelliklerini incelemek için de bir yöntemdir.

Böylece “saf maddeler” ve “karışımlar” gibi kavramlarla tanıştık. Birincisi, yalnızca belirli bir türdeki parçacıklardan oluşan elementler veya bileşiklerdir. Bunlara örnek olarak tuz, şeker, damıtılmış su verilebilir. Karışımlar tek tek maddelerin birleşimidir. Bunları ayırmak için çeşitli yöntemler kullanılır. Ayrılma yöntemi, bileşenlerinin fiziksel özelliklerine bağlıdır. Başlıcaları çökeltme, buharlaştırma, kristalleştirme, filtrasyon, damıtma, manyetik etki ve kromatografiyi içerir.

BÖLÜM I. GENEL KİMYA

6. Maddelerin karışımları. Çözümler

6.2. Karışımlar, çeşitleri, isimleri, bileşimleri, ayırma yöntemleri

Karışımlar, tek bir fiziksel bedenin oluşabileceği farklı maddelerin bir koleksiyonudur. Bir karışımın içerdiği her maddeye bileşen denir. Karıştırıldığında yeni bir madde ortaya çıkmaz. Karışımın parçası olan tüm maddeler kendi doğal özelliklerini korur. Ancak karışımın fiziksel özellikleri, kural olarak, tek tek bileşenlerin fiziksel özelliklerinden farklıdır. Karışımlar homojen veya heterojen olabilir.

Homojen (homojen) karışımlar, bileşenlerin moleküler düzeyde karıştırıldığı (tek fazlı malzeme) karışımlardır; çıplak gözle bakıldığında ve hatta güçlü optik aletler kullanıldığında tespit edilemezler. Örneğin şeker, sofra tuzu, alkol, asetik asit, metal alaşımları, havanın sulu çözeltileri.

Homojen olmayan (heterojen) karışımlar, dağınık sistemler olarak adlandırılan sistemleri oluşturur. Birbiri içinde çözünmeyen (homojen sistemler oluşturmayan) ve kimyasal reaksiyona girmeyen iki veya daha fazla maddenin karıştırılmasıyla oluşurlar. Dispers sistemlerin bileşenlerine dispersiyon ortamı ve dispersiyon fazı denir; aralarında bir arayüz var.

Dağınık fazın parçacık boyutuna bağlı olarak sistemler aşağıdakilere ayrılır:

İri (> 10 -5 m);

Mikroheterojen (10 -7 -10 -5 m);

Ultramikroheterojen (10 -9 -10 -7 m) veya sollar (kolloidal sistemler) 1.

Dağınık faz parçacıkları aynı boyuta sahipse sistemlere monodispers denir; eğer farklıysalar, çok-dağılımlıdırlar (neredeyse tüm doğal sistemler böyledir). Dispersiyon ortamının ve dağılmış fazın toplanma durumuna bağlı olarak, aşağıdaki basit dağılma sistemleri ayırt edilir:

Dağınık faz	Dağıtıcı ortam	Tanımlar	İsim	Örnek
gazlı	gazlı	y/y	oluşmadı*
	sıvı	y/y	gaz emülsiyonu, köpük	deniz, sabun köpüğü
	zor	g/t	gözenekli gövde (katı köpük)**	pomza, aktif karbon
sıvı	gazlı	y/y	aerosol	bulutlar, sis
	sıvı	y/y	emülsiyon	süt, yağ
	zor	r/t	kılcal sistemler	suya batırılmış köpük sünger
zor	gazlı	t/y	aerosol	duman, kum fırtınası
	sıvı	t/y	süspansiyon, sol, süspansiyon	macun, su içinde kil süspansiyonu
	zor	t/t	katı heterojen sistem	kayalar, beton, alaşımlar

* Gazlar homojen karışımlar (gazlı çözeltiler) oluşturur.

** Gözenekli gövdeler aşağıdakilere ayrılır:

Mikro gözenekli (2 nm);

Az gözenekli (2-50 nm);

Büyük gözenekli (> 50 nm).

Karışımlar fiziksel yöntemlerle ayrılır. Heterojen karışımları ayırmak için çökeltme, filtreleme, yüzdürme ve bazen mıknatıs etkisi kullanılır.

Savunuculuk	Suda çözünmeyen katı parçacıklar veya birbiri içinde çözünmeyen sıvılar içeren bir karışımı ayırmak. Katı, çözünmeyen parçacıklar veya sıvı damlaları kabın tabanına çöker veya karışımın yüzeyinde yüzer. Birbiriyle karışmayan sıvıları ayırmak için ayırma hunisi kullanın.	kil ve su; bakır talaşı, talaş ve su; yağ ve su
Filtrasyon	Bir çözücüde çözünen ve çözünmeyen maddelerin karışımını ayırmak. Katı çözünmeyen parçacıklar filtrede kalır	su + kum; su + talaş
Flotasyon	Farklı ıslanabilirlik indekslerine sahip madde karışımlarını ayırmak için	Mineral zenginleştirme
Bir mıknatısın hareketi	Demir veya diğer metalleri içeren karışımları ayırmak için ( Ni, Co ), bir mıknatıs (ferromıknatıslar) tarafından çekilen	demir + kükürt; demir + kum

Homojen karışımları ayırmak için buharlaştırma ve damıtma (damıtma) kullanılır.

_____________________________________________________________

1 Dağınık fazın parçacık boyutları moleküllerin veya iyonların boyutlarını (1 nm'ye kadar) aşmıyorsa bu tür sistemlere gerçek çözümler denir.