Hier sind die Namen verschiedener Chemische Systeme. Teilen Sie sie auf in: Mischungen; reine Substanzen und echte Lösungen.

Destilliertes Wasser

Meerwasser
Sauerstoff
Silber

Natriumchloridlösung zur Injektion

Wasserstoff
Gusseisen
Kohlendioxid
Luft

Basalt
Glas

Öl-in-Wasser-Emulsion
Führen

Schlagen Sie Möglichkeiten zur Trennung von Gemischen vor: a) Wasser und Sand; b) Holz- und Eisenspäne; c) Wasser und Tinte; d) Wasser und Öl.

Reinstoffe und Gemische.

IN Alltagsleben Jeder von uns ist mit vielen Stoffgemischen konfrontiert, wobei es sich nicht nur um reine, sondern auch um verunreinigte Stoffe handelt. Es ist wichtig, zwischen diesen Konzepten unterscheiden zu können und anhand spezifischer Merkmale bestimmen zu können, um was es sich handelt: um einen reinen oder verunreinigten Stoff, einen einzelnen Stoff oder ein Stoffgemisch. Schließlich möchte der Mensch nur Wasser trinken, das keine schädlichen Verunreinigungen enthält. Wir wollen Luft atmen, die nicht durch gesundheitsschädliche Gase belastet ist. In der Medizin und der Arzneimittelherstellung ist das Problem der Gewinnung und Verwendung reiner Substanzen besonders relevant.

Machen wir uns mit den Grundbegriffen der Lektion vertraut.

Mischung- das entsteht, wenn zwei oder mehr Stoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften vermischt werden.

Die Stoffe, aus denen das Gemisch besteht, werden genannt Komponenten. Luft ist beispielsweise ein Gasgemisch: Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid und andere.

Wenn die Masse einer Komponente um ein Vielfaches geringer ist als die Masse einer anderen Komponente der Mischung, wird sie aufgerufen Beimischung. Der Stoff soll verunreinigt sein. Beispielsweise kann die Luft verschmutzt sein Kohlenmonoxid, ein Produkt unvollständiger Verbrennung organische Verbindungen, insbesondere Benzin. Benzin ist übrigens ein Gemisch organische Substanz– Kohlenwasserstoffe.

KLASSIFIZIERUNG VON GEMISCHEN

Die Mischungen unterscheiden sich optisch voneinander. Zum Beispiel Salzwasser (eine Mischung aus Speisesalz und Wasser) und eine Mischung aus Flusssand und Wasser. Im ersten Fall ist es unmöglich, die Fest-Flüssigkeits-Grenzfläche zu sehen. Eine solche Mischung wird als homogen (oder homogen) bezeichnet. Weitere Beispiele für homogene Mischungen sind Essig (eine Mischung aus Essigsäure und Wasser), Luft und Zuckersirup.

Eine Mischung aus Flusssand und Wasser wird als heterogene (oder heterogene) Mischung klassifiziert, weil die Zusammensetzung einer solchen Mischung ist an verschiedenen Stellen im Volumen nicht gleich. Mischungen aus Ton und Wasser, Benzin und Wasser sind heterogen.

Im Grunde ist alles, was uns umgibt, ein Stoffgemisch. Darüber hinaus gibt es keine Stoffe, die absolut frei von Verunreinigungen sind.

Es ist jedoch üblich, von der relativen Reinheit eines Stoffes zu sprechen, d.h. Substanzen haben unterschiedliche Grade Sauberkeit.

Reinheit der Substanz

Werden bei der technischen Verwendung eines Stoffes keine Verunreinigungen festgestellt, wird der Stoff gerufen Technisch sauber. Beispielsweise kann der Stoff, aus dem violette Tinte hergestellt wird, Verunreinigungen enthalten. Wenn diese Verunreinigungen die Qualität der Tinte jedoch in keiner Weise beeinträchtigen, handelt es sich um technisch reine Tinte.

Wenn Verunreinigungen nicht erkannt werden chemische Reaktionen, dann wird der Stoff klassifiziert als chemisch rein. Dabei handelt es sich beispielsweise um destilliertes Wasser.

Zeichen der Individualität einer Substanz

Eine reine Substanz wird manchmal als Einzelsubstanz bezeichnet, weil es hat streng definierte Eigenschaften. Beispielsweise hat nur destilliertes Wasser einen Schmelzpunkt von 0 °C, einen Siedepunkt von 100 °C und ist weder geschmacks- noch geruchsneutral.

Verändern sich die Eigenschaften von Stoffen in einem Gemisch? Um diese Frage zu beantworten, führen wir ein einfaches Experiment durch. Schwefel- und Eisenpulver mischen. Wir wissen, dass Eisen von einem Magneten angezogen wird, Schwefel jedoch nicht. Behielt Eisen seine Eigenschaften nach dem Mischen mit Schwefel?

FAZIT: Die Eigenschaften der Stoffe im Gemisch ändern sich nicht. Das Wissen über die Eigenschaften der Bestandteile eines Gemisches wird zur Trennung von Gemischen und zur Reinigung von Stoffen genutzt.

Methoden zur Trennung von Stoffgemischen und zur Reinigung von Stoffen

Definieren wir den Unterschied zwischen „Methoden zur Trennung von Gemischen“ und „Methoden zur Reinigung von Stoffen“. Im ersten Fall ist es wichtig, alle Bestandteile der Mischung in reiner Form zu erhalten. Bei der Reinigung eines Stoffes wird meist vernachlässigt, Verunreinigungen in reiner Form zu erhalten.

SIEDLUNG

Wie trennt man eine Mischung aus Sand und Ton? Dies ist einer der Schritte in der Keramikproduktion (zum Beispiel bei der Herstellung von Ziegeln). Um eine solche Mischung zu trennen, wird die Absetzmethode verwendet. Die Mischung wird in Wasser gegeben und gerührt. Ton und Sand setzen sich unterschiedlich schnell im Wasser ab. Daher setzt sich Sand viel schneller ab als Ton (Abb. 1).

Reis. 1. Trennung einer Mischung aus Ton und Sand durch Absetzen

Das Absetzverfahren wird auch zur Trennung von Gemischen unlöslicher Stoffe in Wasser eingesetzt. Feststoffe mit unterschiedlicher Dichte. Auf diese Weise können Sie beispielsweise eine Mischung aus Eisen- und Holzspänen trennen (Holzspäne schwimmen im Wasser, während sich Eisenspäne absetzen).

Eine Mischung aus Pflanzenöl und Wasser lässt sich auch durch Sedimentieren trennen, da sich Öl nicht in Wasser löst und eine geringere Dichte aufweist (Abb. 2). So ist es durch Sedimentation möglich, Flüssigkeitsgemische zu trennen, die ineinander unlöslich sind und unterschiedliche Dichten aufweisen.

Reis. 2. Trennung einer Mischung aus Pflanzenöl und Wasser durch Sedimentation

Filtration

Um eine Mischung aus Speisesalz und Flusssand zu trennen, können Sie die Absetzmethode verwenden (beim Mischen mit Wasser löst sich das Salz auf und der Sand setzt sich ab). Zuverlässiger ist es jedoch, den Sand mit einer anderen Methode von der Salzlösung zu trennen Methode - die Filtrationsmethode.

Das Filtern dieser Mischung kann mit einem Papierfilter und einem in ein Glas abgesenkten Trichter erfolgen. Auf dem Filterpapier bleiben Sandkörner zurück und eine klare Kochsalzlösung strömt durch den Filter. In diesem Fall ist der Flusssand das Sediment und die Salzlösung das Filtrat (Abb. 3).

Reis. 3. Verwendung der Filtrationsmethode zur Trennung von Flusssand von der Salzlösung

Die Filtration kann nicht nur mit Filterpapier, sondern auch mit anderen porösen oder Schüttmaterialien durchgeführt werden. Zu den Schüttgütern zählen beispielsweise Quarzsand und zu den porösen Materialien Glaswolle und gebrannter Ton.

Einige Gemische können mit der Methode der „Heißfiltration“ getrennt werden. Zum Beispiel eine Mischung aus Schwefel- und Eisenpulvern. Eisen schmilzt bei Temperaturen über 1500 °C, Schwefel bei etwa 120 °C. Geschmolzener Schwefel kann mit erhitzter Glaswolle vom Eisenpulver getrennt werden.

