Постарайтесь ответить на следующий вопрос: «Будет ли правильным изучать свойства воды, используя для этого морскую воду?». Естественно, нет, потому что морская вода представляет из себя не чистую H 2 O, а смесь разных веществ в ней. В первую очередь это соли (их главную массу составляет хлорид натрия), они придают морской воде своеобразный горько-соленый вкус. Абсолютно каждое вещество, которое можно выделить из воды, обладает определенными свойствами. Однако и сама вода, которая не загрязнена посторонними примесями или содержащая их чрезвычайно мало, – дистиллированная вода, обладает специфическими свойствами. Она замерзает при температуре 0°С, в то время как вода из океана – при температуре – 1,9 °С.

Природная вода не может быть совершенно чистой. Самой чистой является дождевая вода, однако и она содержит определенное количество примесей, которые захвачены из воздуха.

В повседневной жизни, мы, как правило, сталкиваемся не с чистыми веществами, а со смесями веществ. Подобные смеси могут быть неоднородными (к примеру, мутная вода из реки, содержит нерастворимые частицы песка и глины, их можно заметить невооруженным глазом) и однородными, (растворы сахара, спирта) в них нельзя заметить границу раздела между веществами.

Однородные смеси можно разделить на жидкие, твердые и газообразные. Самая важная газообразная смесь – воздух, он представляет собой смесь кислорода, азота, углекислого газа, аргона, а также других веществ. Из твердых смесей можно выделить стекло и различные сплавы – бронзу, латунь, сталь.

Состав различных смесей может быть достаточно разнообразным, они в отличие от чистых веществ, обладают другими свойствами. Чистая вода превращается в лед при температуре 0°С, если мы растворим в ней поваренную соль, то температура ее замерзания значительно понизится. Такими методами, к примеру, пользуются обленившиеся работники городского коммунального хозяйства, когда в период сильных заморозков и гололедицы посыпают тротуары технической поваренной солью.

Состав смеси можно установить при помощи химического анализа. Подобный способ широко распространен, он необходим при решении важнейших хозяйственных проблем, а также научно-технических задач.

Контроль состояния окружающей среды невозможен без определения концентрации примесей, которые загрязняют воздух, воду и почву. При разведке различных полезных ископаемых используется анализ горных пород и руд. Вспомним Шерлока Холмса, известного сыщика, главного героя многочисленных произведений А. Конан Дойла: ему всегда удавалось определить виновность или невиновность подозреваемого при помощи химического анализа, на который уходила значительная часть свободного времени сыщика. Без химического анализа не может обойтись как археолог, так и криминалист, как медик, так и искусствовед. Кроме этого, стоит упомянуть и космические исследования, изучение атмосферных газов планет, их горных пород, изучение состава лунного грунта невозможно без проведения этого трудоемкого процесса.

При помощи особых технологий и методов с применением химического анализа можно создать особо чистые вещества, содержание примесей в них, отражающееся на их свойствах, не превышает одной стотысячной и даже одной миллионной процента. Такие вещества играют важнейшую роль в атомной энергетике, волоконной оптике, полупроводниковой промышленности. Особо чистые вещества, а точнее их свойства, необходимы для создания принципиально новых приборов либо технологических процессов.

Одной из важнейших проблем химии является очистка веществ. Для очищения природной воды от взвешенных частиц, ее пропускают через слой пористого вещества, к примеру угля, или обожженной глины. Если же идет речь о большом количестве воды, то в таких ситуациях используют фильтры из песка и гравия.

Остались вопросы? Не знаете, как сделать домашнее задание?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь .
Первый урок – бесплатно!

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Все существующие предметы, жидкости и газы представляют собой чистые вещества и смеси. Не зная, что они такое, очень легко их спутать. Как же отличить одно от другого? Давайте разбираться.

От элементов к веществу

В настоящий момент в мире известно 118 химических элементов. Они обладают своими названиями и химическими символами, которые обозначаются латинскими буквами. Каждый из них представляет один вид атомов, которые обладают определенным количеством электронов, расположенных в строгом порядке.

