Chaque substance contient des impuretés. Une substance est considérée comme pure si elle ne contient presque pas d'impuretés.

Les mélanges de substances sont soit homogènes soit hétérogènes. Dans un mélange homogène, les composants ne peuvent pas être détectés par observation, mais dans un mélange non homogène, c'est possible.

Certaines propriétés physiques d'un mélange homogène diffèrent de celles des composants.

Dans un mélange hétérogène, les propriétés des composants sont préservées.

Les mélanges hétérogènes de substances sont séparés par décantation, filtration, parfois par l'action d'un aimant, et les mélanges homogènes sont séparés par évaporation et distillation (distillation).

Substances pures et mélanges

Nous vivons parmi substances chimiques. Nous inspirons de l'air, et c'est un mélange de gaz (azote, oxygène et autres), nous expirons gaz carbonique. Nous nous lavons avec de l'eau - c'est une autre substance, la plus courante sur Terre. Nous buvons du lait - un mélange d'eau avec les plus petites gouttelettes de matière grasse du lait, et pas seulement: il y a aussi des protéines de lait de caséine, des sels minéraux, des vitamines et même du sucre, mais pas celui avec lequel ils boivent du thé, mais un lait spécial - lactose. Nous mangeons des pommes, qui consistent en toute une gamme de produits chimiques - le sucre, l'acide malique et les vitamines sont ici ... Lorsque des morceaux de pomme mâchés pénètrent dans l'estomac, les sucs digestifs humains commencent à agir sur eux, ce qui aide à absorber tous les délicieux matériel utile non seulement une pomme, mais aussi tout autre aliment. Non seulement nous vivons parmi les produits chimiques, mais nous en sommes nous-mêmes faits. Chaque personne - sa peau, ses muscles, son sang, ses dents, ses os, ses cheveux - est constituée de produits chimiques, comme une maison de briques. L'azote, l'oxygène, le sucre, les vitamines sont des substances d'origine naturelle et naturelle. Le verre, le caoutchouc, l'acier sont aussi des substances, plus précisément des matériaux (mélanges de substances). Verre et caoutchouc origine artificielle ils n'existaient pas dans la nature. Les substances complètement pures ne se trouvent pas dans la nature ou sont très rares.

Chaque substance contient toujours une certaine quantité d'impuretés. Une substance qui ne contient presque pas d'impuretés est dite pure. Ils travaillent avec de telles substances dans un laboratoire scientifique, une salle de chimie scolaire. Notez que les substances absolument pures n'existent pas.

Une substance pure individuelle a un certain ensemble de propriétés caractéristiques (propriétés physiques constantes). Seule l'eau distillée pure a tfondu = 0 °С, tébullition = 100 °С et n'a pas de goût. L'eau de mer gèle à une température plus basse et bout à une température plus élevée, son goût est amer-salé. L'eau de la mer Noire gèle à une température plus basse et bout à une température plus élevée que l'eau mer Baltique. Pourquoi? Le fait est que l'eau de mer contient d'autres substances, par exemple des sels dissous, c.-à-d. c'est un mélange de diverses substances dont la composition varie dans une large gamme, mais les propriétés du mélange ne sont pas constantes. Le concept de "mélange" a été défini au 17ème siècle. Scientifique anglais Robert Boyle : "Un mélange est un système intégral composé de composants hétérogènes."

Presque toutes les substances naturelles, les denrées alimentaires (à l'exception du sel, du sucre et de certains autres), de nombreux produits médicinaux et cosmétiques, les produits sont des mélanges. Produits chimiques ménagers, Matériaux de construction.

Caractéristiques comparatives d'un mélange et d'un corps pur

Chaque substance contenue dans un mélange est appelée un composant.

Classement des mélanges

Il existe des mélanges homogènes et hétérogènes.

Mélanges homogènes (homogène)

Ajouter une petite portion de sucre dans un verre d'eau et remuer jusqu'à ce que tout le sucre soit dissous. Le liquide aura un goût sucré. Ainsi, le sucre n'a pas disparu, mais est resté dans le mélange. Ho, nous ne verrons pas ses cristaux, même en examinant une goutte de liquide dans un microscope puissant. Le mélange préparé de sucre et d'eau est homogène, les plus petites particules de ces substances y sont uniformément mélangées.