I. Neues Material

Bei der Vorbereitung des Unterrichts wurden vom Autor folgende Materialien verwendet: N. K. Cheremisina,

Chemielehrer weiterführende Schule № 43

(Kaliningrad),

Wir leben unter Chemikalien. Wir inhalieren Luft, und dies ist eine Mischung aus Gasen ( Stickstoff, Sauerstoff und andere), ausatmen Kohlendioxid. Lass uns waschen Wasser- Dies ist eine weitere Substanz, die auf der Erde am häufigsten vorkommt. Wir trinken Milch- Mischung Wasser mit winzigen Tropfen Milch fett Und nicht nur: Milcheiweiß gibt es hier auch Kasein, Mineral Salz, Vitamine und sogar Zucker, aber nicht die Art, mit der sie Tee trinken, sondern eine besondere, Milch - Laktose. Wir essen Äpfel, die aus einer ganzen Reihe von Chemikalien bestehen – hier und da Zucker, Und Apfelsäure, Und Vitamine... Wenn zerkaute Apfelstücke in den Magen gelangen, beginnen menschliche Verdauungssäfte auf sie einzuwirken, die dabei helfen, alle schmackhaften und gesunden Stoffe nicht nur des Apfels, sondern auch aller anderen Lebensmittel aufzunehmen. Wir leben nicht nur inmitten von Chemikalien, wir sind auch selbst aus ihnen gemacht. Jeder Mensch – seine Haut, Muskeln, Blut, Zähne, Knochen, Haare – besteht aus Chemikalien, wie ein Haus aus Ziegeln. Stickstoff, Sauerstoff, Zucker, Vitamine sind natürliche Stoffe, natürlichen Ursprungs. Glas, Gummi, Stahl ist auch ein Stoff, genauer gesagt, Material(Stoffgemische). Sowohl Glas als auch Gummi sind künstlichen Ursprungs; sie kamen in der Natur nicht vor. Absolut reine Stoffe kommen in der Natur nicht oder nur sehr selten vor.

Wie unterscheiden sich Reinstoffe von Stoffgemischen?

Ein einzelner reiner Stoff verfügt über bestimmte charakteristische Eigenschaften (konstante physikalische Eigenschaften). Nur reines destilliertes Wasser hat einen Schmelzpunkt von 0 °C, einen Siedepunkt von 100 °C und ist geschmacksneutral. Meerwasser gefriert bei niedrigerer Temperatur und kocht bei höherer Temperatur; sein Geschmack ist bitter und salzig. Das Wasser des Schwarzen Meeres gefriert bei einer niedrigeren Temperatur und siedet bei einer höheren Temperatur als das Wasser der Ostsee. Warum? Tatsache ist, dass Meerwasser weitere Stoffe enthält, zum Beispiel gelöste Salze, also Es handelt sich um ein Gemisch aus verschiedenen Stoffen, deren Zusammensetzung stark schwankt, deren Eigenschaften jedoch nicht konstant sind. Die Definition des Begriffs „Mischung“ erfolgte im 17. Jahrhundert. Englischer Wissenschaftler Robert Boyle : „Eine Mischung ist ein integrales System bestehend aus heterogenen Komponenten.“

Vergleichende Eigenschaften der Mischung und der reinen Substanz

Vergleichszeichen	Reine Substanz	Mischung
Verbindung	Konstante	Wankelmütig
Substanzen	Dasselbe	Verschieden
Physikalische Eigenschaften	Dauerhaft	Wankelmütig
Energieveränderung während der Bildung	Ereignis	Passiert nicht
Trennung	Durch chemische Reaktionen	Mit physikalischen Methoden

Die Mischungen unterscheiden sich optisch voneinander.

Die Einstufung der Gemische ist in der Tabelle dargestellt:

Geben wir Beispiele für Suspensionen (Flusssand + Wasser), Emulsionen (Pflanzenöl + Wasser) und Lösungen (Luft im Kolben, Kochsalz + Wasser, Kleingeld: Aluminium + Kupfer oder Nickel + Kupfer).

In Suspensionen sind Partikel einer festen Substanz sichtbar, in Emulsionen - Flüssigkeitströpfchen, solche Gemische werden als heterogen (heterogen) bezeichnet, und in Lösungen sind die Komponenten nicht unterscheidbar, es handelt sich um homogene (homogene) Gemische.

Methoden zur Trennung von Gemischen

In der Natur kommen Stoffe in Form von Gemischen vor. Für Laborforschung, industrielle Produktion, für die Bedürfnisse der Pharmakologie und Medizin werden reine Substanzen benötigt.

Zur Reinigung von Stoffen werden verschiedene Methoden zur Stofftrennung eingesetzt.

Diese Methoden basieren auf Unterschieden in physikalische Eigenschaften Bestandteile der Mischung.

Lassen Sie uns überlegen WegeTrennungheterogen Und homogen Mischungen .

Beispiel einer Mischung	Trennmethode
Suspension – eine Mischung aus Flusssand und Wasser	Interessenvertretung Trennung verteidigen basierend auf unterschiedlichen Stoffdichten. Schwererer Sand setzt sich am Boden ab. Sie können die Emulsion auch trennen: Trennen Sie das Öl oder Pflanzenöl vom Wasser. Im Labor kann dies mithilfe eines Scheidetrichters erfolgen. Erdöl oder Pflanzenöl bildet die oberste, leichtere Schicht.Durch das Absetzen fällt Tau aus dem Nebel, Ruß setzt sich aus dem Rauch ab und Sahne setzt sich in der Milch ab. Trennung einer Mischung aus Wasser und Pflanzenöl durch Sedimentation
Eine Mischung aus Sand und Speisesalz in Wasser	Filtration Was ist die Grundlage für die Trennung heterogener Gemische? Filterung?Über unterschiedliche Löslichkeiten von Stoffen in Wasser und über unterschiedliche Partikelgrößen. Durch Nur Partikel vergleichbarer Stoffe passieren die Poren des Filters, während größere Partikel auf dem Filter zurückgehalten werden. Man kann also teilen heterogenes Gemisch Speisesalz und Flusssand.Als Filter können verschiedene poröse Stoffe verwendet werden: Watte, Kohle, gebrannter Ton, Pressglas und andere. Das Filterverfahren ist die Grundlage für den Betrieb von Haushaltsgeräten, beispielsweise Staubsaugern. Es wird von Chirurgen verwendet - Mullbinden; Bohrer und Aufzugsarbeiter - Atemschutzmasken. Ostap Bender, der Held des Werks von Ilf und Petrov, nutzte ein Teesieb, um Teeblätter zu filtern. Es gelang ihm, einen der Stühle von Ellochka, der Ogerin („Zwölf Stühle“), zu erbeuten.
Mischung aus Eisen- und Schwefelpulver	Aktion durch Magnet oder Wasser Eisenpulver wurde von einem Magneten angezogen, Schwefelpulver jedoch nicht.. Nicht benetzbares Schwefelpulver schwamm an der Wasseroberfläche und schweres benetzbares Eisenpulver setzte sich am Boden ab. Trennung einer Mischung aus Schwefel und Eisen mithilfe eines Magneten und Wasser
Eine Salzlösung in Wasser ist eine homogene Mischung	Verdampfung oder Kristallisation Das Wasser verdunstet und es bleiben Salzkristalle in der Porzellantasse zurück. Wenn Wasser aus den Seen Elton und Baskunchak verdunstet, wird Speisesalz gewonnen. Diese Trennmethode basiert auf dem Unterschied in den Siedepunkten des Lösungsmittels und des gelösten Stoffes. Zersetzt sich ein Stoff, zum Beispiel Zucker, beim Erhitzen, dann verdampft das Wasser nicht vollständig – die Lösung verdampft und dann aus gesättigte Lösung Zuckerkristalle fallen aus. Manchmal ist es notwendig, Verunreinigungen aus Lösungsmitteln mit niedrigerem Siedepunkt, wie zum Beispiel Wasser aus Salz, zu entfernen. In diesem Fall müssen die Dämpfe des Stoffes gesammelt und beim Abkühlen kondensiert werden. Diese Methode zur Trennung einer homogenen Mischung wird aufgerufen Destillation oder Destillation. In speziellen Geräten -Brennereien stellen destilliertes Wasser her , welcheWird für die Bedürfnisse der Pharmakologie, Labors und Autokühlsysteme verwendet . Zu Hause können Sie einen solchen Brenner bauen: Wenn Sie eine Mischung aus Alkohol und Wasser trennen, wird zuerst der Alkohol mit einem Siedepunkt von 78 °C abdestilliert (in einem Vorlageröhrchen gesammelt), und das Wasser verbleibt im Reagenzglas. Durch Destillation werden aus Erdöl Benzin, Kerosin und Gasöl hergestellt. Trennung homogener Gemische

Eine besondere Methode zur Trennung von Komponenten, basierend auf ihrer unterschiedlichen Aufnahme durch einen bestimmten Stoff, ist Chromatographie.