Элементы - это своеобразные строительные материалы. Их можно сравнить с кирпичами: соприкасаясь, они формируют стены, а то и целое здание. Так, соединяясь друг с другом, атомы одного элемента могут «построить» простое вещество (кислород O 2 , водород H 2 , азот N 2 и т.д.). Сложное, в свою очередь, образуется от слияния разных элементов (вода H 2 O, аммиак NH 3 и т.д.).

И в том, и в другом случае они являются чистыми веществами. Почему? Потому что соединение происходит при помощи химических реакций. При этом может выделяться или поглощаться энергия.

Что такое смесь?

Смесь тоже состоит из двух или более различных компонентов. Но её составляющими частями являются не отдельные элементы, а вещества (могут быть и сложными, и простыми). Смеси бывают гетерогенные и гомогенные.

Первые понять гораздо проще. В них компоненты смешиваются чисто механически и спокойно отделяются друг от друга фильтрацией, магнитом, отстаиванием и другими методами. Гетерогенные смеси неоднородны, а их компоненты целиком сохраняют индивидуальные свойства.

Примером такого образования может служить добавление речного песка в воду. Они не смогут смешаться и образовать новое вещество, и легко отделяются, если использовать сито.

Гомогенные смеси образуют однородное на первый взгляд вещество. Они представляют собой газы, твердые или жидкие растворы. Их компоненты тоже сохраняют первичные свойства, но не могут быть отделены механическим способом. Для их разделения используют более изощренные методы: перегонку, кристаллизацию, сорбцию (поглощение), экстракцию (растворение одного компонента) т. д.

Типичная гомогенная смесь - это воздух. Он состоит из различных газов, крупинок пыли, капель воды. Морская вода тоже не является чистым веществом. Кроме собственно воды, в ней содержатся соли металлов (натрия, хлора, калия и других).

Отличия смеси от веществ

Порой смеси и чистые вещества очень просто перепутать. Например, латунь обладает металлическими свойствами и внешне напоминает какой-нибудь металл. Однако она является сплавом, который состоит из меди, цинка и других компонентов (часто это бывает олово, никель, свинец, железо).

В чем же разница? Главным отличием является то, что вещество - это полностью однородное образование. Разделить его составные части можно, только используя химические реакции. Свойства чистого вещества отличаются от свойств его компонентов по-отдельности, оно является новой структурой и приобретает иные качества.

Кроме того, вещество обладает постоянным составом. Существует даже специальный реестр с перечнем всех известных структур. Смесь, наоборот, не обладает четким составом. В той же латуни может быть меньше никеля, и больше другого металла, но это все равно латунь. В чай, например, можно добавить больше или меньше сахара, но чаем он от этого быть не перестанет. Если же из молекулы чистой воды H 2 O убрать кислород (O), то это будет не вода, а молекула водорода - бесцветного газа.

Особо чистое вещество

В природе чаще встречаются смеси, чем вещества. Так, в земной коре залегает множество минералов, металлических руд и газов, но чистыми их назвать сложно. Большинство из них содержат примеси.

Для промышленного производства они, как правило, не подходят. Поэтому их очищают и отделяют друг от друга всевозможными способами. Вещества, которые содержат настолько небольшой процент примесей, что они не могут повлиять на его свойства, называют ультрачистыми или особо чистыми. Их получают при помощи очень тщательной очистки. Так, для создания полупроводников нужно максимально однородное вещество, поэтому от примесей избавляют не только материал для него, но и воздух в помещении, где его производят.

Чистое вещество имеет определенный постоянный состав или структуру (соль, сахар).

Чистое вещество может быть элементом или соединением .