Les mélanges dans lesquels les composants ne peuvent pas être détectés par observation sont appelés homogènes.

La plupart des alliages métalliques sont également des mélanges homogènes. Par exemple, dans un alliage d'or et de cuivre (il sert à fabriquer bijoux) manquent des particules de cuivre rouge et des particules d'or jaune.

À partir de matériaux qui sont des mélanges homogènes de substances, de nombreux articles à des fins diverses sont fabriqués.

Tous les mélanges de gaz, y compris l'air, appartiennent à des mélanges homogènes. Il existe de nombreux mélanges homogènes de liquides.

Les mélanges homogènes sont aussi appelés solutions, même s'ils sont solides ou gazeux.

Donnons des exemples de solutions (air dans un flacon, sel de table + eau, petite monnaie : aluminium + cuivre ou nickel + cuivre).

Mélanges hétérogènes (hétérogènes)

Vous savez que la craie ne se dissout pas dans l'eau. Si sa poudre est versée dans un verre d'eau, des particules de craie peuvent toujours être trouvées dans le mélange résultant, visibles à l'œil nu ou au microscope.

Les mélanges dans lesquels des composants peuvent être détectés par observation sont dits hétérogènes.

Les mélanges hétérogènes comprennent la plupart des minéraux, le sol, les matériaux de construction, les tissus vivants, l'eau trouble, le lait et d'autres aliments, certains médicaments et cosmétiques.

Dans un mélange hétérogène, les propriétés physiques des composants sont préservées. Ainsi, la limaille de fer mélangée à du cuivre ou de l'aluminium ne perd pas sa capacité à être attirée par un aimant.

Certains types de mélanges hétérogènes ont des noms particuliers : mousse (par exemple, mousse, mousse de savon), suspension (un mélange d'eau avec une petite quantité de farine), émulsion (lait, huile végétale bien agitée avec de l'eau), aérosol (fumée , le brouillard).

Méthodes de séparation des mélanges

Dans la nature, les substances existent sous forme de mélanges. Pour la recherche en laboratoire, productions industrielles, pour les besoins de la pharmacologie et de la médecine, il faut des substances pures.

Il existe de nombreuses méthodes pour séparer les mélanges. Ils sont choisis en tenant compte du type de mélange, de l'état d'agrégation et des différences de propriétés physiques Composants.

Méthodes de séparation des mélanges

Ces méthodes sont basées sur des différences dans les propriétés physiques des composants du mélange.

Considérez les méthodes de séparation des mélanges hétérogènes et homogènes.