Sie können es zu Hause tun nächstes Erlebnis. Hängen Sie einen Streifen Filterpapier über einen Behälter mit roter Tinte und tauchen Sie nur das Ende des Streifens hinein. Die Lösung wird vom Papier aufgesaugt und steigt daran entlang. Aber die Farbanstiegsgrenze bleibt hinter der Wasseranstiegsgrenze zurück. Dadurch werden zwei Stoffe getrennt: Wasser und der Farbstoff in der Tinte.

Mittels Chromatographie gelang es dem russischen Botaniker M. S. Tsvet als erster, Chlorophyll aus den grünen Pflanzenteilen zu isolieren. In der Industrie und im Labor werden für die Chromatographie anstelle von Filterpapier Stärke, Kohle, Kalkstein und Aluminiumoxid verwendet. Sind immer Stoffe mit gleichem Reinigungsgrad erforderlich?

Für unterschiedliche Zwecke werden Substanzen mit unterschiedlichem Reinigungsgrad benötigt. Das Kochwasser sollte ausreichend stehen gelassen werden, um Verunreinigungen und das zur Desinfektion verwendete Chlor zu entfernen. Trinkwasser muss zunächst abgekocht werden. Und in chemischen Labors wird zur Herstellung von Lösungen und zur Durchführung von Experimenten, in der Medizin destilliertes Wasser benötigt, das möglichst weitestgehend von darin gelösten Stoffen gereinigt wird. Besonders reine Stoffe, deren Gehalt an Verunreinigungen ein Millionstel Prozent nicht überschreitet, werden in der Elektronik-, Halbleiter-, Nukleartechnik- und anderen Präzisionsindustrie eingesetzt.

Lesen Sie L. Martynovs Gedicht „Destilliertes Wasser“:

Wasser
Begünstigt
Zu arm!
Sie
Gestrahlt
So rein
Egal, was man betrinken soll,
Kein Waschen.
Und das nicht ohne Grund.
Sie vermisste
Willows, Tala
Und die Bitterkeit blühender Weinreben,
Sie hatte nicht genug Algen
Und Fisch, fett von Libellen.
Sie vermisste es, wellig zu sein
Sie vermisste es, überall hin zu fließen.
Sie hatte nicht genug Leben
Sauber -
Destilliertes Wasser!

Verwendung von destilliertem Wasser

II. Aufgaben zur Konsolidierung

1) Arbeiten Sie mit den Simulatoren Nr. 1-4(notwendigLaden Sie den Simulator herunter, er wird im Internet Explorer-Browser geöffnet)

Pädagogisches Experiment
zu Beginn des Chemiestudiums

Trennung von Gemischen und Reinigung von Stoffen

Fortsetzung. Siehe den Anfang in Nr. 19/2007

In der Natur sind reine Substanzen selten; am häufigsten kommen sie in vor Mischungen. Und im Alltag beschäftigen wir uns hauptsächlich nicht mit einzelnen (einzelnen) Stoffen, sondern mit Gemischen oder Materialien komplexer Zusammensetzung. Gegenstand des Studiums der Wissenschaft der Chemie ist Substanz und seine Transformationen. Daher müssen die Studierenden lernen, dass eine der wichtigsten Aufgaben der Chemie darin besteht, einzelne (Rein-)Stoffe zu gewinnen. Für dieses Problem gibt es zwei Lösungen:

Synthese von Stoffen in Labors, Anlagen, Fabriken und Anlagen aus anderen Stoffen und Materialien;

Trennung Mischungen(natürlich oder künstlich) in einzelne Bestandteile – Einzelstoffe.

Wir weisen darauf hin, dass Aufgaben zur Vertiefung und Systematisierung des Wissens der Studierenden kursiv gedruckt sind.

Versuche zur Trennung von Gemischen
und Reinigung von Stoffen durch physikalische Methoden

Abhängig vom Aggregatzustand und den Eigenschaften ihrer Bestandteile entstehen Gemische homogen Und heterogen. In jedem Fall behalten die Stoffe im Gemisch ihre Eigenschaften.

Die Trennung eines Gemisches durch physikalische oder chemische Methoden ist möglich, wenn die Stoffe (Komponenten), aus denen es besteht, stark unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Die Wahl der Methode zur Trennung von Gemischen hängt nicht nur von der Art des Gemisches (homogen oder heterogen) und den individuellen Eigenschaften der Komponenten ab, sondern auch davon, welcher Stoff oder welche Stoffe in reiner Form isoliert werden sollen. Es ist zu berücksichtigen, dass die bei der Trennung des Gemisches erhaltenen Stoffe nicht vollständig sind reine Substanzen, wird aber einen gewissen Anteil an Verunreinigungen enthalten.

Untersuchen Sie im Chemielabor die Etiketten auf Verpackungen verschiedener Substanzen (chemische Reagenzien). Achten Sie auf die Farb- und verbalen Bezeichnungen verschiedener Reinheitsgrade von Stoffen und deren Gehalt an Verunreinigungen gemäß der Norm bzw technischer Zustand jedes Reagenz.

ERFAHRUNG1. Die Stoffe im Gemisch behalten ihre individuellen Eigenschaften

Ausrüstung und Materialien. Magnet, Mörser und Stößel, Gläser, Papier; Wasser, Schwefel, Eisen (Pulver).

Durchführung. Den Schwefel in einem Mörser zermahlen und (2-3 g) auf ein weißes Blatt Papier gießen. Ein anderer Blatt Papier Eisenpulver (2–3 g) hinzufügen. In Betracht ziehen äußere Zeichen diese Substanzen. Achten Sie hier und im weiteren Verlauf dieses Experiments auf die Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den einzelnen Eigenschaften von Eisen und Schwefel (Aggregatzustand, Farbe, Geruch, Löslichkeit in Wasser, Benetzbarkeit mit Wasser, Dichte, magnetische Wirkung usw.). Geben Sie eine Prise Schwefel und Eisen in Gläser mit Wasser. Decken Sie Substanzportionen auf Papierstücken mit anderen Papierstücken ab und berühren Sie diese mit einem Magneten.

Mahlen Sie Eisenpulver (2 g) mit Schwefel (2 g) in einem Mörser und untersuchen Sie die Mischung. Geben Sie eine Prise der Mischung in ein Glas Wasser. Gießen Sie eine weitere Portion der Mischung auf ein Blatt Papier, bedecken Sie es mit einem weiteren Blatt und halten Sie einen Magneten fest. Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen ausführlich. Beantworten Sie die Fragen.

1. Warum schwimmt fein gemahlenes Schwefelpulver nicht im Wasser? Liegt diese Eigenschaft an der Schwefeldichte oder gibt es einen anderen Grund?

2. Welche Eigenschaften von Schwefel und Eisen haben Sie in diesem Experiment festgestellt?

3. Bleiben diese individuellen Eigenschaften der Komponenten im Gemisch erhalten?

4.Welche Eigenschaften von Schwefel und Eisen wurden in diesem Experiment genutzt, um eine Mischung aus Eisen und Schwefel zu trennen?

ERFAHRUNGS 2–3. Heterogene Gemische können durch Sedimentation getrennt werden

Ausrüstung und Materialien. Stative, Becher, Zylinder, Scheidetrichter; schlammiges Wasser (Ton und Sand), eine Mischung aus Pflanzenöl und Wasser.