Атом - это наименьшая частица элемента, сохраняющая все его свойства . Химический элемент состоит из атомов одного вида. В элементе все атомы одинаковы и имеют одинаковое число протонов. Элементы - это, своего рода, "строительные блоки" любого вещества. Можно привести строительную аналогию:

Стройматериалы (кирпич, бетон, песок…) - это элементы
Строительные конструкции (дома, мосты, дороги…) - это вещество

2. Соединения элементов

Соединение состоит, как минимум, из двух элементов. Все та же вода состоит из соединения двух элементов водорода и одного элемента кислорода - H 2 O. Другими словами, соединив эти два элемента таким образом, мы получим воду и только воду!

Несмотря на то, что вода состоит из элементов водорода и кислорода, ее химические и физические свойства отличаются от свойств чистого водорода и кислорода.

Чтобы "разделить" воду на водород и кислород, необходимо произвести химическую реакцию.

3. Смеси

Смеси - это физические сочетания чистых веществ, не имеющие определенного или чистого состава.

Примером смеси может служить обыкновенный чай (напиток), который многие самостоятельно готовят и пьют по утрам. Кто-то любит крепкий чай (большое кол-во заварки), кто-то любит сладкий чай (большое кол-во сахара)… Как видим, смесь под названием "чай" всегда получается немного разной, хотя и состоит из одних и тех же компонентов (ингредиентов). Однако, следует отметить, что каждый компонент смеси сохраняет набор своих характеристик, поэтому, разные вещества можно выделить из смеси. Например, можно без особого труда разделить смесь из соли и песка. Для этого достаточно поместить смесь в воду, подождать пока соль растворится и отфильтровать полученный раствор. В результате получим чистый песок.

Смеси могут быть однородными и неоднородными.

В однородной смеси нельзя обнаружить частицы веществ, из которых состоит смесь. Пробы, взятые в разных местах такой смеси будут одинаковы (например, сладкий чай, в котором полностью растворился насыпанный сахар).

Однако, если в стакане с чаем сахар растворится не полностью, то мы получим неоднородную смесь. Действительно, если попробовать такой чай, то с поверхности он будет не таким сладким, как со дна, т.к. концентрация сахара будет разной.

Тема. Чистые вещества и смеси.

Цели по содержанию:

Образовательная:

сформировать понятие о чистом веществе и смеси.

Развивающая:

сформировать умения распознавать чистые вещества и смеси;

сформировать умения составлять план действий разделения смесей веществ;

сформировать умения разделять смеси фильтрованием, действием магнита.

ознакомить с понятием адсорбция, отстаивание, декантация.

Воспитательная:

способствовать формированию интереса к знаниям, умениям, адекватной оценке своей деятельности.

Ожидаемый результат : Каждый ученик должен четко представлять понятия «чистое вещество», «смесь», знать способы разделения смесей, находить причинно-следственные связи, формулировать выводы на основании знаний, экспериментальных данных и жизненного опыта, доказывать их правильность, рефлексия деятельности.

Методы обучения: проблемный.

Тип урока: комбинированный.

Формы организации познавательной деятельности учащихся: фронтальная, парная и индивидуальная.

Средства обучения:

Химия «Вводный курс» – учебник для 7 класса общеобразовательных учреждений под редакцией О.С. Габриеляна – М., Дрофа, 2006.

Презентация в MS Power Point.

Демонстрационный эксперимент:

• Разделение смеси фильтрованием;

  Разделение смеси действием магнита.

Оборудование и вещества: Компьютер, проектор.

Разделение смеси нерастворимого в воде вещества и растворителя (растворимого вещества): Лабораторный штатив с кольцом, воронка, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, колба или стакан химический.

Ход урока

А) Мотивационно-ориентировочный этап.

I. Организационный момент.

Приветствие, выявление эмоционального настроения у учащихся.

Что такое массовая доля растворенного вещества (это отношение растворенного вещества к массе раствора ).

В чем измеряется массовая доля (в процентах )

Где можно и нужно использовать знания о приготовлении растворов?

В каких областях народного хозяйства можно использовать растворы и

Какие вам известны профессий в данных отраслях?

В домашних условиях (подкормка комнатных цветов, использование правильного количества чистящих веществ)

В пищевой промышленности (повара, технологи )

В сельском хозяйстве (агрономы рассчитывают удобрения для выращивания растений)

В аптеках ( фармакологи )

В медицине ( очень важны медсестры, потому что они занимаются разведением лекарств, и врачи, потому что они назначают лекарства )

В строительстве (маляр, штукатур , множество строительных смесей, разведение клея )

II. Подготовка к восприятию нового материала. Объявление темы.

Беседой выясним вопросы :

? Как выдумаете растворы, полученные при смешивании соли и воды, сахара и воды это чистые вещества?

? А знаете ли Вы какую воду называют дистиллированной? (чистую ), а что представляет собой морская вода? (смесь веществ ).

А теперь давай те запишем тему сегодняшнего занятия: «Чистые вещества и смеси»

? А что Вы хотели бы узнать по данной теме? Какие бы цели Вы поставили перед собой на сегодняшнем занятии?

Цели урока обсуждаются с учащимися и как результат совместных действий.

Выяснить:

Какое вещество считают чистым.

Что такое смесь?

Какие бывают смеси?

Какими способами можно разделить смеси?

Б) Операционно-исполнительный этап.

1. Объяснение нового материала.

а) Чистое вещество.

А теперь приступим к реализации поставленных целей.

Учитель демонстрирует слайд и поясняет условия эксперимента (в двух сосудах нагревали до кипения дистиллированную и морскую воду). Через определенное время измеряли температуры кипения в этих сосудах.

Ученики обсуждают результаты эксперимента. Сам собой напрашивается вопрос-проблема , которую озвучивает учитель, «Почему у морской воды t кип не постоянная в разные промежутки времени, по сравнению с t кип дистиллированной воды».

Учащиеся делают вывод, что соленость морской воды влияет на t кип . С помощью учителя формулируется определение «Чистым веществом называется такое вещество, у которого постоянные физические свойства (температуры кипения, температуры плавления, плотность).

Демонстрируется слайд

Ребята записывают в листе учёта знаний выводы.

Учитель дополняет , что в чистом веществе могут содержаться примеси, если в незначительных количествах, то они не влияют на физические и химические свойства. Пример чистого вещества – дистиллированная вода.

б) Смеси и их классификация .

Учитель предлагает ученикам рассмотреть смеси, находящиеся на демонстрационном столе (раствор поваренной соли, речной песок и вода, смесь опилок и кнопок, смесь порошка серы и железных опилок, морская вода), и примеры смесей, представленные на слайде.

Далее ребята дают определение смеси , как комбинации их нескольких веществ, находящихся в непосредственном контакте друг с другом . Эта формулировка появляется на слайде.

Учащиеся фиксируют содержание слайда в листе учёта знаний.

Учитель дополняет, что в природе нет абсолютно чистых веществ. Вещества встречаются преимущественно в виде смесей. Он рассказывает о воздухе, как смеси, которая состоит из газов – азота, кислорода, аргона и др.

А можем ли мы различить эти газы в воздухе нашего класса? (нет).

(Демонстрируется слайд «Состав воздуха», на который можно перейти по гиперссылке Воздух предыдущего слайда. По окончании рассказа, щелчок на стрелочку слева внизу переместит на слайд «Классификация смесей»).

А почему? ( т.к. это бесцветные, газообразные вещества . Они одинаковы по агрегатному состоянию.)

Далее педагог обращает внимание учащихся на то что, неоднородными называются смеси, в которых невооруженным глазом или при помощи микроскопа видны частицы веществ, составляющих смесь.

Однородными называют смеси, в которых нельзя заметить частицы веществ, входящих в смесь (даже при помощи микроскопа).

Учащиеся выполняют задание: приводят примеры однородных и неоднородных смесей из общего списка смесей. (см. выше). Проверка выполненных заданий.

Дополнительный материал рассказывает учитель, если позволяет время на занятии . [Для научных исследований и промышленности, в основном требуются чистые вещества. Некоторые примеси даже в небольших количествах способны сильно поменять свойства веществ. Например, в полупроводниковой технике применяют сверхчистые вещества, где примеси составляют всего 1 атом на миллион атомов основного элемента (Si, Ge). Превышение нормы ведет к резкому ухудшению полупроводниковых свойств этих веществ. В то же время необходимо выделить, что невозможно получить абсолютно чистое вещество, т.к. любое чистое вещество содержит хотя ничтожное малое количество примесей.]

в) Основные способы разделения смеси.

А теперь поговорим о способах разделения смесей в зависимости от вида смеси.

Демонстрация схемы способов очистки смесей в зависимости от вида смеси.

«Разделение смеси серы с железом»

Демонстрация способов разделения смесей: фильтрования, отстаивания, действия магнитом.

Работа с текстом 8-10 мин

Какая информация для вас знакома, вы слышали о ней, использовали ее в своей жизни (информация о активированном угле, использование в медицине, какие профессии вам известны; противогазы используют пожарные, военные, ученые)

В) Оценочно-рефлексивный этап.

Рефлексивный тест :

Я узнал(а) много нового.

Мне это пригодится в жизни.

На уроке было над чем подумать.

На все возникшие у меня вопросы я получил(а) ответы.

На уроке я поработал(а) добросовестно.

После выполнения теста учитель просит поднять руки тех учащихся, у которых поставлено в тесте 5 плюсов, затем тех, у которых 4 и 3 плюса.

Или в качестве рефлексии – беседа по вопросам:

А) Что нового вы узнали сегодня на уроке?
Б) Что запомнилось?
В) Что понравилось, а что не удалось, на ваш взгляд?

Дз: параграф 12,16, привести примеры различных неоднородных смесей и способы их разделения

1. Что такое чистые вещества?

Чистые вещества – вещества, которые имеют постоянный качественный и количественный состав.
Смеси – это многокомпонентные системы, в которых свойства веществ сохраняются.
Неоднородные смеси – это гетерогенные системы, в которых обнаруживается поверхность раздела фаз.
Однородные смеси – это гомогенные системы, в которых невооружённым глазом поверхность раздела фаз не обнаруживается.

2. Чем смеси отличаются от чистых веществ?
В смеси свойства компонентов сохраняются, состав смеси непостоянен.

3. Подчеркните названия чистых веществ: сталь, алюминий , кока-кола, кислород, спиртовой раствор иода, поваренная соль , морская вода, воздух, железо , почва, дистиллированная вода .

4. Чтобы выявить свойства вещества, нужно брать для исследования чистые вещества, потому что смеси, т.е. компоненты смесей, будут мешать исследованию.

5. Зачем нужно разделение смесей?
Для того, чтобы получить чистые вещества.

6. На чем основано разделение смесей?
На различных химических свойствах их компонентов.

7. Метод фильтрования основан на выделении веществ из неоднородной смеси, образованной растворимыми и нерастворимыми в воде веществами.

8. Метод отстаивания основан на различии в плотностях веществ, смешанных с водой.

9. Метод выпаривания основан на разных температурах кипения компонентов смеси, выделяют таким образом вещества из гомогенной смеси.

10. Метод дистилляции (перегонки) основан на разделении однородных смесей путём испарения летучих жидкостей с последующей конденсацией их паров.

11. Метод кристаллизации основан на частичном упаривании воды, при охлаждении растворённое вещество выделяется в виде кристаллов.

12. Метод хроматографии основан на различном поглощении разделяемых веществ поверхностью другого вещества.

13. В сахарный песок случайно попали древесные опилки. Опишите способ, которым можно очистить сахар от примесей.

1) растворить в воде;
2) отфильтровать – отделить опилки;
3)выпарить – на дне чашки останется сахар.

14. Опишите способ, которым можно разделить смесь, состоящую из речного песка, древесных опилок и поваренной соли.

1) растворить в воде – соль растворится, а песок, как более тяжёлый осядет на дне;
2) отфильтровать опилки;
3) выпарить воду – на дне чашки останется поваренная соль.

15. При исследовании образца воды было выявлено, что в воде содержатся нерастворимые частички твердого вещества (предположительно древесные стружки), несмешивающаяся с водой жидкость (возможно масло). Образец имеет неприятный запах и неестественный цвет, кроме того, содержит растворенную соль. Как очистить такую воду? Опишите последовательность операций.

1) отделить воду от масла делительной воронкой – отделится масло;
2) отфильтровать – отделятся древесные стружки;
3) выпарить – на дне чашки останется соль, которая была растворена в воде.

Тема: Разделение смесей

Цель:

1) построение знаний о чистых веществах и смесях;

2) формирование знаний о способах разделения смесей;

3) отработка практических умений и навыков разделения смесей

Ход урока:

1. Стадия вызова

Учитель наливает в стакан воду из-под крана.

- Скажите, что у меня в стакане? (вода)

- Мы можем, эту воду использовать для изучения свойств воды? (Нет, она не чистая)

- Что в воде находится еще? (Ответы детей: хлорка, соли, ржавчина)

- Значит в стакане не просто вода?

- Как мы можем назвать, то, что находится в стакане? (смесь)

- Какие смеси вам известны из вашего жизненного опыта?

- Значит для того, чтобы изучать свойства вещества нужно его очистить.

- Как вы думаете, что для этого нужно сделать? (варианты предлагают учащиеся)

2. Стадия содержания

Смеси: однородные и неоднородные

Попробуйте дать определение этим смесям.
- Существуют разные способы очистки веществ. Сегодня я предлагаю вам, познакомится с некоторыми из них. (Сократовский диалог – все -1-2-3-4-все)

Способы очистки веществ: Фильтрование 1 с. 86 - 87 Адсорбция 2 с. 87 - 88 Дистилляция 3 с. 89-90 Кристаллизация 4 с 90-91

Давайте все вместе зададим вопросы, на которые постараемся найти ответы, используя вопросительные слова:

Что такое?

Какие?

Каким Образом?

На каких?

Где?

(работа в группе, совместное обсуждение точности вопросов)

В группе разделите номера с 1 по 4.

Каждый из вас отвечает за свой способ разделения смеси, после завершения работы с текстом вы должны ответить на вопросы своим партнерам по группе.
(хранитель времени, сигнальные карточки, колокольчик.)

Наш лаборант случайно в баночку с медным купоросом высыпала песок. Сможем ли мы, помочь разделить эту смесь.
Каким образом обсудите в группе, и предложите план разделения смеси.

1. Растворить смесь в воде.

2. Профильтровать.

3. Выпарить.

(Инструктаж ТБ, уточнение деталей работы)

3. Стадия рефлексии

Оформление практической работы в тетради по плану:
1. Что делали?

2. Что наблюдали?

3. Рисунок.

4. Вывод.

Фильтрованием можно …

Вся наша жизнь в буквальном смысле построена на работе различных химических веществ. Мы дышим воздухом, который содержит в себе множество различных газов. На выходе получается углекислый газ, который затем перерабатывается растениями. Мы пьем воду или молоко, которое представляет собой смесь воды с другими компонентами (жиром, минеральными солями, белком и так далее).

Банальное яблоко - это целый комплекс которые взаимодействуют друг с другом и нашим организмом. Как только что-то попадает в наш желудок, вещества, входящие в продукт, поглощенный нами, начинают взаимодействие с желудочным соком. Абсолютно каждый объект: человек, овощ, животное - это набор частиц и веществ. Последние делятся на два разных типа: чистые вещества и смеси. В данном материале разберемся, какие вещества чистые, а какие из них относятся к категории смесей. Рассмотрим А также взглянем на типичные примеры чистых веществ.

Чистые вещества

Итак, в химии чистые вещества - это те вещества, что всегда состоят только из одного-единственного вида частиц. И это первое важное свойство. Чистым веществом является вода, например, которая состоит исключительно из молекул воды (то есть своих собственных). Также чистое вещество всегда имеет постоянный состав. Таким образом, каждая молекула воды состоит из двух атомов водорода и из одного атома кислорода.

Свойства чистых веществ, в отличие от смесей имеют постоянный характер и изменяются при появлении примесей. Только дистиллированная вода имеет температуру кипения, а морская кипит при более высокой температуре. При этом стоит учитывать, что любое чистое вещество не является абсолютно чистым, так как даже чистый алюминий имеет примесь в составе, хоть она и имеет долю в 0.001 %. Возникает вопрос, как выяснить массу чистого вещества? Формула для вычисления выглядит следующим образом - m (масса) чистого вещества = W (концентрация) чистого вещества * смесь / 100 %.

Также существует такой тип чистых веществ, как особо (ультрачистые, высокочистые). Такие вещества используются в производстве полупроводников в различных измерительных и вычислительных устройствах, атомной энергетике и во многих других профессиональных областях.

Примеры чистых веществ

Мы уже выяснили, что чистым веществом является то, что содержит в себе элементы одного вида. Хорошим примером чистого вещества может послужить снег. По сути это та же вода, но в отличие от той воды, с которой мы сталкиваемся ежедневно, эта вода гораздо чище и не содержит примесей. Алмаз тоже является чистым веществом, поскольку он содержит в себе только углерод без примесей. Это же относится и к горному хрусталю. На ежедневной основе мы сталкиваемся с еще одним примером чистого вещества - рафинированным сахаром, который содержит в себе одну лишь сахарозу.

Смеси

Мы уже рассмотрели чистые вещества и примеры чистых веществ, теперь перейдем к другой категории веществ - смесям. Смесь - это когда несколько веществ смешиваются друг с другом. Мы сталкиваемся со смесями на постоянной основе даже в быту. Тот же чай или мыльный раствор представляют собой смеси, которые мы применяем ежедневно. Смеси могут быть созданы человеком, а могут быть природными. Они находятся в твердом, жидком и газообразном состоянии. Как уже было сказано выше, тот же чай является смесью воды, сахара и чая. Это пример смеси, созданной человеком. Молоко является природной смесью, так как оно появляется без участия человека в процессе выработки и содержит в себе множество разных компонентов.

Смеси созданные человеком почти всегда долговечны, а природные под воздействием тепла начинают распадаться на отдельные частицы (молоко, к примеру, прокисает через несколько дней). Смеси также делятся на гетерогенные и гомогенные. Гетерогенные смеси являются неоднородными, а их компоненты видны невооруженным взглядом и под микроскопом. Такие смеси именуют взвесями, которые в свою очередь делят на суспензии (вещество в твердом состоянии и вещество в жидком состоянии) и эмульсии (два вещества в жидком состоянии). Гомогенные смеси однородные, а их отдельные компоненты невозможно рассмотреть. Их также именуют растворами (могут быть веществами в газообразном, жидком или твердом состоянии).

Характеристики смеси и чистых веществ

Для удобства восприятия информация представлена в виде таблицы.

Сравнительный признак	Чистые вещества	Смеси
Состав веществ	Сохраняют постоянный состав	Имеют непостоянный состав
Виды веществ		Включают в себя различные вещества
Физические свойства	Сохраняют постоянные физические свойства	Имеют непостоянные физические свойства
Изменение энергии вещества	Изменяется при образовании энергии	Не изменяется

Способы получения чистых веществ

В природе многие вещества существуют в Они применяются в фармакологии, промышленном производстве.

Для получения чистых веществ применяются различные методы разделения. Гетерогенные смеси делят с помощью отстаивания и фильтрования. Гомогенные смеси делят с помощью выпаривания и дистилляции. Рассмотрим каждый способ отдельно.

