Iii. Первоначальные понятия химии
|
|
Скачать 0.68 Mb.
|
|
^
В природе чистые вещества встречаются редко, чаще всего они входят в состав смесей. И в быту мы имеем дело в основном не с индивидуальными (отдельными) веществами, а со смесями или материалами сложного состава. Предметом же изучения науки химии является вещество и его превращения. Следовательно, одной из важнейших задач химии является получение индивидуальных (чистых) веществ. Эта проблема имеет два решения: - синтез веществ в лабораториях, на заводах, фабриках и комбинатах из других веществ и материалов; - разделение природных или искусственных смесей на отдельные компоненты – индивидуальные вещества. ^ Рассмотрим основы получения веществ путем выделения их из смесей физическими методами. Смеси в зависимости от агрегатного состояния и свойств компонентов бывают однородными и неоднородными смесями. В любом случае вещества в смеси сохраняют свои свойства. Р   азделение смеси физическими или химическими методами возможно тогда, когда вещества (компоненты) их составляющие обладают резко различными свойствами. Выбор метода разделения смесей зависит не только от типа смеси (однородные или неоднородные) и индивидуальных свойств компонентов, но и от того, какое вещество или вещества необходимо выделить в чистом виде. При этом надо учитывать, что полученные в результате разделения смеси вещества не будут абсолютно чистыми веществами, а будут содержать определенную долю примеси.Изучите еще раз этикетки на упаковках различных веществ (химических реактивов) в химическом кабинете. Обратите внимание на цветовые и вербальные обозначения различной чистоты веществ и содержание в них примесей в соответствии со стандартом или техническим условием каждого реактива. ^ Разотрите серу в ступке в мелкий порошок и высыпьте (2-3 г) на лист белой бумаги. На другой лист бумаги насыпьте (2-3 г) порошка железа. Рассмотрите внешние признаки этих веществ. Здесь и далее в этом опыте обратите внимание на сходство и различие индивидуальных свойств железа и серы (агрегатное состояние, цвет, запах, действие магнита, растворимость в воде, смачиваемость водой, плотность и т.д.). Накройте порции веществ на листках бумаги другими листками и прикоснитесь к ним сверху магнитом. Насыпьте по щепотке серы и железа в стаканчики с водой. Разотрите в ступке порошок железа (2 г) с серой (2 г) и рассмотрите смесь. Бросьте щепотку полученной смеси в стаканчик с водой. Другую порцию смеси насыпьте на лист бумаги, накройте другим листом и поднесите магнит. 1. Почему тонко измельченный порошок серы не тонет в воде? Обусловлено ли это свойство плотностью серы или здесь другая причина? 2. Какие свойства серы и железа вы установили в этом опыте? 3. Сохранились ли данные индивидуальные свойства компонентов в смеси? 4. Какие свойства серы и железа были использованы в этом опыте для разделения смеси железа с серой? Опыты 2-3. Неоднородные смеси можно разделить отстаиванием. Взболтайте мутную воду в стакане и вылейте суспензию в цилиндр. Перемешайте тщательно смесь масла с водой и перелейте эмульсию в делительную воронку, закрепленную в штативе. Отметьте ваши наблюдения через 1, 2, 5 минут. Декантируйте жидкость из цилиндра в чистый стакан. Рассмотрите остаток в цилиндре и воду в стакане. Повернув кран делительной воронки, слейте из неё нижний слой жидкости в стакан. ^ Налейте водную суспензию глины в центрифужные пробирки, установите их в гнёзда центрифуги и включите прибор в соответствии с инструкцией (или используйте ручную центрифугу) на 3-5 минут. Слейте воду в чистый стакан. Отметьте ваши наблюдения и сравните степень очистки в результате центрифугирования и отстаивания (см. опыт 2). ^ . а) Соберите установку для фильтрования (рис. 15) и проведите фильтрование мутной воды вначале через слой марли, затем – ваты, и, наконец, используя фильтровальную бумагу с достаточно мелкими порами. б) Аналогичный опыт проведите с раствором сульфата меди (II).  Рис. 15. Фильтрование. Отметьте ваши наблюдения, сравните чистоту фильтрата при использовании различных фильтрующих материалов и применении различных методов для разделения смесей. Сделайте соответствующие выводы. ^ . Смесь порошка железа с песком поместите на лист бумаги 10х10 см, накройте другим листком, поднесите магнит (рис. 16) и, не убирая его, переверните верхний листок с веществом, притягивающимся магнитом. Проведите опыты с магнитом, используя набор (смесь) монет различного достоинства; смесь магнетита с пустой породой.  