Durchführung. Schütteln Sie das trübe Wasser in einem Glas und gießen Sie es aus Suspension in einen Zylinder. Mischen Sie die Öl-Wasser-Mischung gründlich und gießen Sie sie ein Emulsion in einen Scheidetrichter, der auf einem Stativ montiert ist.

Notieren Sie Ihre Beobachtungen nach 1, 2, 5 Minuten. Dekantieren Flüssigkeit aus dem Zylinder in ein sauberes Glas geben. Berücksichtigen Sie die Rückstände im Zylinder und das Wasser im Glas.

Drehen Sie den Hahn des Scheidetrichters, um die untere Flüssigkeitsschicht in ein Glas abzulassen.

1.Welche Eigenschaften der Komponenten ermöglichten die Trennung dieser Gemische?

2. Kann man sagen, dass die aus der Mischung isolierten Stoffe (welche?) rein sind?

3. Nennen Sie Beispiele für die Trennung von Gemischen durch Absetzen, die in der Praxis verwendet werden. Auf welchen Unterschieden in den Stoffeigenschaften basiert diese Methode?

ERFAHRUNG4. Trennung heterogener Gemische
kann durch Zentrifugation beschleunigt werden

Ausrüstung und Materialien. Zentrifuge; schlammiges (Lehm-)Wasser.

Durchführung. Gießen Sie die Suspension in Zentrifugenröhrchen, stellen Sie diese in die Zentrifugenschlitze und schalten Sie das Gerät gemäß den Anweisungen ein (oder verwenden Sie eine manuelle Zentrifuge) für 3-5 Minuten. Gießen Sie das Wasser in ein sauberes Glas.

ERFAHRUNGS 5–6. Aufhängungen können getrennt werden
zu Komponenten durch Filtration

Ausrüstung und Materialien. Ein Stativ mit Ring, ein Trichter zum Filtern, Gläser, Glasstäbe, Filterpapier, Watte, Gaze; trübes Wasser, 3%ige Kupfer(II)sulfatlösung.

Durchführung. Bauen Sie die Filtereinheit zusammen und filtern Sie das trübe Wasser zunächst durch eine Schicht Gaze, dann durch Watte und schließlich durch Filterpapier mit ziemlich feinen Poren. Führen Sie ein ähnliches Experiment mit einer Kupfer(II)sulfatlösung durch.

Notieren Sie Ihre Beobachtungen und vergleichen Sie die Reinheit des Filtrats bei Verwendung unterschiedlicher Filtermaterialien und unterschiedlicher Methoden zur Stofftrennung. Ziehen Sie entsprechende Schlussfolgerungen.

1. Ist es möglich, ein Gemisch aus Wasser und Pflanzenöl oder anderen Emulsionen durch Filtern zu trennen?

2. Nennen Sie Beispiele für die praktische Trennung von Gemischen mittels Filtration. Worauf basiert diese Methode zur Stofftrennung?

3.Welche Gemische können durch Filtration getrennt werden und welche Gemische können mit dieser Methode nicht getrennt werden?

ERFAHRUNG7. Einige Gemische können mit einem Magneten getrennt werden

Ausrüstung und Materialien. Magnet, Papierstücke 10x10 cm; eine Mischung aus Eisenpulver und Sand, ein Satz (Mischung) von Münzen verschiedener Nennwerte, eine Mischung Magnetit mit Abfallgestein.

Durchführung. Die Mischung wird auf ein Blatt Papier gelegt, mit einem anderen Blatt abgedeckt, ein Magnet wird nach oben gebracht und, ohne ihn zu entfernen, wird das oberste Blatt mit der vom Magneten angezogenen Substanz umgedreht.

Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen. Prüfen Sie, welche anderen Stoffe und Materialien von einem Magneten angezogen werden.

1.Welche Stoffe oder Materialien wurden mithilfe eines Magneten aus Gemischen gelöst?

2.Worauf basiert die Methode der magnetischen Trennung von Stoffgemischen? Nennen Sie Beispiele für die praktische Anwendung dieser Methode.

ERFAHRUNG8. Flotation wird angewendet
für die Mineralverarbeitung

Ausrüstung und Materialien. Hoher Becher, Spatel; eine Mischung aus fein gemahlenem Schwefel mit Sand, Wasser.

Durchführung. Gießen Sie die Schwefel-Sand-Mischung mit einem Spatel in kleinen Portionen in ein Glas Wasser und mischen Sie den Inhalt des Glases jedes Mal gut durch.

Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen. Überprüfen Sie die Dichte von Sand, Schwefel und Wasser im Nachschlagewerk und notieren Sie deren Werte in einem Notizbuch.

1. Sind Ihnen Widersprüche zwischen den Eigenschaften von Schwefel und der Dichte dieses Stoffes aufgefallen?

2. Nennen Sie Beispiele für die praktische Anwendung der Flotation als Methode zur Stofftrennung bei der Aufbereitung von Mineralien. Worauf basiert diese Methode?

ERFAHRUNGS 9–10. Ist es möglich, Lösungen einzudampfen?
Salz und Kristallzucker bekommen?

Ausrüstung und Materialien. Stativ mit Ring, Netz, Porzellanbecher zum Verdampfen, Alkohollampe (Brenner); 30 %ige Kochsalzlösung, 40 %ige Zuckerlösung.

Durchführung. Montieren Sie die Verdunstungsanlage. Geben Sie 3-4 ml Kochsalzlösung in eine Tasse und verdampfen Sie die Flüssigkeit fast bis zur Trockne. Nehmen Sie die Tasse mit einer Tiegelzange vom Herd und stellen Sie sicher, dass das Wasser vollständig verdampft ist. Andernfalls führen Sie das Experiment sorgfältig durch und vermeiden Sie eine übermäßige Überhitzung des Salzes. (Vorsicht! Die heiße, konzentrierte Lösung kann spritzen.) Nachdem die Tasse Salz abgekühlt ist, sammeln Sie die trockenen Rückstände auf einem sauberen Blatt Papier. Ebenso (vorsichtig!) 3–4 ml Zuckerlösung verdampfen. Versuchen Sie auch in diesem Fall, die trockenen Rückstände aufzufangen.

Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen und vergleichen Sie die Ergebnisse beim Eindampfen von Kochsalz- und Zuckerlösungen. beachten Aussehen gewonnene Stoffe. Denken Sie daran, dass das Verkosten von Substanzen im Labor strengstens verboten ist!

1. Können alle in Wasser gelösten Feststoffe durch Eindampfen der Lösung unter normalen Bedingungen in reiner Form gewonnen werden?

2. Nennen Sie Beispiele für die Gewinnung reiner Stoffe durch Eindampfen in der Praxis. Worauf basiert diese Methode?

ERFAHRUNG11. Ist es möglich, Meerwasser in Meerwasser umzuwandeln? frisches Wasser?

Ausrüstung und Materialien. Anlage zur Wasserdestillation, zerbrochenes Steingut, Glasobjektträger, Pipetten, Tiegelzangen; 3%ige Kochsalzlösung (Imitat). Meerwasser).

Durchführung. Verdampfen Sie einen Tropfen „Meerwasser“ auf einem Objektträger und beweisen Sie, dass es sich bei dieser Flüssigkeitsprobe um eine Lösung handelt. (Anstelle des verdampften Tropfens bleibt ein „Fleck“ Salz zurück.) Bauen Sie eine Wasserdestillationsanlage oder ihre vereinfachte Version zusammen, indem Sie zunächst zerbrochene Steingutstücke in einen Destillationskolben geben (für ein gleichmäßiges Sieden der Flüssigkeit) und abdestillieren
2–3 ml Destillat. Überprüfen Sie die Reinheit einer Probe des resultierenden Teils destillierten Wassers durch Verdampfen auf einem Glasobjektträger.

Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen, vergleichen Sie die Ergebnisse der Verdunstung von „Meeres“- und destillierten Wassertropfen und bewerten Sie die Wirksamkeit dieser Methode zur Reinigung von Substanzen.

1. Welche Gemische (homogen oder heterogen) können durch Destillation getrennt werden?

2. Welche Gemischbestandteile können durch Destillation isoliert werden und welche nicht?

3. Nennen Sie Beispiele für die praktische Anwendung der Destillation (Destillation). Worauf basiert diese Methode der Stoffreinigung?

ERFAHRUNG12. Schöne Kristalle können zu Hause „gezüchtet“ werden

Ausrüstung und Materialien. Gläser, Heizgerät, Nylonfaden, Glasstab; Kupfersulfat, Speisesalz und andere Salze, Wasser.

Durchführung. Bereiten Sie 250–300 ml einer bei 30 °C gesättigten Salzlösung vor (aus dem Vorrat). Wenn die Lösung sichtbare Verunreinigungen enthält, filtern Sie sie in ein großes Glas.

Binden Sie einen dünnen Nylonfaden in die Mitte des Glasstabs. Platzieren Sie den Stab oben auf dem Glas und senken Sie das freie Ende des Fadens fast bis zum Boden des Gefäßes in die Lösung. Untersuchen Sie nach 1-2 Tagen den Faden und entfernen Sie alle Kristalle, bis auf einen – den größten und regelmäßigsten. Die Lösung kann erneut erhitzt werden, bis sich die ausgefallenen Kristalle auflösen, und nach dem Abkühlen kann der Faden mit dem Kristall wieder hineingelassen werden. Der Vorgang wird durchgeführt, bis ein großer Kristall entsteht. Es ist besser, gezüchtete Kristalle in transparenten, geschlossenen Behältern aufzubewahren und sie mit Etiketten zu versehen.

Zeichnen Sie die resultierenden Kristalle, vergleichen Sie die Formen großer und kleiner Kristalle derselben Substanz und die Formen von Kristallen verschiedener Substanzen. Ziehen Sie entsprechende Schlussfolgerungen.

Nennen Sie Beispiele für die praktische Anwendung der Kristallisation und Umkristallisation als Methode zur Reinigung von Stoffen. Worauf basiert diese Methode?

ERFAHRUNG13. Die Löslichkeit von Jod in Hexan ist höher als in Wasser

Ausrüstung und Materialien. Scheidetrichter, Becherglas; Jodwasser, Hexan (Sie können ungefärbtes Benzin oder reines destilliertes Kerosin nehmen).

Durchführung. Gießen Sie 5–10 ml Jodwasser in einen Scheidetrichter und geben Sie vorsichtig 2–3 ml Lösungsmittel entlang der Gefäßwand hinzu. Bitte beachten Sie, dass das Lösungsmittel leichter als Wasser ist. Verschließen Sie den Trichter mit einem Stopfen und rühren Sie die Mischung vorsichtig um, während Sie den Stopfen festhalten. Beachten Sie, dass das Jod von der wässrigen Schicht in die Lösungsmittelschicht gelangt ist.

Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen, vergleichen Sie die Farben der Original- und der resultierenden Lösungen. Erklären Sie diese Änderungen. Verwenden Sie das Wörterbuch, um die Definition von „Extraktion“ zu finden.

Nennen Sie Beispiele für die praktische Anwendung der Extraktion als Methode zur Reinigung und Isolierung von Stoffen. Worauf basiert diese Methode?

ERFAHRUNG14. Ruß verfärbt Tinte.

Ausrüstung und Materialien. Erlenmeyerkolben, Filterzubehör; Wasser, Tinte, Aktivkohletabletten.

Durchführung. Gießen Sie 40–50 ml Wasser in den Kolben und geben Sie 1–3 Tropfen Tinte hinzu, um eine leicht gefärbte Lösung zu erhalten. Geben Sie 3-5 Tabletten Aktivkohle in den Kolben und rühren Sie die Mischung mit kreisenden Bewegungen des Kolbens kräftig um. Lassen Sie die Mischung ruhen. Wenn keine Verfärbung auftritt, fügen Sie noch ein paar Kohletabletten hinzu und wiederholen Sie das Mischen. Stellen Sie sicher, dass Adsorption vollständig aufgetreten ist, filtrieren Sie die Mischung.

Worauf beruht das Adsorptionsphänomen und wo kommt es vor? praktischer Nutzen?

ERFAHRUNG15. Wir „schreiben“ mit Farben

Ausrüstung und Materialien. Filterpapier, Pipetten, Wasser, Marker in verschiedenen Farben.

Durchführung. Durch mehrere Berührungen mit einem farbigen Filzstift an derselben Stelle entsteht ein kleiner, aber intensiv gefärbter Fleck auf dem Filterpapier. Geben Sie einen Tropfen Alkohol oder Wasser in die Mitte des Flecks und geben Sie beim Verteilen weitere Tropfen Lösungsmittel hinzu. Wenn der Farbstoff homogen ist, ist der Farbring einheitlich. Wenn die Filzstiftfarbe aus einer Mischung mehrerer Farben besteht, erhalten Sie Chromatogramm aus mehreren Farben entsprechend der Zusammensetzung des Farbstoffs. Die Methode, komplexe Farbmischungen in ihre Bestandteile zu zerlegen, wird in diesem Fall genannt Papierchromatographie. Man kann auch mit zwei oder mehreren Filzstiften einen farbigen Fleck auf Papier zeichnen und den Versuch wiederholen.

Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen in einem Experiment zur Trennung eines Gemisches mittels Chromatographie. Die Methode basiert auf der unterschiedlichen Adsorption von Stoffen mit speziellen Adsorbentien.

Nennen Sie Beispiele für die Stofftrennung durch Chromatographie unter Verwendung verschiedener Adsorbentien. Worauf basiert diese Methode?

Fragen und Aufgaben zur Systematisierung
und Verallgemeinerungen der Konzepte des Themas

1. Erstellen Sie einen Plan zur Trennung der folgenden Gemische:

a) Sand, Salz;

b) Sand, Ton, Sägemehl;

c) Sand, Jod, Speisesalz;

d) kleine Eisennägel, Hausmüll;

e) Eisenspäne, Speisesalz, Schwefel.

2. Wenn der Koch die Suppe zu stark gesalzen hat, empfiehlt es sich, einen kleinen Leinenbeutel mit Reis (20–30 g) 10–15 Minuten lang in die Pfanne zu legen. Was ist die Grundlage dieses „Großmuttersgeheimnisses“? Können Sie eine andere Möglichkeit vorschlagen, das Problem zu beheben?

3. Vor der Teigzubereitung wird das Mehl durch ein Sieb gesiebt. Kann das Sieben als eine der Methoden zur Reinigung von Stoffen angesehen werden? Wenn ja, worauf basiert diese Methode?

4. In berühmten Märchen zwangen die Stiefmutter oder andere böse Geister die Heldin, einige Mischungen in einzelne Bestandteile aufzuteilen. Erinnern Sie sich, um welche Mischungen es sich handelte und nach welcher Methode sie getrennt wurden?

G.I.STREMPLER,
Professor der Fakultät für Chemie
und Lehrmethoden
Staat Saratow
Universität

Nachdruck mit Fortsetzung

Zusammenfassung zur Disziplin: Chemie

Zum Thema: Methoden zur Trennung von Gemischen

Riga – 2009

Einleitung………………………………………………………………………………..Seite 3

Arten von Mischungen……………………………………………………………………………Seite 4

Methoden zur Gemischtrennung……………………………………………………..Seite 6

Fazit……………………………………………………………………………….Seite 11

Liste der verwendeten Literatur……………………………………………………......Seite 12

Einführung

In der Natur sind Stoffe in reiner Form sehr selten. Die meisten Gegenstände um uns herum bestehen aus einem Stoffgemisch. In einem Chemielabor arbeiten Chemiker mit Reinstoffen. Enthält der Stoff Verunreinigungen, kann jeder Chemiker den für das Experiment benötigten Stoff von den Verunreinigungen trennen. Um die Eigenschaften von Stoffen zu untersuchen, ist es notwendig, diesen Stoff zu reinigen, d.h. in Einzelteile aufteilen. Das Trennen einer Mischung ist ein physikalischer Vorgang. Physikalische Methoden Die Trennung von Stoffen wird häufig in chemischen Labors, bei der Herstellung von Lebensmitteln, bei der Herstellung von Metallen und anderen Stoffen eingesetzt.