Отстаивание

Этот метод используется для разделения суспензий, таких как смесь речного песка с водой. Главным принципом, на котором основывается процесс отстаивания, является разница в плотностях тех веществ, которые будут разделены. Например, одно тяжелое вещество и вода. Какие чистые вещества тяжелее воды? Это песок, например, который в силу своей массы начнет оседать на дно. Таким же образом разделяют различные эмульсии. Например, от воды можно отделить растительное масло или нефть. Эти вещества в процессе разделения образуют небольшую пленку на поверхности воды. В лабораторных условиях этот же процесс проводят с использованием делительной воронки. Этот способ разделения смесей работает и в природе (без участия человека). Например, осаждение сажи из дыма и отстаивание сливок в молоке.

Фильтрование

Этот метод подходит для получения чистых веществ из гетерогенных смесей, например, из смеси воды с поваренной солью. Итак, каким образом работает фильтрация в процессе разделения частиц смеси? Суть заключается в том, что у веществ различные уровни растворимости и размеры частиц.

Фильтр конструируется таким образом, чтобы через него могли пройти только частицы с той же растворимостью или тем же размером, что он может пропустить. Более крупные и другие неподходящие частицы не смогут пройти через фильтр и будут отсеяны. Роль фильтров могут играть не только специализированные устройства и растворы в пределах лаборатории, но и знакомые всем вещи, такие как вата, уголь, обожженная глина, спрессованное стекло и другие пористые объекты. Фильтры используются в реальной жизни гораздо чаще, чем может показаться.

По такому принципу работает всем нам знакомый пылесос, который отделяет крупные частицы мусора и ловко всасывает мелкие, неспособные повредить механизм. Когда вы болеете, то надеваете марлевую повязку, которая может отсеять бактерии. Рабочие, чья профессия связана с распространением опасных газов и пыли, носят защищающие их от отравления.

Воздействие магнита и воды

Таким способом можно разделить смесь порошка железа и серы. Принцип разделения основан на воздействии магнита на железо. Частицы железа притягиваются к магниту, в то время как сера останется на месте. Этот же метод можно использовать для отделения других металлических деталей из общей массы разных материалов.

Если порошок серы, смешанный с порошком железа высыпать в воду, то несмачиваемые частицы серы всплывут на поверхность воды, в то время как тяжелое железо сразу же ляжет на дно.

Выпаривание и кристаллизация

Этот способ работает с такими как раствор соли в воде. Это работает в естественных природных процессах и лабораторных условиях. Например, некоторые озера при нагревание испаряют воду, а на ее месте остается поваренная соль. С точки зрения химии, этот процесс основывается на том, что разница между температурой кипения двух веществ, не позволяет им испариться единовременно. Уничтоженная вода обратится в пар, а оставшаяся соль останется в своем обычном состоянии.

Если вещество, которое нужно извлечь (сахар, например) плавится при нагревании, то воду не испаряют полностью. Смесь сначала прогревают, а затем получившуюся модифицированную смесь настаивают, чтобы частицы сахара осели на дне. Иногда стоит более сложная задача - отделение вещества с более высокой температурой кипения. Например, отделение воды от соли. В таком случае, испаренное вещество необходимо собрать, охладить и сконденсировать. Этот метод разделения гомогенных смесей называют дистилляцией (или просто перегонкой). Существуют специальные устройства, которые дистиллируют воду. Такая вода (дистиллированная) активно используется в фармакологии или в автомобильных системах охлаждения. Естественно, этим же методом люди перегоняют спирт.

Хроматография

Последний метод отделения - хроматография. Он основан на том, что некоторые вещества имеют свойство поглощать другие компоненты веществ. Это работает следующим образом. Если вы возьмете кусочек бумаги или ткани, на которой что-то написано чернилами и погрузите ее часть в воду, то заметите следующее: вода начнет впитываться бумагой или тканью и будет ползти вверх, а вот красящее вещество будет немного отставать. Используя данную методику ученый М. С. Цвет смог отделить хлорофилл (вещество, дающее зеленый окрас растениям) от зеленых частей растения.