Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей

Научиться отличать чистые вещества от смесей и подбирать способ разделения смеси, исходя из свойств её компонентов.

Разделение смесей — основа очистки воды, производства лекарств, переработки нефти и даже приготовления кофе. Понимание этого помогает осознанно использовать бытовые фильтры и понимать, как устроены многие технологические процессы.

• Чистых веществ в природе почти нет, даже дистиллированная вода — это условно чистое вещество.
• Смеси бывают однородными (соль в воде) и неоднородными (песок в воде).
• Способ разделения смеси зависит от различий в физических свойствах компонентов: размера частиц, растворимости, температуры кипения, магнитных свойств.
• Фильтрование разделяет неоднородные смеси по размеру частиц.
• Выпаривание и кристаллизация позволяют выделить растворённое вещество из однородной смеси.
• Дистилляция основана на разнице температур кипения компонентов.
• Разделение смесей — это физический процесс, при котором не образуются новые вещества.

Чистое вещество

Вещество, которое состоит из одинаковых частиц (атомов, молекул или ионов) и обладает постоянными физическими свойствами (температура кипения, плотность).

Смесь

Система, состоящая из двух или более веществ, которые не вступили в химическую реакцию и сохраняют свои свойства.

Однородная смесь

Смесь, в которой компоненты нельзя увидеть даже под микроскопом (например, раствор сахара в воде).

Неоднородная смесь

Смесь, в которой компоненты видны глазом или под микроскопом (например, смесь песка и воды).

Фильтрование

Разделение неоднородной смеси с помощью фильтра, который задерживает крупные частицы, но пропускает жидкость или газ.

Дистилляция (перегонка)

Разделение однородной смеси на компоненты путём испарения жидкости и последующей конденсации её паров.

• Чистое вещество имеет постоянную температуру кипения (например, вода кипит при 100 °C при нормальном давлении), а смесь кипит в интервале температур.
• Фильтрование применяют для разделения нерастворимых веществ от жидкостей (например, осадок мела от воды).
• Выпаривание используют для выделения растворённого вещества из однородной смеси (например, соль из морской воды).
• Дистилляция позволяет разделить смеси жидкостей с разной температурой кипения (например, спирт и воду).
• Действие магнитом разделяет смеси, содержащие железо (например, железные опилки и песок).
• Отстаивание основано на разной плотности компонентов (например, масло и вода).

1. Пример 1случай

   Разделение смеси песка и воды

   Пояснение

   • фильтрование через бумажный фильтр — песок остаётся на фильтре, вода проходит
2. Пример 2случай

   Получение соли из морской воды

   Пояснение

   • выпаривание воды на солнце или при нагревании
3. Пример 3случай

   Разделение смеси спирта и воды

   Пояснение

   • дистилляция — спирт испаряется при 78 °C, вода остаётся
4. Пример 4случай

   Отделение железных скрепок от песка

   Пояснение

   • действие магнитом
5. Пример 5случай

   Разделение смеси растительного масла и воды

   Пояснение

   • отстаивание — масло всплывает наверх

• В природе не существует абсолютно чистой воды: даже в дистиллированной воде растворены газы из воздуха.
• Перегонка нефти — это многоступенчатая дистилляция, в результате которой получают бензин, керосин, мазут и другие продукты.
• Хроматография, метод разделения смесей, была открыта русским ботаником М. С. Цветом в 1903 году для разделения растительных пигментов.

• При проведении опытов с нагреванием (выпаривание, дистилляция) соблюдать осторожность, использовать защитные очки и не наклоняться над горячей посудой.
• Не пробовать вещества на вкус и не нюхать их без указания учителя.

• Физические и химические явления
• Строение атома и химическая связь
• Растворы. Растворимость веществ