Arten von Mischungen

In der Natur gibt es keine reinen Stoffe. Bei der Untersuchung von Felsbrocken und Granit sind wir davon überzeugt, dass sie aus Körnern und Adern unterschiedlicher Farbe bestehen; Milch enthält Fette, Proteine ​​und Wasser; Öl und Erdgas enthalten organische Substanzen, sogenannte Kohlenwasserstoffe; Luft enthält verschiedene Gase; Natürliches Wasser ist keine chemisch reine Substanz. Ein Gemisch ist eine Mischung aus zwei oder mehr unterschiedlichen Stoffen.

Mischungen können in zwei große Gruppen eingeteilt werden (ri

Sind die Bestandteile einer Mischung mit bloßem Auge sichtbar, spricht man von solchen Mischungen heterogen. Zum Beispiel eine Mischung aus Holz- und Eisenspänen, eine Mischung aus Wasser und Pflanzenöl, eine Mischung aus Flusssand und Wasser usw.

Sind die Bestandteile einer Mischung mit bloßem Auge nicht zu unterscheiden, spricht man von solchen Mischungen homogen. Gemische wie Milch, Öl, Zuckerlösung in Wasser usw. werden als homogene Gemische klassifiziert.

Es gibt feste, flüssige, gasförmige Stoffe. Stoffe können in jedem Aggregatzustand gemischt werden. Der Aggregatzustand eines Gemisches wird durch den Stoff bestimmt, der dem Rest mengenmäßig überlegen ist.

Heterogene Gemische entstehen aus Stoffen unterschiedlichen Aggregatzustands, wenn sich die Stoffe nicht gegenseitig auflösen und sich nicht gut vermischen (Tabelle 1)

Arten heterogener Mischungen
vor dem Mischen	Beispiele
Hart/fest	Mineralien; Eisen/Schwefel
Fest-flüssig	Kalkmörtel; Abwasser
Fest/Gasförmig	Rauch; staubige Luft
Flüssig/fest	Perle; Mineralien; Wassereis
Flüssigkeit/Flüssigkeit	Milch; Pflanzenöl/Wasser
Flüssig/Gasförmig	Nebel; Wolken
Gasförmig/fest	Styropor
Gasförmig/flüssig	Seifenlauge

Homogene Gemische entstehen, wenn sich Stoffe gut ineinander lösen und gut vermischen (Tabelle 2).

Arten homogener Mischungen
Physischer Zustand der Komponenten vor dem Mischen	Beispiele
Hart/fest	Legierung aus Gold und Silber
Fest-flüssig	Zuckerwasser
Fest/Gasförmig	Joddampf in der Luft
Flüssig/fest	Gequollene Gelatine
Flüssigkeit/Flüssigkeit	Alkohol/Wasser
Flüssig/Gasförmig	Wasser/Luft
Gasförmig/fest	Wasserstoff in Palladium
Gasförmig/flüssig

Bei der Bildung von Gemischen kommt es in der Regel nicht zu chemischen Umwandlungen und die Stoffe im Gemisch behalten ihre Eigenschaften. Unterschiede in den Eigenschaften von Stoffen werden zur Trennung von Stoffgemischen genutzt.

Methoden zur Trennung von Gemischen

Gemische, sowohl heterogene als auch homogene, können in Bestandteile zerlegt werden, d. h. für Reinstoffe. Reinstoffe sind Stoffe, die sich mit physikalischen Methoden nicht in zwei oder mehrere andere Stoffe trennen lassen und ihre physikalischen Eigenschaften nicht verändern. Es gibt verschiedene Methoden zur Gemischtrennung; abhängig von der Zusammensetzung des Gemisches kommen bestimmte Methoden zur Gemischtrennung zum Einsatz.

1. Screening;
2. Filtration;
3. Interessenvertretung;
4. Dekantieren
5. Zentrifugation;
6. Verdunstung;
7. Verdunstung;
8. Rekristallisation;
9. Destillation (Destillation);
10. Einfrieren;
11. Magnetwirkung;
12. Chromatographie;
13. Extraktion;
14. Adsorption.

Lernen wir einige davon kennen. Hierbei ist zu beachten, dass inhomogene Gemische leichter zu trennen sind als homogene. Nachfolgend finden Sie Beispiele für die Trennung von Stoffen aus homogenen und inhomogenen Gemischen.

Vorführung.

Stellen wir uns vor, dass Kristallzucker in das Mehl gelangt. Der vielleicht einfachste Weg zur Trennung ist Screening. Mit einem Sieb können Sie kleine Mehlpartikel ganz einfach von relativ großen Zuckerkristallen trennen. IN Landwirtschaft Durch Sieben werden Pflanzensamen von Fremdresten getrennt. Im Bauwesen wird auf diese Weise Kies vom Sand getrennt.

Filtration

Der feste Bestandteil der Suspension wird von der Flüssigkeit getrennt Filterung, Verwenden Sie Papier- oder Stofffilter, Watte und eine dünne Schicht feinen Sandes. Stellen wir uns vor, wir bekommen eine Mischung aus Speisesalz, Sand und Ton. Es ist notwendig, das Speisesalz aus der Mischung zu trennen. Dazu die Mischung in ein Becherglas mit Wasser geben und schütteln. Speisesalz löst sich auf und der Sand setzt sich ab. Der Ton löst sich nicht auf und setzt sich nicht am Boden des Glases ab, sodass das Wasser trüb bleibt. Um unlösliche Tonpartikel aus der Lösung zu entfernen, wird die Mischung filtriert. Dazu müssen Sie aus einem Glastrichter, Filterpapier und einem Stativ ein kleines Filtergerät zusammenbauen. Die Salzlösung wird filtriert. Dazu wird die filtrierte Lösung vorsichtig in einen Trichter mit fest eingesetztem Filter gegossen. Sand- und Tonpartikel verbleiben auf dem Filter und eine klare Salzlösung strömt durch den Filter. Um in Wasser gelöstes Speisesalz zu isolieren, wird die Methode der Umkristallisation angewendet.

Umkristallisation, Verdunstung

Umkristallisation ist eine Reinigungsmethode, bei der eine Substanz zunächst in Wasser gelöst wird und anschließend die Lösung der Substanz in Wasser eingedampft wird. Dadurch verdunstet das Wasser und der Stoff wird in Form von Kristallen freigesetzt.
Geben wir ein Beispiel: Es gilt, Speisesalz aus einer Lösung zu isolieren.
Oben haben wir uns ein Beispiel angesehen, bei dem es notwendig war, Speisesalz aus einer heterogenen Mischung zu isolieren. Nun trennen wir das Speisesalz von der homogenen Mischung. Die durch Filtration gewonnene Lösung wird Filtrat genannt. Das Filtrat sollte in eine Porzellantasse gegossen werden. Stellen Sie den Becher mit der Lösung auf den Stativring und erhitzen Sie die Lösung über der Flamme einer Alkohollampe. Das Wasser beginnt zu verdunsten und das Volumen der Lösung nimmt ab. Dieser Vorgang wird aufgerufen durch Verdunstung. Wenn das Wasser verdunstet, wird die Lösung konzentrierter. Wenn die Lösung mit Speisesalz gesättigt ist, bilden sich Kristalle an den Wänden des Bechers. An diesem Punkt beenden Sie das Erhitzen und kühlen die Lösung ab. Abgekühltes Speisesalz scheidet sich in Form von Kristallen ab. Bei Bedarf können Salzkristalle durch Filtration von der Lösung abgetrennt werden. Die Lösung sollte erst eingedampft werden, wenn das Wasser vollständig verdunstet ist, da sonst auch andere lösliche Verunreinigungen in Form von Kristallen ausfallen und das Speisesalz verunreinigen können.

Absetzen, Dekantieren

Wird verwendet, um unlösliche Stoffe aus Flüssigkeiten zu trennen Aufrechterhaltung. Wenn die Feststoffpartikel groß genug sind, setzen sie sich schnell am Boden ab und die Flüssigkeit wird klar. Es kann vorsichtig aus dem Sediment abgelassen werden, und dieser einfache Vorgang hat auch einen eigenen Namen – Dekantieren. Je kleiner die Feststoffpartikel in der Flüssigkeit sind, desto länger setzt sich die Mischung ab. Sie können auch zwei Flüssigkeiten trennen, die sich nicht miteinander vermischen.

Zentrifugation

Wenn die Partikel eines heterogenen Gemisches sehr klein sind, kann es weder durch Absetzen noch durch Filtern getrennt werden. Beispiele für solche Mischungen sind in Wasser gerührte Milch und Zahnpasta. Solche Gemische werden getrennt Zentrifugation. Gemische, die eine solche Flüssigkeit enthalten, werden in Reagenzgläser gegeben und in speziellen Geräten – Zentrifugen – mit hoher Geschwindigkeit rotiert. Durch die Zentrifugation werden die schwereren Partikel auf den Boden des Gefäßes „gedrückt“, die leichteren landen oben. Milch besteht aus winzigen Fettpartikeln, die in einer wässrigen Lösung anderer Substanzen – Zucker, Proteine ​​– verteilt sind. Um eine solche Mischung zu trennen, wird eine spezielle Zentrifuge, ein sogenannter Separator, verwendet. Beim Trennen der Milch erscheinen Fette an der Oberfläche und lassen sich leicht abtrennen. Übrig bleibt Wasser mit darin gelösten Stoffen – das ist Magermilch.

Adsorption

In der Technik stellt sich häufig die Aufgabe, Gase, wie zum Beispiel Luft, von unerwünschten oder schädlichen Bestandteilen zu reinigen. Viele Stoffe haben eine interessante Eigenschaft: Sie können sich an der Oberfläche poröser Stoffe festsetzen, wie Eisen an einem Magneten. Adsorption ist die Fähigkeit einiger fester Stoffe, gasförmige oder gelöste Stoffe an ihrer Oberfläche aufzunehmen. Adsorptionsfähige Stoffe werden Adsorbentien genannt. Adsorbentien sind feste Stoffe, in denen es viele innere Kanäle, Hohlräume, Poren, d.h. Sie haben eine sehr große Gesamtabsorptionsoberfläche. Adsorbentien sind Aktivkohle, Kieselgel (in der Schachtel mit neuen Schuhen finden Sie eine kleine Tüte weiße Erbsen – das ist Kieselgel), Filterpapier. Verschiedene Substanzen„binden“ sich unterschiedlich an der Oberfläche von Adsorbentien: Einige bleiben fest an der Oberfläche, andere sind schwächer. Aktivkohle ist in der Lage, nicht nur gasförmige, sondern auch in Flüssigkeiten gelöste Stoffe zu absorbieren. Im Falle einer Vergiftung wird es so eingenommen, dass giftige Stoffe daran adsorbiert werden.

Destillation (Destillation)

Zwei Flüssigkeiten, die eine homogene Mischung bilden, z.B. Ethanol mit Wasser, durch Destillation oder Destillation getrennt. Diese Methode basiert darauf, dass die Flüssigkeit bis zum Siedepunkt erhitzt wird und ihr Dampf durch ein Gasauslassrohr in ein anderes Gefäß abgeleitet wird. Wenn der Dampf abkühlt, kondensiert er und hinterlässt Verunreinigungen im Destillationskolben. Das Destillationsgerät ist in Abb. 2 dargestellt

Die Flüssigkeit wird in einen Wurtz-Kolben gegeben (1), der Hals des Wurtz-Kolbens wird mit einem Stopfen mit darin eingesetztem Thermometer fest verschlossen (2) und das Reservoir mit Quecksilber sollte sich auf Höhe der Auslassrohröffnung befinden. Das Ende des Auslassrohrs wird durch einen fest sitzenden Stopfen in den Liebig-Kühlschrank (3) eingeführt, an dessen anderem Ende das Allonge (4) befestigt ist. Das verengte Ende der Allonge wird in die Aufnahme (5) abgesenkt. Das untere Ende des Kühlschrankmantels wird über einen Gummischlauch mit dem Wasserhahn verbunden und zum Entleeren erfolgt vom oberen Ende ein Abfluss in die Spüle. Der Kühlschrankmantel sollte immer mit Wasser gefüllt sein. Der Wurtz-Kolben und der Kühlschrank sind in separaten Ständern montiert. Die Flüssigkeit wird durch einen Trichter mit langem Rohr in den Kolben gegossen und füllt den Destillationskolben zu 2/3 seines Volumens. Um ein gleichmäßiges Sieden zu gewährleisten, stellen Sie mehrere Kessel auf den Boden des Kolbens – Glaskapillaren, die an einem Ende verschlossen sind. Nachdem Sie den Kolben verschlossen haben, geben Sie Wasser in den Kühlschrank und erhitzen Sie die Flüssigkeit im Kolben. Das Erhitzen kann auf einem Gasbrenner, einem Elektroherd, einem Wasser-, Sand- oder Ölbad erfolgen – je nach Siedepunkt der Flüssigkeit. Brennbare und brennbare Flüssigkeiten (Alkohol, Ether, Aceton usw.) sollten niemals erhitzt werden Offenes Feuer Um Unfälle zu vermeiden: Verwenden Sie nur ein Wasser- oder anderes Bad. Die Flüssigkeit sollte nicht vollständig verdampft sein: 10-15 % des ursprünglich entnommenen Volumens sollten im Kolben verbleiben. Erst wenn der Kolben etwas abgekühlt ist, kann eine neue Portion Flüssigkeit eingefüllt werden.

Einfrieren

Mit der Methode werden Stoffe mit unterschiedlichem Schmelzpunkt getrennt Einfrieren, Abkühlen der Lösung. Durch das Einfrieren können Sie zu Hause sehr reines Wasser erhalten. Gießen Sie dazu Leitungswasser in ein Glas oder einen Becher und stellen Sie es in den Gefrierschrank des Kühlschranks (oder nehmen Sie es im Winter mit in die Kälte). Sobald etwa die Hälfte des Wassers zu Eis wird, muss der nicht gefrorene Teil davon, in dem sich Verunreinigungen ansammeln, ausgeschüttet und das Eis schmelzen gelassen werden.

In der Industrie u Laborbedingungen Sie verwenden Methoden zur Trennung von Gemischen, die auf anderen unterschiedlichen Eigenschaften der Komponenten des Gemischs basieren. Beispielsweise können Eisenspäne aus einer Mischung abgetrennt werden Magnet. Dabei wird die Fähigkeit von Stoffen genutzt, sich in verschiedenen Lösungsmitteln zu lösen Extraktion– die Methode zur Trennung fester oder flüssiger Gemische durch Behandlung mit verschiedenen Lösungsmitteln. Zum Beispiel Jod aus wässrige Lösung kann durch ein organisches Lösungsmittel isoliert werden, in dem sich Jod besser löst.

Abschluss

In der Laborpraxis und im Alltag ist es sehr oft erforderlich, einzelne Komponenten aus einem Stoffgemisch zu isolieren. Beachten Sie, dass Gemische zwei oder mehr Stoffe enthalten und in zwei große Gruppen unterteilt werden: homogen und heterogen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Gemische zu trennen, wie zum Beispiel Filtrieren, Eindampfen, Destillation (Destillation) und andere. Methoden zur Trennung von Gemischen hängen hauptsächlich von der Art und Zusammensetzung des Gemischs ab.

Liste der verwendeten Literatur

1. S. Ozols, E. Lepiņš Chemie für die Grundschule., 1996. S. 289

2. Informationen aus dem Internet

Das Unterrichtsmaterial enthält Informationen über auf verschiedene Arten Trennung von Stoffgemischen und Reinigung von Stoffen. Sie lernen, das Wissen über die Unterschiede in den Eigenschaften der Komponenten einer Mischung zu nutzen, um die optimale Methode zur Trennung einer bestimmten Mischung auszuwählen.

Thema: Erste chemische Ideen

Lektion: Methoden zur Trennung von Stoffgemischen und zur Reinigung von Stoffen

Definieren wir den Unterschied zwischen „Methoden zur Trennung von Gemischen“ und „Methoden zur Reinigung von Stoffen“. Im ersten Fall ist es wichtig, alle Bestandteile der Mischung in reiner Form zu erhalten. Bei der Reinigung eines Stoffes wird meist vernachlässigt, Verunreinigungen in reiner Form zu erhalten.

SIEDLUNG

Wie trennt man eine Mischung aus Sand und Ton? Dies ist einer der Schritte in der Keramikproduktion (zum Beispiel bei der Herstellung von Ziegeln). Um eine solche Mischung zu trennen, wird die Absetzmethode verwendet. Die Mischung wird in Wasser gegeben und gerührt. Ton und Sand setzen sich unterschiedlich schnell im Wasser ab. Daher setzt sich Sand viel schneller ab als Ton (Abb. 1).

Reis. 1. Trennung einer Mischung aus Ton und Sand durch Absetzen

Das Absetzverfahren wird auch zur Trennung von Gemischen wasserunlöslicher Feststoffe unterschiedlicher Dichte eingesetzt. Auf diese Weise können Sie beispielsweise eine Mischung aus Eisen- und Holzspänen trennen (Holzspäne schwimmen im Wasser, während sich Eisenspäne absetzen).

Eine Mischung aus Pflanzenöl und Wasser lässt sich auch durch Sedimentieren trennen, da sich Öl nicht in Wasser löst und eine geringere Dichte aufweist (Abb. 2). So ist es durch Sedimentation möglich, Flüssigkeitsgemische zu trennen, die ineinander unlöslich sind und unterschiedliche Dichten aufweisen.

Reis. 2. Trennung einer Mischung aus Pflanzenöl und Wasser durch Sedimentation

Um eine Mischung aus Speisesalz und Flusssand zu trennen, können Sie die Absetzmethode verwenden (beim Mischen mit Wasser löst sich das Salz auf und der Sand setzt sich ab). Zuverlässiger ist es jedoch, den Sand mit einer anderen Methode von der Salzlösung zu trennen Methode - die Filtrationsmethode.

Das Filtern dieser Mischung kann mit einem Papierfilter und einem in ein Glas abgesenkten Trichter erfolgen. Auf dem Filterpapier bleiben Sandkörner zurück und eine klare Kochsalzlösung strömt durch den Filter. In diesem Fall ist der Flusssand das Sediment und die Salzlösung das Filtrat (Abb. 3).

Reis. 3. Verwendung der Filtrationsmethode zur Trennung von Flusssand von der Salzlösung

Die Filtration kann nicht nur mit Filterpapier, sondern auch mit anderen porösen oder Schüttmaterialien durchgeführt werden. Zu den Schüttgütern zählen beispielsweise Quarzsand und zu den porösen Materialien Glaswolle und gebrannter Ton.

Einige Gemische können mit der Methode der „Heißfiltration“ getrennt werden. Zum Beispiel eine Mischung aus Schwefel- und Eisenpulvern. Eisen schmilzt bei Temperaturen über 1500 °C, Schwefel bei etwa 120 °C. Geschmolzener Schwefel kann mit erhitzter Glaswolle vom Eisenpulver getrennt werden.

Aus dem Filtrat kann das Salz durch Eindampfen isoliert werden, d.h. Erhitzen Sie die Mischung, das Wasser verdunstet und das Salz bleibt auf der Porzellantasse zurück. Manchmal wird die Verdunstung, also die teilweise Verdunstung von Wasser, eingesetzt. Dadurch entsteht eine konzentriertere Lösung, bei deren Abkühlung der gelöste Stoff in Form von Kristallen freigesetzt wird.

Befindet sich im Gemisch ein magnetisierbarer Stoff, kann dieser mit einem Magneten leicht in reiner Form isoliert werden. So können Sie beispielsweise eine Mischung aus Schwefel- und Eisenpulver trennen.

Die gleiche Mischung kann mit einer anderen Methode getrennt werden, wobei die Benetzbarkeit der Mischungsbestandteile mit Wasser bekannt ist. Eisen wird von Wasser benetzt, d.h. Wasser breitet sich über die Oberfläche des Eisens aus. Schwefel wird von Wasser nicht benetzt. Wenn Sie ein Stück Schwefel ins Wasser legen, wird es ertrinken, weil... Die Dichte von Schwefel ist größer als die Dichte von Wasser. Aber das Schwefelpulver schwimmt, weil... Luftblasen haften an Schwefelkörnern, die nicht von Wasser benetzt werden, und drücken sie an die Oberfläche. Um die Mischung zu trennen, müssen Sie sie in Wasser legen. Das Schwefelpulver schwimmt und das Eisen sinkt (Abb. 4).

Reis. 4. Trennung einer Mischung aus Schwefel- und Eisenpulvern durch Flotation

Die Methode zur Trennung von Gemischen aufgrund der unterschiedlichen Benetzbarkeit der Komponenten wird als Flotation (französisch flotter – schwimmen) bezeichnet. Betrachten wir mehrere weitere Methoden zur Trennung und Reinigung von Substanzen.

Eine der ältesten Methoden zur Trennung von Gemischen ist die Destillation (oder Destillation). Mit dieser Methode ist es möglich, ineinander lösliche Komponenten mit unterschiedlichen Siedepunkten zu trennen. So wird destilliertes Wasser gewonnen. Wasser mit Verunreinigungen wird in einem Gefäß gekocht. Der entstehende Wasserdampf kondensiert beim Abkühlen in einem anderen Gefäß in Form von bereits destilliertem (reinem) Wasser.

Reis. 5. Destilliertes Wasser erhalten

Komponenten mit ähnlichen Eigenschaften können mittels Chromatographie getrennt werden. Diese Methode basiert auf der unterschiedlichen Absorption der getrennten Stoffe durch die Oberfläche eines anderen Stoffes.

Beispielsweise kann rote Tinte durch Chromatographie in ihre Bestandteile (Wasser und Farbstoff) getrennt werden.

Reis. 6. Trennung der roten Tinte durch Papierchromatographie

In chemischen Labors wird die Chromatographie mit speziellen Instrumenten durchgeführt – Chromatographen, deren Hauptbestandteile eine Chromatographiesäule und ein Detektor sind.

Adsorption wird in der Chemie häufig zur Reinigung bestimmter Substanzen eingesetzt. Dabei handelt es sich um die Anlagerung einer Substanz auf der Oberfläche einer anderen Substanz. Zu den Adsorbentien gehört beispielsweise Aktivkohle.

Versuchen Sie, eine Aktivkohletablette in ein Gefäß mit gefärbtem Wasser zu geben, umzurühren, zu filtrieren und festzustellen, dass das Filtrat farblos geworden ist. Kohleatome ziehen Moleküle an, in diesem Fall Farbstoffe.

Derzeit wird die Adsorption häufig zur Wasser- und Luftreinigung eingesetzt. Beispielsweise enthalten Wasserreinigungsfilter Aktivkohle als Adsorptionsmittel.

1. Aufgaben- und Übungssammlung Chemie: 8. Klasse: zum Lehrbuch von P.A. Orzhekovsky und andere. „Chemie, 8. Klasse“ / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006.

2. Ushakova O.V. Arbeitsheft in Chemie: 8. Klasse: zum Lehrbuch P.A. Orzhekovsky und andere. „Chemie. 8. Klasse“ / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; unter. Hrsg. Prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (S. 10-11)

3. Chemie: 8. Klasse: Lehrbuch. für die Allgemeinbildung Institutionen / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§4)

4. Chemie: anorg. Chemie: Lehrbuch. für die 8. Klasse. Allgemeinbildung Institutionen / G.E. Rudzitis, Fyu Feldman. – M.: Bildung, OJSC „Moscow Textbooks“, 2009. (§2)

5. Enzyklopädie für Kinder. Band 17. Chemie / Kapitel. Hrsg. V.A. Wolodin, Ved. wissenschaftlich Hrsg. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

Zusätzliche Webressourcen

1. Einheitliche Sammlung digitaler Bildungsressourcen ().

2. Elektronische Version der Zeitschrift „Chemistry and Life“ ().

Hausaufgaben

Aus dem Lehrbuch von P.A. Orzhekovsky und andere. „Chemie, 8. Klasse“ Mit. 33 Nr. 2,4,6,T.