Рис. 16. Разделение смесей магнитом. Опишите ваши наблюдения. Проверьте, какие еще вещества и материалы притягиваются магнитом. ^ С помощью шпателя подсыпайте небольшими порциями в стакан с водой смесь тонко измельченной серы с песком, каждый раз хорошо перемешивая содержимое стакана. Опишите ваши наблюдения. На чем основан метод разделения смеси серы с песком? Где применяется флотация? ^ Соберите установку для выпаривания (рис.17).  Рис. 17. Установка для выпаривания. а) Налейте 3-4 мл раствора поваренной соли (30%) в чашку и проведите выпаривание жидкости почти досуха. Тигельными щипцами снимите чашку с огня и убедитесь, что вода полностью выпарилась. В противном случае осторожно доведите опыт до конца, не допуская излишнего перегрева соли. (Осторожно! Возможно разбрызгивание горячего концентрированного раствора!). После того как чашка с солью остынет, соберите сухой остаток на чистый лист бумаги. б) Аналогично (Осторожно!) проведите выпаривание 3-4 мл раствора (40%) сахара. Попытайтесь и в этом случае собрать сухой остаток. Опишите ваши наблюдения и сделайте выводы. ^ Выпарьте каплю "морской воды" (3%-ный раствор поваренной соли) на предметном стекле и докажите тем самым, что данный образец жидкости является раствором. (На месте выпаренной капли останется "пятно" соли). Соберите установку для дистилляции воды (рис. 18), поместив предварительно в колбу для дистилляции кусочки битого фаянса (для равномерного кипячения жидкости) и проведите отгон 2-3 мл дистиллята. Проведите путем выпаривания на предметном стекле пробу на чистоту полученной порции дистиллированной воды.  Рис. 118. Установка для дистилляции воды. ^ Приготовьте 250-300 мл насыщенного при 30 оС раствора соли (из имеющейся в наличии). Если раствор содержит видимые примеси, профильтруйте его в большой стакан. Тонкую капроновую нить привяжите к середине палочки. Положите палочку на верх стакана, а свободный конец нити опустите в раствор почти до дна сосуда. Через 1-2 дня осмотрите нить и снимите с нее все кристаллики, кроме одного – самого крупного и самой правильной формы. Раствор можно вновь нагреть до растворения выпавших кристаллов и, после охлаждения, повторно погрузить в него нить с кристаллом. Операцию проводят до получения крупного кристалла. Выращенные кристаллы лучше хранить в прозрачных герметически закрытых сосудах, снабдив их этикетками. ^ Налейте в делительную воронку 5-10 мл иодной воды и осторожно по стенке сосуда добавьте 3-6 мл гексана или другого органического неполярного растворителя. Обратите внимание, что жидкости взаимно нерастворимы и имеют различные плотности. Закройте воронку пробкой и осторожно, придерживая пробку, перемешайте смесь. Обратите внимание, что иод "перешел" из водного слоя в слой растворителя. ^ Налейте в колбу 40-50 мл воды и добавьте 1-3 капли чернил, чтобы получился слабо окрашенный раствор. В колбу добавьте 3-5 таблеток активированного угля и круговыми движениями колбы интенсивно перемешайте смесь. Дайте смеси отстоятся. Если обесцвечивания не произошло, добавьте еще 2-3 таблетки угля и повторите перемешивание. Убедившись, что адсорбция произошла полностью, профильтруйте смесь. ^ Несколькими прикосновениями цветного фломастера в одну и ту же точку получите на фильтровальной бумаге небольшое, но интенсивно окрашенное пятно. Капните каплю спирта или воды в центр пятна и, по мере его расплывания и подсыхания, добавляйте следующие капли растворителя. Если краситель однороден, то и цветное кольцо получится однородным. Если же краситель фломастера состоит из смеси нескольких красок, то вы получите хроматограмму из нескольких цветов, соответствующих составу красителя. Метод разделения сложных окрашенных смесей на составные части в данном случае называется бумажной хроматографией (от греческого цвет + писать). Окрашенное пятно можно получить на бумаге также с помощью двух или более фломастеров и повторить опыт. ^ 1. Составьте план разделения следующих смесей: а) Железные опилки, поваренная соль, сера; б) Песок, соль; в) Песок, глина, древесные опилки; г) Песок, иод, поваренная соль; д) Мелкие железные гвозди, бытовой мусор. 2. Если повар пересолил суп, то рекомендуется опустить в него небольшой полотняный мешочек с рисом (20-30 г) на 10-15 минут. На чем основано действие этого "бабушкина секрета"? Можете ли вы предложить другой способ исправить дело? 3. Муку перед приготовлением теста просеивают через сито. Можно ли просеивание отнести к одному из методов очистки веществ? Если да, то на чем основан этот метод? 4. В некоторых сказках мачеха или другие "злыдни" заставляли героиню разделять некоторые смеси на отдельные компоненты. Вспомните, какие это были смеси и, на основе какого метода они были разделены? 5. Приведите примеры практического получения веществ путем разделения смесей в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту и т.д. |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям