Separación de mezclas. Purificación de sustancias. Filtración. Métodos para separar mezclas heterogéneas ¿Qué métodos para separar mezclas conoces?

1. Complete los espacios en blanco del texto usando las palabras “componentes”, “diferencias”, “dos”, “físicos”.

Se puede preparar una mezcla mezclando al menos dos sustancias. Las mezclas se pueden separar en sus componentes individuales utilizando métodos físicos basados en diferencias en las propiedades físicas de los componentes.

2. Completa las oraciones.

a) El método de liquidación se basa en El hecho es que las partículas de sustancia sólida son bastante grandes, se depositan rápidamente en el fondo y el líquido se puede drenar con cuidado del sedimento.

b) El método de centrifugación se basa en la acción de la fuerza centrífuga: las partículas más pesadas se depositan y las ligeras terminan encima.

c) El método de filtrado se basa en pasar una solución de un sólido a través de un filtro donde las partículas sólidas quedan retenidas en el filtro.

3. Complete la palabra que falta:

a) harina y azúcar granulada - un colador; limaduras de azufre y hierro - imán.

b) agua y aceite de girasol - embudo de decantación; agua y arena de río - filtro.

c) aire y polvo - respirador; aire y gas venenoso - absorbente.

4. Haga una lista del equipo de filtración necesario.

a) filtro de papel
b) un vaso con una solución
c) embudo de vidrio
d) vidrio limpio
d) varilla de vidrio
e) trípode con pie

5. Experiencia de laboratorio. Realización de filtros regulares y plisados con papel de filtro o servilleta de papel.

¿Por qué filtro crees que pasará la solución más rápido: uno normal o uno plegado? ¿Por qué?

Plegado: el área de contacto de filtración es mayor que la de un filtro convencional.

6. Sugiera formas de separar las mezclas que se muestran en la Tabla 16.

Métodos para separar algunas mezclas.

7. Experiencia en casa. Adsorción de colorantes de Pepsi-Cola por carbón activado.

Reactivos y equipos: bebida carbonatada, carbón activado; cacerola, embudo, papel de filtro, estufa eléctrica (gas).

Progreso. Vierte media taza (100 ml) de bebida carbonatada en la sartén. Agrega allí 5 tabletas de carbón activado. Calienta la sartén durante 10 minutos en la estufa. Filtrar el carbón. Explique los resultados del experimento.

La solución se decoloró debido a la absorción de colorantes por el carbón activado.

8. Experiencia en casa. Adsorción de vapores olorosos por palitos de maíz.

Reactivos y equipos.: palitos de maíz, perfume o colonia; 2 tarros de cristal idénticos con tapa.

Progreso. Coloca una gota de perfume en dos frascos de vidrio. Coloque 4-5 palitos de maíz en uno de los frascos. Cierre ambos frascos con tapas. Agite un poco el frasco que contiene los palitos de maíz. ¿Para qué?

Para aumentar la tasa de adsorción.

Abre ambos frascos. Explique los resultados del experimento.

No hay olor en el frasco donde estaban los palitos de maíz, ya que absorbió el olor del perfume.

I. Material nuevo

Al preparar la lección, el autor utilizó los siguientes materiales: N. K. Cheremisina,

profesora de química de la escuela secundaria No. 43

(Kaliningrado),

Vivimos entre productos químicos. inhalamos aire, y esta es una mezcla de gases ( nitrógeno, oxígeno y otros), exhala dióxido de carbono. lavemonos agua- Esta es otra sustancia, la más común en la Tierra. Bebemos leche- mezcla agua con pequeñas gotas de leche gordo, y no solo: aquí también hay proteína de leche caseína, mineral sal, vitaminas e incluso azúcar, pero no del tipo con el que toman el té, sino uno especial, leche - lactosa. Comemos manzanas, que contienen toda una serie de sustancias químicas -aquí y azúcar, Y ácido de manzana, Y vitaminas... Cuando los trozos de manzana masticados ingresan al estómago, los jugos digestivos humanos comienzan a actuar sobre ellos, que ayudan a absorber todas las sustancias sabrosas y saludables no solo de la manzana, sino también de cualquier otro alimento. No sólo vivimos entre sustancias químicas, sino que nosotros mismos estamos hechos de ellas. Cada persona (su piel, sus músculos, su sangre, sus dientes, sus huesos y su cabello) está construida con sustancias químicas, como una casa de ladrillos. El nitrógeno, el oxígeno, el azúcar y las vitaminas son sustancias de origen natural y natural. Vaso, goma, el acero también es una sustancia, más precisamente, materiales(mezclas de sustancias). Tanto el vidrio como el caucho son de origen artificial, no existían en la naturaleza. Las sustancias absolutamente puras no se encuentran en la naturaleza o se encuentran muy raramente.

¿En qué se diferencian las sustancias puras de las mezclas de sustancias?

Una sustancia pura individual tiene un cierto conjunto de propiedades características (propiedades físicas constantes). Sólo el agua destilada pura tiene un punto de fusión = 0 °C, un punto de ebullición = 100 °C y no tiene sabor. El agua de mar se congela a menor temperatura y hierve a mayor temperatura; su sabor es amargo y salado. El agua del Mar Negro se congela a una temperatura más baja y hierve a una temperatura más alta que el agua del Mar Báltico. ¿Por qué? El hecho es que el agua de mar contiene otras sustancias, por ejemplo sales disueltas, es decir. es una mezcla de diversas sustancias, cuya composición varía mucho, pero las propiedades de la mezcla no son constantes. La definición del concepto "mezcla" se dio en el siglo XVII. El científico inglés Robert Boyle : "Una mezcla es un sistema integral que consta de componentes heterogéneos".

Características comparativas de la mezcla y sustancia pura.

Signos de comparación	Sustancia pura	Mezcla
Compuesto	Constante	Voluble
Sustancias	Mismo	Varios
Propiedades físicas	Permanente	Voluble
Cambio de energía durante la formación.	Sucediendo	No esta pasando
Separación	A través de reacciones químicas	Por métodos físicos

Las mezclas se diferencian entre sí por su apariencia.

La clasificación de mezclas se muestra en la tabla:

Pongamos ejemplos de suspensiones (arena de río + agua), emulsiones (aceite vegetal + agua) y soluciones (aire en un matraz, sal de mesa + agua, calderilla: aluminio + cobre o níquel + cobre).

En las suspensiones, las partículas de una sustancia sólida son visibles, en las emulsiones, gotas de líquido, tales mezclas se denominan heterogéneas (heterogéneas) y en las soluciones los componentes no se distinguen, son mezclas homogéneas (homogéneas).

Métodos para separar mezclas.

En la naturaleza las sustancias existen en forma de mezclas. Para la investigación de laboratorio, la producción industrial y para las necesidades de la farmacología y la medicina, se necesitan sustancias puras.

Se utilizan varios métodos para separar mezclas para purificar sustancias.

Estos métodos se basan en diferencias en las propiedades físicas de los componentes de la mezcla.

Consideremos manerasseparaciónheterogéneo Y homogéneo mezclas .

Ejemplo de una mezcla	Método de separación
Suspensión: una mezcla de arena de río y agua.	Abogacía Separación defendiendo basado en diferentes densidades de sustancias. La arena más pesada se deposita en el fondo. También puedes separar la emulsión: separa el aceite o aceite vegetal del agua. En el laboratorio esto se puede hacer usando un embudo de decantación. El petróleo o el aceite vegetal forman la capa superior y más ligera..Como resultado de la sedimentación, el rocío cae de la niebla, el hollín se deposita en el humo y la crema se deposita en la leche. Separación de una mezcla de agua y aceite vegetal mediante sedimentación.
Una mezcla de arena y sal de mesa en agua.	Filtración ¿Cuál es la base para la separación de mezclas heterogéneas utilizando filtración?Sobre la diferente solubilidad de las sustancias en agua y sobre los diferentes tamaños de partículas. A través de A través de los poros del filtro sólo pasan partículas de sustancias comparables a ellas, mientras que las partículas más grandes quedan retenidas en el filtro. Así se puede separar una mezcla heterogénea de sal de mesa y arena de río..Como filtros se pueden utilizar diversas sustancias porosas: algodón, carbón, arcilla cocida, vidrio prensado y otros. El método de filtración es la base para el funcionamiento de electrodomésticos, como por ejemplo las aspiradoras. Lo utilizan los cirujanos: vendajes de gasa; perforadores y ascensoristas - mascarillas respiratorias. Usando un colador para filtrar las hojas de té, Ostap Bender, el héroe de la obra de Ilf y Petrov, logró quitarle una de las sillas a Ellochka la Ogresa (“Doce Sillas”).
Mezcla de hierro y azufre en polvo.	Acción por imán o agua. El polvo de hierro fue atraído por un imán, pero el polvo de azufre no.. El polvo de azufre no humectable flotó hacia la superficie del agua y el polvo de hierro humectable pesado se depositó en el fondo.. Separar una mezcla de azufre y hierro mediante un imán y agua.
Una solución de sal en agua es una mezcla homogénea.	Evaporación o cristalización El agua se evapora dejando cristales de sal en la taza de porcelana. Cuando el agua se evapora de los lagos Elton y Baskunchak, se obtiene sal de mesa. Este método de separación se basa en la diferencia en los puntos de ebullición del disolvente y el soluto. Si una sustancia, por ejemplo el azúcar, se descompone cuando se calienta, entonces el agua no se evapora por completo: la solución se evapora y luego se precipitan cristales de azúcar. la solución saturada A veces es necesario eliminar las impurezas de los disolventes con una temperatura de ebullición más baja, por ejemplo el agua de la sal. En este caso, los vapores de la sustancia deben recogerse y luego condensarse al enfriarse. Este método de separar una mezcla homogénea se llama destilación o destilación. En dispositivos especiales -los destiladores producen agua destilada , cualUtilizado para las necesidades de farmacología, laboratorios, sistemas de refrigeración de automóviles. . En casa, puedes construir un destilador de este tipo: Si se separa una mezcla de alcohol y agua, primero se destilará el alcohol con punto de ebullición = 78 °C (se recogerá en un tubo de ensayo receptor) y quedará agua en el tubo de ensayo. La destilación se utiliza para producir gasolina, queroseno y gasóleo a partir del petróleo. Separación de mezclas homogéneas.

Un método especial para separar componentes, basado en su diferente absorción por una determinada sustancia, es cromatografía.

Puedes probar el siguiente experimento en casa. Cuelga una tira de papel de filtro sobre un recipiente con tinta roja, sumergiendo en él sólo el extremo de la tira. La solución es absorbida por el papel y sube a lo largo de él. Pero el límite de ascenso de la pintura va por detrás del límite de ascenso del agua. Así se separan dos sustancias: el agua y el colorante de la tinta.

Utilizando la cromatografía, el botánico ruso M. S. Tsvet fue el primero en aislar la clorofila de las partes verdes de las plantas. En la industria y los laboratorios se utilizan almidón, carbón, piedra caliza y óxido de aluminio en lugar de papel de filtro para la cromatografía. ¿Se requieren siempre sustancias con el mismo grado de purificación?

Para distintos fines se necesitan sustancias con distintos grados de purificación. El agua de cocción debe dejarse reposar lo suficiente para eliminar impurezas y el cloro utilizado para desinfectarla. Primero se debe hervir el agua para beber. Y en los laboratorios químicos, para preparar soluciones y realizar experimentos, en medicina, se necesita agua destilada, lo más limpia posible de las sustancias disueltas en ella. Las sustancias especialmente puras, cuyo contenido de impurezas no supera la millonésima parte por ciento, se utilizan en la electrónica, los semiconductores, la tecnología nuclear y otras industrias de precisión..

Lea el poema "Agua destilada" de L. Martynov:

Agua
Favorecido
¡Para verter!
Ella
brilló
Muy puro
No importa qué emborracharse,
Sin lavado.
Y esto no fue sin razón.
ella se perdió
Sauces, tala
Y la amargura de las vides en flor,
No tenía suficientes algas
Y pescado graso de libélulas.
Ella extrañaba ser ondulada
Extrañaba fluir por todas partes.
Ella no tuvo suficiente vida
Limpio -
¡Agua destilada!

Usando agua destilada

II. Tareas de consolidación

1) Trabajar con simuladores No. 1-4(necesariodescargue el simulador, se abrirá en el navegador Internet Explorer)

Tema: “Métodos de separación de mezclas” (8vo grado)

Bloque teórico.

La definición del concepto "mezcla" se dio en el siglo XVII. El científico inglés Robert Boyle: "Una mezcla es un sistema integral que consta de componentes heterogéneos".

Características comparativas de la mezcla y sustancia pura.

Signos de comparación	Sustancia pura	Mezcla
	Constante	Voluble
Sustancias	Mismo	Varios
Propiedades físicas	Permanente	Voluble
Cambio de energía durante la formación.	Sucediendo	No esta pasando
Separación	A través de reacciones químicas	Por métodos físicos

Las mezclas se diferencian entre sí por su apariencia.

La clasificación de mezclas se muestra en la tabla:

Pongamos ejemplos de suspensiones (arena de río + agua), emulsiones (aceite vegetal + agua) y soluciones (aire en un matraz, sal de mesa + agua, calderilla: aluminio + cobre o níquel + cobre).

Métodos para separar mezclas.

Se utilizan varios métodos para separar mezclas para purificar sustancias.

La evaporación es la separación de sólidos disueltos en un líquido convirtiéndolo en vapor.

Destilación- destilación, separación de sustancias contenidas en mezclas líquidas según los puntos de ebullición, seguida de enfriamiento del vapor.

En la naturaleza, el agua no se encuentra en forma pura (sin sales). El agua de océano, mar, río, pozo y manantial son tipos de soluciones de sales en agua. Sin embargo, las personas a menudo necesitan agua limpia que no contenga sales (utilizada en motores de automóviles; en la producción química para obtener diversas soluciones y sustancias; en la toma de fotografías). Esta agua se llama destilada y el método para obtenerla se llama destilación.

Filtración: colar líquidos (gases) a través de un filtro para limpiarlos de impurezas sólidas.

Estos métodos se basan en diferencias en las propiedades físicas de los componentes de la mezcla.

Considere los métodos de separación heterogéneo y mezclas homogéneas.

Ejemplo de una mezcla	Método de separación
Suspensión: una mezcla de arena de río y agua.	Abogacía Separación defendiendo basado en diferentes densidades de sustancias. La arena más pesada se deposita en el fondo. También puedes separar la emulsión: separa el aceite o aceite vegetal del agua. En el laboratorio esto se puede hacer usando un embudo de decantación. El petróleo o el aceite vegetal forman la capa superior y más ligera. Como resultado de la sedimentación, el rocío cae de la niebla, el hollín se deposita en el humo y la crema se deposita en la leche. Separación de una mezcla de agua y aceite vegetal mediante sedimentación.
Una mezcla de arena y sal de mesa en agua.	Filtración ¿Cuál es la base para la separación de mezclas heterogéneas utilizando filtración?Sobre la diferente solubilidad de las sustancias en agua y sobre los diferentes tamaños de partículas. A través de los poros del filtro sólo pasan partículas de sustancias comparables a ellas, mientras que las partículas más grandes quedan retenidas en el filtro. De esta forma se puede separar una mezcla heterogénea de sal de mesa y arena de río. Como filtros se pueden utilizar diversas sustancias porosas: algodón, carbón, arcilla cocida, vidrio prensado y otros. El método de filtración es la base para el funcionamiento de electrodomésticos, como por ejemplo las aspiradoras. Lo utilizan los cirujanos: vendajes de gasa; perforadores y ascensoristas - mascarillas respiratorias. Usando un colador para filtrar las hojas de té, Ostap Bender, el héroe de la obra de Ilf y Petrov, logró quitarle una de las sillas a Ellochka la Ogresa (“Doce Sillas”). Separación de una mezcla de almidón y agua por filtración.
Mezcla de hierro y azufre en polvo.	Acción por imán o agua. El polvo de hierro fue atraído por un imán, pero el polvo de azufre no. El polvo de azufre no humectable flotó hacia la superficie del agua y el polvo de hierro humectable pesado se depositó en el fondo. Separar una mezcla de azufre y hierro mediante un imán y agua.
Una solución de sal en agua es una mezcla homogénea.	Evaporación o cristalización El agua se evapora dejando cristales de sal en la taza de porcelana. Cuando el agua se evapora de los lagos Elton y Baskunchak, se obtiene sal de mesa. Este método de separación se basa en la diferencia en los puntos de ebullición del disolvente y el soluto. Si una sustancia, por ejemplo el azúcar, se descompone cuando se calienta, entonces el agua no se evapora por completo: la solución se evapora y luego se precipitan cristales de azúcar. la solución saturada A veces es necesario eliminar las impurezas de los disolventes con una temperatura de ebullición más baja, por ejemplo el agua de la sal. En este caso, los vapores de la sustancia deben recogerse y luego condensarse al enfriarse. Este método de separar una mezcla homogénea se llama destilación o destilación. En dispositivos especiales, destiladores, se obtiene agua destilada, que se utiliza para las necesidades de farmacología, laboratorios y sistemas de refrigeración de automóviles. En casa, puedes construir un destilador de este tipo: Si se separa una mezcla de alcohol y agua, primero se destilará el alcohol con punto de ebullición = 78 °C (se recogerá en un tubo de ensayo receptor) y quedará agua en el tubo de ensayo. La destilación se utiliza para producir gasolina, queroseno y gasóleo a partir del petróleo. Separación de mezclas homogéneas.

Un método especial para separar componentes, basado en su diferente absorción por una determinada sustancia, es cromatografía.

Métodos de expresión de la composición de mezclas.

Fracción de masa del componente en la mezcla.- la relación entre la masa del componente y la masa de toda la mezcla. Normalmente la fracción de masa se expresa en %, pero no necesariamente.

ω ["omega"] = m componente / m mezcla

Fracción molar del componente en la mezcla.- la relación entre el número de moles (cantidad de sustancia) de un componente y el número total de moles de todas las sustancias de la mezcla. Por ejemplo, si la mezcla contiene sustancias A, B y C, entonces:

χ ["chi"] componente A = n componente A / (n(A) + n(B) + n(C))

Relación molar de componentes. A veces los problemas de una mezcla indican la proporción molar de sus componentes. Por ejemplo:

n componente A: n componente B = 2: 3

Fracción en volumen del componente en la mezcla. (sólo para gases)- la relación entre el volumen de la sustancia A y el volumen total de toda la mezcla de gases.

φ ["phi"] = V componente / V mezcla

Bloque práctico.

Veamos tres ejemplos de problemas en los que mezclas de metales reaccionan con salácido:

Ejemplo 1.Cuando una mezcla de cobre y hierro que pesaba 20 g se expuso a un exceso de ácido clorhídrico, se liberaron 5,6 litros de gas (nº). Determine las fracciones masivas de metales en la mezcla.

En el primer ejemplo, el cobre no reacciona con el ácido clorhídrico, es decir, se libera hidrógeno cuando el ácido reacciona con el hierro. Así, conociendo el volumen de hidrógeno, podemos encontrar inmediatamente la cantidad y masa de hierro. Y, en consecuencia, las fracciones masivas de sustancias en la mezcla.

Solución al ejemplo 1.

Encontrar la cantidad de hidrógeno:
norte = V / V m = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol.

Según la ecuación de reacción:

La cantidad de hierro también es de 0,25 moles. Puedes encontrar su masa:
mFe = 0,25·56 = 14 g.

Respuesta: 70% hierro, 30% cobre.

Ejemplo 2.Cuando una mezcla de aluminio y hierro que pesaba 11 g se expuso a un exceso de ácido clorhídrico, se liberaron 8,96 litros de gas (n.s.). Determine las fracciones masivas de metales en la mezcla.

En el segundo ejemplo, la reacción es ambos metal En ambas reacciones ya se libera hidrógeno del ácido. Por lo tanto, aquí no se puede utilizar el cálculo directo. En tales casos, es conveniente resolver utilizando un sistema de ecuaciones muy simple, tomando x como el número de moles de uno de los metales, y como la cantidad de sustancia del segundo.

Solución al ejemplo 2.

Encontrar la cantidad de hidrógeno:
norte = V / V m = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol.

Sea la cantidad de aluminio x moles y la cantidad de hierro x moles. Entonces podemos expresar la cantidad de hidrógeno liberado en términos de xey:

2HCl = FeCl2 +

Sabemos la cantidad total de hidrógeno: 0,4 mol. Medio,
1,5x + y = 0,4 (esta es la primera ecuación del sistema).

Para una mezcla de metales necesitamos expresar masas a través de la cantidad de sustancias.
metro = manganeso
Entonces, la masa de aluminio.
metro Al = 27x,
masa de hierro
m Fe = 56у,
y la masa de toda la mezcla
27x + 56y = 11 (esta es la segunda ecuación del sistema).

Entonces tenemos un sistema de dos ecuaciones:

Es mucho más conveniente resolver este tipo de sistemas mediante el método de resta, multiplicando la primera ecuación por 18:
27x + 18y = 7,2
y restando la primera ecuación de la segunda:
(56 − 18)y = 11 − 7,2
y = 3,8 / 38 = 0,1 mol (Fe)
x = 0,2 moles (Al)

m Fe = n M = 0,1 56 = 5,6 g
mAl = 0,2 27 = 5,4 g
ω Fe = m mezcla Fe/m = 5,6 / 11 = 0,50909 (50,91%),

respectivamente,
ω Al = 100% − 50,91% = 49,09%

Respuesta: 50,91% hierro, 49,09% aluminio.

Ejemplo 3.Se trataron 16 g de una mezcla de zinc, aluminio y cobre con un exceso de solución de ácido clorhídrico. En este caso se liberaron 5,6 litros de gas (n.s.) y 5 g de sustancia no se disolvieron. Determine las fracciones masivas de metales en la mezcla.

En el tercer ejemplo, dos metales reaccionan, pero el tercer metal (cobre) no reacciona. Por tanto, el resto de 5 g es la masa de cobre. Las cantidades de los dos metales restantes: zinc y aluminio (tenga en cuenta que su masa total es 16 − 5 = 11 g) se pueden encontrar usando un sistema de ecuaciones, como en el ejemplo No. 2.

Respuesta al Ejemplo 3: 56,25% zinc, 12,5% aluminio, 31,25% cobre.

Ejemplo 4.Se trató una mezcla de hierro, aluminio y cobre con un exceso de ácido sulfúrico concentrado en frío. En este caso se disolvió parte de la mezcla y se liberaron 5,6 litros de gas (n.s.). La mezcla restante se trató con un exceso de solución de hidróxido de sodio. Se liberaron 3,36 litros de gas y quedaron 3 g de residuo sin disolver. Determine la masa y composición de la mezcla inicial de metales.

En este ejemplo debemos recordar que frio concentrado El ácido sulfúrico no reacciona con el hierro y el aluminio (pasivación), pero sí con el cobre. Esto libera óxido de azufre (IV).
Con álcali reacciona solo aluminio- metal anfótero (además del aluminio, el zinc y el estaño también se disuelven en álcalis, y el berilio también se puede disolver en álcalis concentrados calientes).

Solución al ejemplo 4.

Sólo el cobre reacciona con el ácido sulfúrico concentrado, el número de moles de gas es:
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol


	2H 2 SO 4 (conc.) = CuSO 4 +

(no olvide que dichas reacciones deben equilibrarse mediante una balanza electrónica)
Dado que la proporción molar de cobre y dióxido de azufre es 1:1, entonces el cobre también es 0,25 mol. Puedes encontrar una masa de cobre:
m Cu = n M = 0,25 64 = 16 g.
El aluminio reacciona con una solución alcalina, lo que da como resultado la formación de un hidroxocomplejo de aluminio e hidrógeno:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

Al 0 − 3e = Al 3+

2H + + 2e = H 2
Número de moles de hidrógeno:
norte H3 = 3,36 / 22,4 = 0,15 moles,
la relación molar de aluminio e hidrógeno es 2:3 y, por lo tanto,
norteAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 mol.
Peso de aluminio:
m Al = n M = 0,1 27 = 2,7 g
El resto es hierro, que pesa 3 g. Puedes encontrar la masa de la mezcla:
m mezcla = 16 + 2,7 + 3 = 21,7 g.
Fracciones masivas de metales:

ω Cu = m Cu/m mezcla = 16 / 21,7 = 0,7373 (73,73%)
ω Al = 2,7 / 21,7 = 0,1244 (12,44%)
ωFe = 13,83%

Respuesta: 73,73% cobre, 12,44% aluminio, 13,83% hierro.

Ejemplo 5.Se disolvieron 21,1 g de una mezcla de zinc y aluminio en 565 ml de una solución de ácido nítrico que contenía 20 % en peso. %HNO 3 y que tiene una densidad de 1,115 g/ml. El volumen del gas liberado, que es una sustancia simple y único producto de la reducción del ácido nítrico, fue de 2,912 l (n.s.). Determine la composición de la solución resultante en porcentaje en masa. (RHTU)

El texto de este problema indica claramente el producto de la reducción del nitrógeno: una "sustancia simple". Dado que el ácido nítrico con metales no produce hidrógeno, es nitrógeno. Ambos metales se disolvieron en el ácido.
El problema no es la composición de la mezcla inicial de metales, sino la composición de la solución resultante después de las reacciones. Esto hace que la tarea sea más difícil.

Solución al ejemplo 5.

Determine la cantidad de sustancia gaseosa:
nN2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

Determine la masa de la solución de ácido nítrico, la masa y la cantidad de HNO3 disuelto:

solución m = ρ V = 1,115 565 = 630,3 g
m HNO3 = ω m solución = 0,2 630,3 = 126,06 g
nHNO3 = m / M = 126,06 / 63 = 2 moles

Tenga en cuenta que dado que los metales se han disuelto por completo, significa: definitivamente había suficiente ácido(estos metales no reaccionan con el agua). En consecuencia, será necesario comprobar ¿Hay demasiado ácido? y cuánto queda después de la reacción en la solución resultante.

Redactamos ecuaciones de reacción ( no te olvides de tu saldo electrónico) y, para facilitar los cálculos, tomamos 5x como la cantidad de zinc y 10y como la cantidad de aluminio. Luego, de acuerdo con los coeficientes de las ecuaciones, el nitrógeno en la primera reacción será x mol, y en la segunda, 3y mol:


	12HNO3 = 5Zn(NO3)2 +

Zn0 − 2e = Zn2+
2norte +5 + 10e = norte 2


	36HNO3 = 10Al(NO3)3 +

Es conveniente resolver este sistema multiplicando la primera ecuación por 90 y restando la primera ecuación de la segunda.

x = 0,04, lo que significa n Zn = 0,04 5 = 0,2 mol
y = 0,03, lo que significa n Al = 0,03 10 = 0,3 mol

Comprobemos la masa de la mezcla:
0,2 65 + 0,3 27 = 21,1 g.

Pasemos ahora a la composición de la solución. Será conveniente volver a escribir las reacciones y anotar encima de las reacciones las cantidades de todas las sustancias que reaccionaron y formaron (excepto el agua):

La siguiente pregunta es: ¿queda algo de ácido nítrico en la solución y cuánto queda?
Según las ecuaciones de reacción, la cantidad de ácido que reaccionó:
norteHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 moles,
aquellos. el ácido estaba en exceso y se puede calcular su resto en la solución:
n HNO3 resto. = 2 − 1,56 = 0,44 moles.

Entonces, en solución final contiene:

nitrato de zinc en una cantidad de 0,2 mol:
mZn(NO3)2 = nM = 0,2 189 = 37,8 g
nitrato de aluminio en una cantidad de 0,3 mol:
mAl(NO3)3 = nM = 0,3 213 = 63,9 g
exceso de ácido nítrico en una cantidad de 0,44 mol:
m HNO3 resto. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

¿Cuál es la masa de la solución final?
Recordemos que la masa de la solución final está formada por aquellos componentes que mezclamos (soluciones y sustancias) menos aquellos productos de reacción que salieron de la solución (precipitados y gases):

Entonces para nuestra tarea:

soy nuevo solución = masa de solución ácida + masa de aleación metálica - masa de nitrógeno
m N2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
soy nuevo solución = 630,3 + 21,1 − 3,36 = 648,04 g

ωZn(NO 3) 2 = m cantidad / m solución = 37,8 / 648,04 = 0,0583
ωAl(NO 3) 3 = m volumen / m solución = 63,9 / 648,04 = 0,0986
ω HNO3 resto. = m agua / m solución = 27,72 / 648,04 = 0,0428

Respuesta: 5,83% nitrato de zinc, 9,86% nitrato de aluminio, 4,28% ácido nítrico.

Ejemplo 6.Cuando se trataron 17,4 g de una mezcla de cobre, hierro y aluminio con un exceso de ácido nítrico concentrado, se liberaron 4,48 litros de gas (n.o.), y cuando esta mezcla se expuso a la misma masa de ácido clorhídrico en exceso, se liberaron 8,96 litros de (n.o.) fueron liberados. y.). Determinar la composición de la mezcla inicial. (RHTU)

A la hora de solucionar este problema hay que recordar, en primer lugar, que el ácido nítrico concentrado con un metal inactivo (cobre) produce NO 2, y el hierro y el aluminio no reaccionan con él. El ácido clorhídrico, por el contrario, no reacciona con el cobre.

Respuesta por ejemplo 6: 36,8% cobre, 32,2% hierro, 31% aluminio.

Nota explicativa

Sustancias puras y mezclas. Métodos separación mezclas. Desarrollar una comprensión de las sustancias puras y mezclas. Métodos purificación de sustancias: ... sustancias a diversas clases compuestos orgánicos. Caracterizar: básico clases compuestos orgánicos...

Orden de 2013 No. Programa de trabajo de la materia académica “Química” 8vo grado (nivel básico 2 horas)

Programa de trabajo

Evaluar el conocimiento de los estudiantes sobre las oportunidades y maneras separación mezclas sustancias; formación de habilidades experimentales apropiadas... clasificación y propiedades químicas de sustancias básicas clases compuestos inorgánicos, la formación de ideas sobre...

Documento

... mezclas, maneras separación mezclas. Objetivos: Dar el concepto de sustancias puras y mezclas; Considere la clasificación mezclas; Introducir a los estudiantes a maneras separación mezclas... estudiante y levanta al frente clase tarjeta con la fórmula de una sustancia inorgánica...

Mientras estudiaba química, aprendí que hay muy pocas sustancias puras en la naturaleza, la tecnología y la vida cotidiana. Mucho más comunes son las mezclas: combinaciones de dos o más componentes que no están relacionados químicamente entre sí. Las mezclas se diferencian por el tamaño de las partículas de las sustancias incluidas en su composición, así como por el estado de agregación de los componentes. La investigación química requiere sustancias puras. Pero, ¿cómo se obtienen o se separan de la mezcla? Intenté responder a esta pregunta en mi trabajo.

En la vida cotidiana estamos rodeados de mezclas de sustancias. El aire que respiramos, los alimentos que consumimos, el agua que bebemos e incluso nosotros mismos son, desde un punto de vista químico, mezclas que contienen de 2 a 3 hasta muchos miles de sustancias.

Las mezclas son sistemas que constan de varios componentes que no están relacionados químicamente entre sí. Las mezclas se distinguen por el tamaño de las partículas de sustancias incluidas en su composición. A veces estas partículas son tan grandes que pueden verse a simple vista. Estas mezclas incluyen, por ejemplo, detergentes en polvo, mezclas culinarias para hornear y mezclas de construcción. A veces, las partículas de los componentes de las mezclas son más pequeñas e indistinguibles a simple vista. Por ejemplo, la harina contiene granos de almidón y proteínas que no se pueden distinguir a simple vista. La leche es también una mezcla acuosa que contiene pequeñas gotitas de grasa, proteínas, lactosa y otras sustancias. Puedes ver gotas de grasa en la leche si examinas una gota de leche con un microscopio. El estado físico de las sustancias en mezclas puede ser diferente. La pasta de dientes, por ejemplo, es una mezcla de ingredientes sólidos y líquidos. Hay mezclas en cuya formación las sustancias “se penetran entre sí” hasta tal punto que se rompen en partículas diminutas que no se distinguen ni siquiera con un microscopio. Por mucho que miremos el aire, no podremos distinguir los gases que lo componen.

Así, las mezclas se clasifican:

Las mezclas en las que las partículas de las sustancias que la componen son visibles a simple vista o al microscopio se denominan no homogéneas o heterogéneas.

Las mezclas en las que incluso con un microscopio es imposible ver las partículas de las sustancias que componen la mezcla se denominan homogéneas u homogéneas.

Las mezclas homogéneas se dividen según su estado de agregación en gaseosas, líquidas y sólidas. Una mezcla de cualquier gas es homogénea. Por ejemplo, el aire limpio es una mezcla homogénea de nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y gases nobles. Pero el aire polvoriento es una mezcla heterogénea de los mismos gases, que solo contiene partículas de polvo. Las mezclas naturales líquidas incluyen aceite. Contiene cientos de componentes diferentes. Por supuesto, la mezcla líquida, o más bien la solución, más común es el agua de los mares y océanos. 1 litro de agua de mar contiene una media de 35 gramos de diversas sales. En la vida cotidiana nos encontramos constantemente con mezclas líquidas. Los champús y bebidas, pociones y productos químicos domésticos son mezclas de sustancias. Ni siquiera el agua del grifo puede considerarse una sustancia pura: contiene sales disueltas, pequeñas impurezas insolubles y microorganismos que se desinfectan mediante cloración. También están muy extendidas las mezclas sólidas. Las rocas son una mezcla de varias sustancias. El suelo, la arena y la arcilla son mezclas sólidas. Las mezclas sólidas incluyen vidrio, cerámica y aleaciones.

Los químicos crean mezclas simplemente mezclando varias sustancias, componentes cuyas propiedades pueden ser diferentes. Es importante que las mezclas conserven las propiedades de sus partes constituyentes. Por ejemplo, la pintura gris se obtiene mezclando blanco y negro. Aunque veamos el color gris, esto no significa que todas las partículas de esa pintura gris sean grises. Bajo un microscopio, definitivamente se revelarán las partículas de colores blanco y negro que componen las pinturas blancas y negras.

Separar mezclas en sus componentes (sustancias individuales) es una tarea más compleja que preparar mezclas, pero no menos importante. Los métodos más importantes para separar mezclas se pueden reflejar en el diagrama:

Utilizando diversos métodos de separación de mezclas (sedimentación, filtración, destilación, congelación y otros), se obtiene aceite de la leche, oro de la arena del río, alcohol del puré y se purifica el agua de impurezas insolubles y solubles.

Los laboratorios químicos y la industria suelen necesitar sustancias puras. Las sustancias que tienen propiedades físicas constantes, como el agua destilada, se llaman puras. (No se han obtenido sustancias casi absolutamente puras).

Hay varias formas de separar mezclas. Echemos un vistazo más de cerca a estos métodos.

Aislamiento de una mezcla heterogénea.

1. Promoción.

a) Aislamiento de sustancias a partir de una mezcla heterogénea formada por sustancias insolubles en agua con diferentes densidades. Por ejemplo, las limaduras de hierro se pueden separar de las de madera agitando la mezcla con agua y luego sedimentándola. Las limaduras de hierro se hunden hasta el fondo del recipiente, mientras que las limaduras de madera flotan hacia la superficie y pueden drenarse junto con el agua.

b) Algunas sustancias se sedimentan en el agua a diferentes velocidades. Si agitas arcilla mezclada con arena con agua, la arena se asienta mucho más rápido. Este método se utiliza en la producción cerámica para separar la arena de la arcilla (producción de ladrillos rojos, alfarería, etc.) c) Separación de una mezcla de líquidos ligeramente solubles de diferentes densidades. Las mezclas de gasolina con agua, aceite con agua y aceite vegetal con agua se separan rápidamente, por lo que se pueden separar mediante un embudo o columna de decantación. A veces, mediante centrifugación se separan líquidos de diferentes densidades, como la nata de la leche.

2. Filtración.

Aislamiento de sustancias a partir de una mezcla heterogénea formada por sustancias solubles en agua.

Para separar la sal de mesa, mézclala con arena y agítala en agua. La sal de mesa se disuelve y la arena se asienta.

Para acelerar la separación de partículas insolubles de la solución, la mezcla se filtra. La arena permanece en el papel de filtro y una solución transparente de sal de mesa pasa a través del filtro.

3. Acción por imán.

Aislamiento de sustancias capaces de magnetizarse a partir de una mezcla heterogénea. Si, por ejemplo, hay una mezcla de polvos de hierro y azufre, se pueden separar mediante un imán.

Aislamiento de sustancias a partir de una mezcla homogénea.

4. Evaporación. Cristalización.

Para separar una sustancia disuelta, por ejemplo, sal de mesa, de una solución, esta última se evapora. El agua se evapora y queda sal de mesa en la taza de porcelana. A veces se utiliza la evaporación, es decir, la evaporación parcial del agua. Como resultado, se forma una solución más concentrada, al enfriarse la sustancia disuelta se libera en forma de cristales. Este método de purificación de sustancias se llama cristalización.

5. Destilación.

Este método de separación de mezclas se basa en la diferencia de puntos de ebullición de componentes solubles entre sí.

La destilación (destilación) es una técnica para separar mezclas homogéneas mediante la evaporación de líquidos volátiles con posterior condensación de sus vapores. Por ejemplo, obteniendo agua destilada.

Para hacer esto, se hierve agua con sustancias disueltas en un recipiente. El vapor de agua resultante se condensa en otro recipiente en forma de agua destilada.

6. Cromatografía.

Este método se basa en el hecho de que las sustancias individuales son absorbidas (unidas) por la superficie de otra sustancia a diferentes velocidades.

La esencia de este método se puede aprender de la siguiente experiencia.

Si se suspende una tira de papel de filtro sobre un recipiente con tinta roja y solo se sumerge en él el extremo de la tira, notará que la solución será absorbida por el papel y ascenderá por él. Sin embargo, el límite de ascenso de la pintura quedará rezagado con respecto al límite de ascenso del agua. Así se separan dos sustancias: agua y un tinte, que le da a la solución un color rojo.

Parte experimental.

Pautas de seguridad para el laboratorio en el hogar.

Es imposible imaginar la química sin experimentos químicos. Por lo tanto, es posible estudiar esta ciencia, comprender sus leyes y, por supuesto, amarla sólo a través de la experimentación. Existe la opinión de que un experimento químico implica equipos complejos y reactivos inaccesibles, compuestos tóxicos y terribles explosiones, y que para practicar la química se requieren condiciones especiales. Sin embargo, en casa se pueden realizar más de 300 experimentos químicos con una amplia variedad de sustancias. Debido al hecho de que no hay campana extractora u otros dispositivos especiales en el laboratorio doméstico, es necesario seguir estrictamente las reglas de seguridad:

2. No se pueden acumular ni almacenar grandes cantidades de reactivos en casa.

3. Los reactivos y sustancias químicas deberán tener etiquetas con nombres, concentraciones y fechas de producción.

4. Los productos químicos no se pueden saborear.

5. Para determinar el olor, no puede acercar el recipiente con la sustancia a la cara. Debe utilizar la palma de su mano para realizar varios movimientos suaves desde la abertura del vaso hasta la nariz.

6. Si se derrama ácido o álcali, primero se neutraliza la sustancia o se cubre con arena y se retira con un trapo o se recoge en un recogedor.

7. Antes de realizar un experimento, por simple que parezca, es necesario leer atentamente la descripción del experimento y comprender las propiedades de las sustancias utilizadas. Para ello existen libros de texto, libros de referencia y otra literatura.

Experiencia número 1. Separación de mezclas heterogéneas.

A) Preparar una mezcla heterogénea de arena y polvo de hierro.

Objetivo del experimento: aprender a separar mezclas heterogéneas de diferentes formas.

Equipo: arena de río, polvo de hierro, imán, dos vasos.

Agregue una cucharada de polvo de hierro y arena de río en un vaso de precipitados, revuelva con cuidado la mezcla hasta que el producto tenga un color uniforme. Observe su color y pruebe sus propiedades magnéticas sosteniendo un imán en el exterior del vidrio. Determine qué sustancias le dan color y propiedades magnéticas a la mezcla. Separemos la mezcla heterogénea preparada mediante un imán. Para ello acercamos un imán a la pared exterior del vaso, y golpeando ligeramente la pared exterior con el imán, recogeremos polvo de hierro en la pared interior del vaso. Sosteniendo la plancha con un imán en la pared interior del vaso, vierte la arena en otro vaso. Introducimos los datos experimentales en una tabla.

B) Preparar una mezcla de sal de mesa, tierra y virutas formadas tras afilar un lápiz.

Equipo: sal de mesa, tierra, virutas de lápiz, vaso, agua, filtro, cuchara, sartén.

Procedimiento experimental:

Prepare la mezcla mezclando una cucharadita de sal de mesa, tierra y virutas de lápiz. Disolver la mezcla resultante en un vaso de agua, quitar las virutas flotantes con una espumadera y colocar sobre una hoja de papel para que se seque. Haga un filtro con una venda o gasa doblando 3 o 4 capas y estírelo sin apretar sobre otro vaso. Filtrar la mezcla. Seque el filtro con la tierra restante y luego límpielo del filtro. Vierta el líquido filtrado (filtrado) del vaso en un bol o sartén esmaltado y evapore. Recoge los cristales de sal liberados. Compara las cantidades de sustancias antes y después de los experimentos.

Experiencia número 2. Separación de mezclas homogéneas mediante cromatografía en papel.

A) Separar la mezcla homogénea de tinte rojo y verde.

Equipo: una tira de papel de filtro, un vaso de precipitado, un tapón para el vaso de precipitado, rotuladores rojo y verde, alcohol (solución acuosa al 70%).

Procedimiento experimental:

Tome una tira de papel de filtro cuya longitud sea 2-3 cm mayor que la altura del vaso. En el medio de esta tira marcar un punto con un simple lápiz, a 1,5 cm del borde, en el punto marcado aplicar tintes de tintes de no más de 5 mm de diámetro con rotuladores. Primero, haga un punto de 1-2 mm de tamaño con un rotulador rojo y luego aplique verde encima de la mancha roja para que la mancha verde sobresalga del borde de la roja aproximadamente 1 mm. Deja secar la mancha de la mezcla (1-2 minutos) y luego, con cuidado, para no dañar el papel, traza el contorno con un simple lápiz.

Vierta alcohol en un vaso en una capa de 0,5-1 cm, coloque una tira de papel vertical con una mancha de la mezcla de tinte en el vaso y doble la parte que sobresale de la tira hacia la superficie exterior del vaso. La mancha de tinte debe quedar 0,5 cm por encima del líquido, tapar el vaso con el tapón invertido. Observa la humectación de la tira de papel y el movimiento ascendente de la mancha coloreada, dividiéndola en dos manchas. La mezcla de tinte tardará unos 20 minutos en separarse por completo. Después de que el papel esté completamente saturado con alcohol, retírelo y déjelo secar durante 5 a 10 minutos. Marca los colores de las manchas. Ingrese los resultados de la observación en la tabla.

B) Separar mediante cromatografía en papel las siguientes mezclas: solución alcohólica de “materia verde”; una solución acuosa de tinta negra para trabajos de dibujo.

Objetivo del experimento: dominar el método de cromatografía en papel, aprender a determinar la diferencia entre sustancias puras y mezclas.

Equipo: un vaso de precipitados, una tira de filtro o papel secante, una solución alcohólica de pintura verde, una solución acuosa de tinta para dibujar.

Procedimiento experimental:

Se debe colgar una tira de papel de filtro sobre un recipiente con una solución de “pintura verde” y tinta negra de manera que el papel sólo toque la solución.

El límite de aumento de la “materia verde” y la materia colorante quedará por detrás del límite de aumento del alcohol y el agua, respectivamente. Así, la separación de dos sustancias se produce en mezclas homogéneas: a) alcohol y verde brillante, b) agua y colorantes.

Experiencia número 3. Difusión.

El objetivo del experimento: estudiar el proceso de difusión en la práctica.

Equipo: gelatina alimentaria, permanganato de potasio, sulfato de cobre, agua, cacerola, cuchara de acero inoxidable para revolver, hornillo eléctrico o de gas, pinzas, dos ampollas transparentes.

Procedimiento experimental:

Colocar una cucharadita de gelatina en un vaso de agua fría y dejar reposar una o dos horas para que el polvo tenga tiempo de hincharse. Vierta la mezcla en una cacerola pequeña. Calienta la mezcla a fuego lento; ¡Asegúrate de que no hierva bajo ningún concepto! Remueve el contenido del cazo hasta que la gelatina se disuelva por completo. Vierta la solución caliente en dos viales. Cuando se enfríe, introduce unas pinzas con un cristal de permanganato de potasio en medio de una de las burbujas con un movimiento rápido y cuidadoso. Abre ligeramente las pinzas y retíralas rápidamente. Agrega un cristal de sulfato de cobre en otra botella. La gelatina ralentiza el proceso de difusión y durante varias horas seguidas podrás observar una imagen muy interesante: una bola de color crecerá alrededor de los cristales.

Experiencia número 4. Separación de mezclas homogéneas por cristalización.

Haga crecer un cristal o cristales a partir de una solución saturada de sal de mesa, sulfato de cobre o alumbre de potasio.

El propósito del experimento: aprender a preparar una solución saturada de sal de mesa u otras sustancias, hacer crecer cristales de varios tamaños y consolidar habilidades al trabajar con sustancias y equipos químicos.

Equipo: un frasco de vidrio y un litro para preparar una solución, una cuchara de madera o un palo para revolver, sal para el experimento (sal de mesa, sulfato de cobre o alumbre, agua caliente, una semilla, un cristal de sal suspendido de un hilo, un embudo y papel de filtro.

Procedimiento experimental:

Prepare una solución salina saturada. Para ello, primero vierte agua caliente en el frasco hasta la mitad de su volumen, luego agrega la sal adecuada en porciones, revolviendo constantemente. Agrega sal hasta que deje de disolverse. Filtrar la solución resultante en un vaso a través de un embudo con papel de filtro o algodón y dejar enfriar la solución durante 2-3 horas. Agregue una semilla a la solución enfriada: un cristal de sal suspendido de un hilo, cubra con cuidado la solución con una tapa y déjela por un tiempo prolongado (2-3 días o más).

Resultados y conclusiones:

Examina tu cristal y responde las preguntas:

¿Cuántos días cultivaste el cristal?

¿Cuál es su forma?

¿De qué color es el cristal?

¿Es transparente o no?

¿Cuáles son las dimensiones del cristal: alto, ancho, espesor?

¿Cuál es la masa del cristal?

Dibuja o fotografía tu cristal.

Experiencia número 5. Separación de mezclas homogéneas por destilación.

Consigue 50 ml de agua destilada en casa.

Objeto del experimento: aprender a separar mezclas homogéneas mediante destilación.

Equipamiento: tetera esmaltada, dos tarros de cristal.

Procedimiento experimental:

Vierta 1/3 del volumen en una tetera esmaltada con agua y colóquela sobre la estufa de gas de modo que el pico de la tetera sobresalga del borde de la estufa. Cuando el agua hierva, coloque un frasco de vidrio para refrigerador en el pico del hervidor, debajo del cual coloque un segundo frasco para recoger la condensación. Para evitar que el tarro del frigorífico se sobrecaliente, puedes colocar encima una servilleta humedecida con agua fría.

Resultados y conclusiones:

Responde las siguientes preguntas:

¿Qué es el agua del grifo?

¿Cómo se separan las mezclas homogéneas?

¿Qué es el agua destilada? ¿Dónde y con qué fines se utiliza?

Anota la experiencia que tuviste.

Experiencia número 6. Extracción de almidón de patatas.

Consigue una pequeña cantidad de almidón en casa.

Equipo: 2-3 patatas, rallador, gasa, cacerola pequeña, agua.

Procedimiento experimental:

Rallar las patatas peladas en un rallador fino y mezclar la masa resultante en agua. Luego fíltralo a través de una gasa y exprímelo. Mezclar nuevamente el resto de la mezcla en la gasa con agua. Deja que el líquido se asiente. El almidón se depositará en el fondo del plato. Escurre el líquido y revuelve nuevamente el almidón sedimentado. Repite la operación varias veces hasta que el almidón esté completamente limpio y blanco. Filtrar y secar el almidón resultante.

¿Qué papa crees que producirá más almidón: joven (que fue desenterrada recientemente) o vieja (que estuvo en la tienda de verduras todo el invierno)?

Experiencia número 7. Extracción de azúcar de la remolacha azucarera.

Consigue una pequeña cantidad de azúcar en casa.

El objetivo del experimento: aprender a extraer sustancias de materiales vegetales.

Equipo: remolacha azucarera grande, carbón activado, arena de río, cazo, dos tarros, algodón, cuchara, embudo, gasa.

Procedimiento experimental:

Cortar las remolachas en trozos pequeños, ponerlas en una cacerola, verter un vaso de agua y hervir durante 15-20 minutos. Muele bien las rodajas de remolacha cocida con una cuchara o un mortero. Filtrar esta masa de color oscuro a través de un embudo que contenga algodón. Luego filtrar la solución resultante a través de un embudo preparado de forma especial. Coloque un trozo de gasa, una fina capa de algodón sobre la gasa, luego carbón activado triturado (4-5 tabletas) y una capa fina (1 cm) de arena de río limpia (enjuague y seque la arena del río con anticipación) . Coloque la solución resultante (filtrado) en una cacerola. Es necesario evaporar parte hasta que aparezcan cristales transparentes. Esto es azúcar. ¡Pruebalo!

¿Por qué crees que es necesario filtrar el líquido a través de una capa de carbón activado?

Experiencia número 8. Extracción de cuajada de la leche.

Consigue unos gramos de requesón en casa.

El objetivo del experimento: aprender a hacer requesón en casa.

Equipo: leche, vinagre, cacerola, gasa, cocina de gas.

Procedimiento experimental:

La leche contiene proteínas. Si la leche hierve y "corre" por el borde, el olor característico de la proteína quemada se propaga inmediatamente. La aparición del olor característico a leche quemada indica que se ha producido el fenómeno de desnaturalización (la coagulación de las proteínas y su transición a una forma insoluble). La desnaturalización de las proteínas no se produce únicamente por el calor.

Realicemos el siguiente experimento. Calentar medio vaso de leche hasta que esté ligeramente tibio y añadir vinagre. La leche se cuajará inmediatamente formando copos grandes. (Si la leche se deja en un lugar cálido, la proteína también se coagula, pero por otra razón: son las bacterias del ácido láctico las que "funcionan"). El contenido de la cacerola se filtra a través de una gasa, sujetándola por los bordes. Si luego conecta los bordes de la gasa, la levanta por encima del vaso y la aprieta, quedará una masa espesa: requesón.

Experiencia número 9. Conseguir mantequilla.

Haz una pequeña cantidad de mantequilla en casa.

El objetivo del experimento: aprender a extraer mantequilla de la leche en casa.

Equipo: leche, frasco de vidrio, botella pequeña transparente con tapón o tapa hermética.

Procedimiento experimental:

Vierta la leche fresca en un frasco de vidrio y colóquelo en el frigorífico. Pasadas unas horas, o mejor aún, al día siguiente, mira con atención: ¿qué pasó con la leche? Explica lo que observaste.

Con una cuchara pequeña, saque con cuidado la crema (la capa superior de leche) y transfiérala a un biberón. Si necesitas hacer mantequilla a partir de nata, tendrás que agitarla larga y pacientemente durante al menos media hora en una botella tapada hasta que se forme un grumo de mantequilla.

Experiencia número 10. Extracción.

Realizar el proceso de extracción en la práctica.

El objetivo del experimento: realizar prácticamente el proceso de extracción.

A) Equipo: pipas de girasol, gasolina, probeta, platillo, mortero y maja.

Procedimiento experimental:

Muele unas cuantas semillas de girasol en un mortero. Coloque las semillas trituradas en un tubo de ensayo, agregue una pequeña cantidad de gasolina y agite bien varias veces. Deja reposar el tubo de ensayo durante dos horas (lejos del fuego), recordando agitarlo de vez en cuando. Escurre la gasolina en un platillo y colócalo en el balcón. Cuando la gasolina se evapore, quedará un poco de aceite en el fondo que se ha disuelto en la gasolina.

B) Equipo: tintura de yodo, agua, gasolina, tubo de ensayo.

Procedimiento experimental:

También se puede utilizar gasolina para extraer yodo de la tintura de yodo farmacéutica. Para hacer esto, vierta un tercio del agua en un tubo de ensayo, agregue aproximadamente 1 ml de tintura de yodo y agregue la misma cantidad de gasolina a la solución marrón resultante. Agite el tubo de ensayo y déjelo en paz. Cuando la mezcla se estratifica, la capa superior de gasolina se volverá marrón oscuro y la capa inferior, acuosa, se volverá casi incolora: después de todo, el yodo se disuelve mal en agua, pero bien en gasolina.

¿Qué es la extracción? El proceso de separación de una mezcla de sustancias líquidas o sólidas mediante extracción: disolución selectiva de uno u otro componente de la mezcla en ciertos líquidos (extractores). La mayoría de las veces, las sustancias se extraen de soluciones acuosas con disolventes orgánicos, que normalmente no son miscibles con agua. Los principales requisitos para los extractantes: selectividad (selectividad de acción), no toxicidad, posiblemente baja volatilidad, inercia química y bajo costo. La extracción se utiliza en la industria química, la refinación de petróleo, la producción de medicamentos y, especialmente, en la metalurgia no ferrosa.

Conclusión.

Conclusiones del trabajo.

Mientras hacía este trabajo, aprendí a preparar mezclas heterogéneas y homogéneas, investigué las propiedades de las sustancias y descubrí que cuando simplemente se prepara una mezcla de dos componentes, estas sustancias no se transfieren sus propiedades entre sí, sino que las retienen. ellos mismos. Los métodos para su separación también se basan en las propiedades de los componentes iniciales (como volatilidad, estado de agregación, capacidad de magnetización, solubilidad en agua, tamaño de partícula y otros). Al realizar investigaciones educativas dominé los siguientes métodos de separación de mezclas heterogéneas: acción magnética, sedimentación, filtración y mezclas homogéneas: evaporación, cristalización, destilación, cromatografía, extracción. Pude aislar sustancias puras de productos alimenticios: azúcar de la remolacha azucarera, almidón de las patatas, requesón y mantequilla de la leche. Me di cuenta de que la química es una ciencia muy interesante y educativa, y que los conocimientos adquiridos en las lecciones de química y fuera del horario de clase me serán de gran utilidad en la vida.

Resultados de separar una mezcla de hierro y arena.

experiencia No. 1 No. 1 No. 1 No. 2 No. 2

sustancia mezcla de arena de hierro parte 1 parte 2

color gris amarillo gris-amarillo gris amarillo atracción hacia el imán sí no sí sí no conclusión las propiedades del hierro y las propiedades del hierro y la mezcla son inherentes a la sustancia aislada - sustancia aislada -

la arena tiene propiedades diferentes de la arena y el hierro tiene propiedades diferentes, y la arena de hierro es arena

Resultados de la separación de colorantes sobre papel.

experimento No. 1 No. 2 sustancia mezcla de tintes antes de la separación mezcla de tintes después de la separación color tinte negro No. 1 - tinte rojo No. 2 - verde conclusión esta mezcla es homogénea. la mezcla se divide en dos sustancias originales; Estos son tintes rojos y verdes.

Resumen sobre la disciplina: Química

Sobre el tema: Métodos para separar mezclas.

Riga - 2009

Introducción……………………………………………………………………………………..página 3

Tipos de mezclas………………………………………………………………………………página 4

Métodos para separar mezclas……………………………………………………..página 6

Conclusión…………………………………………………………………………………….página 11

Lista de referencias…………………………………………………………....página 12

Introducción

En la naturaleza, las sustancias en forma pura son muy raras. La mayoría de los objetos que nos rodean están formados por una mezcla de sustancias. En un laboratorio de química los químicos trabajan con sustancias puras. Si la sustancia contiene impurezas, cualquier químico puede separar la sustancia necesaria para el experimento de las impurezas. Para estudiar las propiedades de las sustancias, es necesario purificar esta sustancia, es decir. dividir en las partes que lo componen. Separar una mezcla es un proceso físico. Los métodos físicos para separar sustancias se utilizan ampliamente en laboratorios químicos, en la producción de productos alimenticios y en la producción de metales y otras sustancias.

Tipos de mezclas

No existen sustancias puras en la naturaleza. Al examinar los cantos rodados y el granito, nos convencemos de que están formados por granos y vetas de diferentes colores; La leche contiene grasas, proteínas y agua; el petróleo y el gas natural contienen sustancias orgánicas llamadas hidrocarburos; el aire contiene varios gases; El agua natural no es una sustancia químicamente pura. Una mezcla es una mezcla de dos o más sustancias diferentes.

Las mezclas se pueden dividir en dos grandes grupos (ri

Si los componentes de una mezcla son visibles a simple vista, entonces dichas mezclas se denominan heterogéneo. Por ejemplo, una mezcla de madera y virutas de hierro, una mezcla de agua y aceite vegetal, una mezcla de arena de río y agua, etc.

Si los componentes de una mezcla no se pueden distinguir a simple vista, entonces dichas mezclas se denominan homogéneo. Las mezclas como leche, aceite, solución de azúcar en agua, etc. se clasifican como mezclas homogéneas.

Hay sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Las sustancias se pueden mezclar en cualquier estado de agregación. El estado de agregación de una mezcla está determinado por la sustancia que es cuantitativamente superior al resto.

Las mezclas heterogéneas se forman a partir de sustancias de diferentes estados de agregación, cuando las sustancias no se disuelven entre sí y no se mezclan bien (Tabla 1).

Tipos de mezclas heterogéneas
antes de mezclar	Ejemplos
Duro/sólido	Minerales; hierro/azufre
Líquido sólido	Mortero de cal; aguas residuales
Sólido/Gasoso	Fumar; aire polvoriento
Líquido/sólido	Perla; minerales; agua helada
Líquido/líquido	Leche; aceite vegetal/agua
Líquido/Gasoso	Niebla; nubes
Gaseoso/sólido	espuma de poliestireno
Gaseoso/líquido	espuma de jabón

Las mezclas homogéneas se forman cuando las sustancias se disuelven bien entre sí y se mezclan bien (Tabla 2).

Tipos de mezclas homogéneas
Estado físico de los componentes. antes de mezclar	Ejemplos
Duro/sólido	Aleación de oro y plata.
Líquido sólido	Azucar agua
Sólido/Gasoso	Vapor de yodo en el aire
Líquido/sólido	gelatina hinchada
Líquido/líquido	alcohol/agua
Líquido/Gasoso	Agua/aire
Gaseoso/sólido	Hidrógeno en paladio
Gaseoso/líquido

Cuando se forman mezclas, generalmente no ocurren transformaciones químicas y las sustancias de la mezcla conservan sus propiedades. Las diferencias en las propiedades de las sustancias se utilizan para separar mezclas.

Métodos para separar mezclas.

Las mezclas, tanto heterogéneas como homogéneas, se pueden dividir en partes componentes, es decir para sustancias puras. Las sustancias puras son sustancias que, mediante métodos físicos, no se pueden separar en dos o más sustancias y no cambian sus propiedades físicas. Existen varios métodos para separar mezclas; ciertos métodos de separación de mezclas se utilizan dependiendo de la composición de la mezcla.

Poner en pantalla;
Filtración;
Abogacía;
Decantación
Centrifugación;
Evaporación;
Evaporación;
Recristalización;
Destilación (destilación);
Congelación;
Acción magnética;
Cromatografía;
Extracción;
Adsorción.

Conozcamos algunos de ellos. Cabe señalar aquí que las mezclas no homogéneas son más fáciles de separar que las homogéneas, a continuación damos ejemplos de cómo separar sustancias de mezclas homogéneas y no homogéneas.

Poner en pantalla.

Imaginemos que se mete azúcar granulada en la harina. Quizás la forma más sencilla de separarse sea poner en pantalla. Con un colador, puedes separar fácilmente pequeñas partículas de harina de cristales de azúcar relativamente grandes. En agricultura, el tamizado se utiliza para separar las semillas de las plantas de los restos extraños. En la construcción, así se separa la grava de la arena.

Filtración

El componente sólido de la suspensión se separa del líquido. filtración, utilizando filtros de papel o tela, algodón, una fina capa de arena fina. Imaginemos que nos dan una mezcla de sal de mesa, arena y arcilla. Es necesario separar la sal de mesa de la mezcla. Para ello, coloca la mezcla en un vaso con agua y agita. La sal de mesa se disuelve y la arena se asienta. La arcilla no se disuelve ni se deposita en el fondo del vaso, por lo que el agua permanece turbia. Para eliminar las partículas de arcilla insolubles de la solución, se filtra la mezcla. Para hacer esto, debe ensamblar un pequeño dispositivo de filtrado a partir de un embudo de vidrio, papel de filtro y un trípode. La solución salina se filtra. Para hacer esto, la solución filtrada se vierte con cuidado en un embudo con un filtro bien insertado. Las partículas de arena y arcilla permanecen en el filtro y una solución salina transparente pasa a través del filtro. Para aislar la sal de mesa disuelta en agua, se utiliza el método de recristalización.

Recristalización, evaporación.

Recristalización Es un método de purificación en el que primero se disuelve una sustancia en agua y luego se evapora la solución de la sustancia en agua. Como resultado, el agua se evapora y la sustancia se libera en forma de cristales.
Pongamos un ejemplo: es necesario aislar la sal de mesa de una solución.
Arriba vimos un ejemplo en el que era necesario aislar la sal de mesa de una mezcla heterogénea. Ahora separemos la sal de mesa de la mezcla homogénea. La solución obtenida por filtración se llama filtrado. El filtrado se debe verter en una taza de porcelana. Coloque el vaso con la solución sobre el anillo del trípode y caliente la solución sobre la llama de una lámpara de alcohol. El agua comenzará a evaporarse y el volumen de la solución disminuirá. Este proceso se llama por evaporación. A medida que el agua se evapora, la solución se vuelve más concentrada. Cuando la solución alcance un estado de saturación con sal de mesa, aparecerán cristales en las paredes de la taza. En este punto, deje de calentar y enfríe la solución. La sal de mesa enfriada se separará en forma de cristales. Si es necesario, los cristales de sal se pueden separar de la solución mediante filtración. La solución no debe evaporarse hasta que el agua se haya evaporado por completo, ya que otras impurezas solubles también pueden precipitar en forma de cristales y contaminar la sal de mesa.

Asentar, decantar

Se utiliza para separar sustancias insolubles de líquidos. sosteniendo. Si las partículas sólidas son lo suficientemente grandes, se depositan rápidamente en el fondo y el líquido se vuelve transparente. Se puede drenar con cuidado el sedimento y esta sencilla operación también tiene su propio nombre: decantar. Cuanto menor sea el tamaño de las partículas sólidas en el líquido, más tiempo se asentará la mezcla. También puedes separar dos líquidos que no se mezclen entre sí.

Centrifugación

Si las partículas de una mezcla heterogénea son muy pequeñas, no se puede separar ni por sedimentación ni por filtración. Ejemplos de tales mezclas incluyen leche y pasta de dientes mezcladas en agua. Estas mezclas se separan centrifugación. Las mezclas que contienen dicho líquido se colocan en tubos de ensayo y se hacen girar a alta velocidad en dispositivos especiales: centrífugas. Como resultado de la centrifugación, las partículas más pesadas son "presionadas" hacia el fondo del recipiente y las más ligeras terminan en la parte superior. La leche son pequeñas partículas de grasa distribuidas en una solución acuosa de otras sustancias: azúcares, proteínas. Para separar dicha mezcla, se utiliza una centrífuga especial llamada separador. Cuando se separa la leche, aparecen grasas en la superficie y son fáciles de separar. Lo que queda es agua con sustancias disueltas: es leche desnatada.

Adsorción

En tecnología, a menudo surge la tarea de purificar gases, como por ejemplo el aire, de componentes no deseados o dañinos. Muchas sustancias tienen una propiedad interesante: pueden "pegarse" a la superficie de sustancias porosas, como el hierro a un imán. Adsorción Es la capacidad de algunas sustancias sólidas para absorber sustancias gaseosas o disueltas en su superficie. Las sustancias capaces de adsorción se llaman adsorbentes. Los adsorbentes son sustancias sólidas en las que hay muchos canales internos, huecos, poros, es decir. Tienen una superficie de absorción total muy grande. Los adsorbentes son carbón activado, gel de sílice (en la caja de zapatos nuevos puede encontrar una pequeña bolsa de guisantes blancos, esto es gel de sílice), papel de filtro. Las diferentes sustancias se "adhieren" a la superficie de los adsorbentes de diferentes maneras: algunas se mantienen firmemente en la superficie, otras se mantienen más débiles. El carbón activado es capaz de absorber no solo sustancias gaseosas, sino también sustancias disueltas en líquidos. En caso de intoxicación, se toma para que se absorban sustancias tóxicas.

Destilación (destilación)

Dos líquidos que forman una mezcla homogénea, por ejemplo, alcohol etílico y agua, se separan mediante destilación o destilación. Este método se basa en el hecho de que el líquido se calienta hasta el punto de ebullición y su vapor se descarga a través de un tubo de salida de gas a otro recipiente. A medida que el vapor se enfría, se condensa dejando impurezas en el matraz de destilación. El dispositivo de destilación se muestra en la Fig. 2.

El líquido se coloca en un matraz Wurtz (1), el cuello del matraz Wurtz se cierra herméticamente con un tapón con un termómetro insertado en él (2) y el depósito con mercurio debe estar al nivel de la abertura del tubo de salida. El extremo del tubo de salida se introduce a través de un tapón bien ajustado en el frigorífico Liebig (3), en cuyo otro extremo está reforzado el allonge (4). El extremo estrechado del allonge se baja al receptor (5). El extremo inferior de la cubierta del refrigerador se conecta mediante una manguera de goma al grifo de agua y se hace un drenaje desde el extremo superior hacia el fregadero para drenar. La cubierta del frigorífico siempre debe estar llena de agua. El matraz Wurtz y el frigorífico están montados en soportes separados. El líquido se vierte en el matraz a través de un embudo con un tubo largo, llenando el matraz de destilación hasta 2/3 de su volumen. Para garantizar una ebullición uniforme, coloque varios hervidores en el fondo del matraz: capilares de vidrio sellados en un extremo. Después de cerrar el matraz, agregue agua al refrigerador y caliente el líquido en el matraz. El calentamiento se puede realizar sobre un quemador de gas, una estufa eléctrica, un baño de agua, arena o aceite, dependiendo del punto de ebullición del líquido. Los líquidos inflamables y combustibles (alcohol, éter, acetona, etc.) nunca deben calentarse sobre fuego abierto para evitar accidentes: solo se debe utilizar agua u otro baño. El líquido no debe evaporarse por completo: debe quedar en el matraz entre un 10 y un 15% del volumen tomado inicialmente. Se puede verter una nueva porción de líquido solo cuando el matraz se haya enfriado un poco.

Congelación

Las sustancias que tienen diferentes puntos de fusión se separan mediante el método congelación, enfriar la solución. Congelándola puedes obtener agua muy pura en casa. Para ello, vierte agua del grifo en un frasco o taza y colócalo en el congelador del frigorífico (o sácalo al frío en invierno). Tan pronto como aproximadamente la mitad del agua se convierte en hielo, se debe verter la parte no congelada, donde se acumulan las impurezas, y dejar que el hielo se derrita.

En la industria y en condiciones de laboratorio, se utilizan métodos para separar mezclas que se basan en otras propiedades diferentes de los componentes de la mezcla. Por ejemplo, las limaduras de hierro se pueden separar de una mezcla. imán. La capacidad de las sustancias para disolverse en varios disolventes se utiliza cuando extracción– el método de separar mezclas sólidas o líquidas tratándolas con diversos disolventes. Por ejemplo, el yodo se puede aislar de una solución acuosa con algún disolvente orgánico en el que el yodo se disuelva mejor.

Conclusión

En la práctica de laboratorio y en la vida cotidiana, muy a menudo es necesario aislar componentes individuales de una mezcla de sustancias. Tenga en cuenta que las mezclas incluyen dos o más sustancias y se dividen en dos grandes grupos: homogéneas y heterogéneas. Existen diversas formas de separar mezclas, como filtración, evaporación, destilación (destilación) y otras. Los métodos para separar mezclas dependen principalmente del tipo y composición de la mezcla.

Lista de literatura usada

1. S. Ozols, E. Lepiņš química para la escuela primaria., 1996. P. 289

2. Información de Internet


	2HCl = FeCl2 +

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Separación de mezclas. Purificación de sustancias. Filtración. Métodos para separar mezclas heterogéneas ¿Qué métodos para separar mezclas conoces?

Orden de 2013 No. Programa de trabajo de la materia académica “Química” 8vo grado (nivel básico 2 horas)