Exemple de mélange	Méthode de séparation
Suspension - un mélange de sable de rivière avec de l'eau	règlement La séparation par décantation est basée sur différentes densités des substances. Le sable plus lourd se dépose au fond. Vous pouvez aussi séparer l'émulsion : pour séparer l'huile ou l'huile végétale de l'eau. En laboratoire, cela peut être fait à l'aide d'une ampoule à décanter. L'huile ou l'huile végétale forme la couche supérieure plus légère. À la suite de la décantation, la rosée tombe du brouillard, la suie se dépose à partir de la fumée, la crème se dépose dans le lait.
Un mélange de sable et de sel de table dans l'eau	Filtration La séparation de mélanges hétérogènes par filtration est basée sur la solubilité différente des substances dans l'eau et sur différentes tailles de particules. Seules les particules de substances à leur mesure passent à travers les pores du filtre, tandis que les particules plus grosses sont retenues sur le filtre. Ainsi, vous pouvez séparer un mélange hétérogène de sel de table et de sable de rivière. Diverses substances poreuses peuvent être utilisées comme filtres : coton, charbon, argile cuite, verre pressé, etc. La méthode de filtrage est la base du travail appareils ménagers comme les aspirateurs. Il est utilisé par les chirurgiens - bandages de gaze; foreurs et travailleurs des ascenseurs - masques respiratoires. À l'aide d'une passoire à thé pour filtrer les feuilles de thé, Ostap Bender - le héros du travail d'Ilf et Petrov - a réussi à prendre l'une des chaises d'Ellochka Ogre ("Les douze chaises").
Un mélange de poudre de fer et de soufre	Action par aimant ou eau La poudre de fer était attirée par un aimant, mais pas la poudre de soufre. La poudre de soufre non mouillable flottait à la surface de l'eau, tandis que la lourde poudre de fer mouillable se déposait au fond.
Une solution de sel dans l'eau est un mélange homogène	Évaporation ou cristallisation L'eau s'évapore et des cristaux de sel restent dans la tasse en porcelaine. Lorsque l'eau est évaporée des lacs Elton et Baskunchak, le sel de table est obtenu. Cette méthode de séparation est basée sur la différence des points d'ébullition du solvant et du soluté. Si une substance, telle que le sucre, se décompose lorsqu'elle est chauffée, l'eau n'est pas complètement évaporée - la solution est évaporée, puis des cristaux de sucre sont précipités à partir d'une solution saturée. Parfois, il est nécessaire d'éliminer les impuretés des solvants à point d'ébullition inférieur, par exemple l'eau du sel. Dans ce cas, les vapeurs de la substance doivent être collectées puis condensées lors du refroidissement. Cette méthode de séparation d'un mélange homogène est appelée distillation ou distillation. Dans des appareils spéciaux - distillateurs, de l'eau distillée est obtenue, qui est utilisée pour les besoins de la pharmacologie, des laboratoires et des systèmes de refroidissement des voitures. À la maison, vous pouvez concevoir un tel distillateur. Si, toutefois, un mélange d'alcool et d'eau est séparé, le premier à être distillé (collecté dans un tube à essai récepteur) est l'alcool avec tébullition = 78 ° C, et l'eau restera dans le tube à essai. La distillation est utilisée pour obtenir de l'essence, du kérosène, du gasoil à partir du pétrole.

La chromatographie est une méthode spéciale pour séparer les composants en fonction de leur absorption différente par une certaine substance.

Si vous accrochez une bande de papier filtre sur un récipient avec de l'encre rouge, n'y plongez que l'extrémité de la bande. La solution est absorbée par le papier et monte le long de celui-ci. Mais la frontière de la montée de la peinture est en retard sur la frontière de la montée de l'eau. C'est ainsi que se produit la séparation de deux substances : l'eau et la matière colorante de l'encre.

Avec l'aide de la chromatographie, le botaniste russe M. S. Tsvet a été le premier à isoler la chlorophylle des parties vertes des plantes. Dans l'industrie et les laboratoires, au lieu de papier filtre pour la chromatographie, on utilise de l'amidon, du charbon, du calcaire et de l'oxyde d'aluminium. Les substances doivent-elles toujours avoir le même degré de purification ?

À des fins différentes, des substances avec différents degrés de purification sont nécessaires. L'eau de cuisson est suffisamment décantée pour éliminer les impuretés et le chlore utilisé pour la désinfecter. L'eau potable doit d'abord être bouillie. Et dans les laboratoires de chimie pour la préparation de solutions et d'expériences, en médecine, de l'eau distillée est nécessaire, aussi purifiée que possible des substances qui y sont dissoutes. Des substances très pures, dont la teneur en impuretés ne dépasse pas un millionième de pour cent, sont utilisées dans l'électronique, les semi-conducteurs, la technologie nucléaire et d'autres industries de précision.

Pendant mes études de chimie, j'ai appris qu'il y a très peu de substances pures dans la nature, la technologie et la vie quotidienne. Les mélanges sont beaucoup plus courants - des combinaisons de deux composants ou plus qui ne sont pas chimiquement liés les uns aux autres. Les mélanges diffèrent par la taille des particules de substances entrant dans leur composition, ainsi que par l'état d'agrégation des composants. La recherche chimique nécessite des substances pures. Mais comment les obtenir ou les isoler du mélange ? C'est la question à laquelle j'ai essayé de répondre dans mon travail.

À Vie courante nous sommes entourés de mélanges de substances. L'air que nous respirons, la nourriture que nous consommons, l'eau que nous buvons et même nous-mêmes - tous ces mélanges chimiques contiennent de 2-3 à plusieurs milliers de substances.

Les mélanges sont des systèmes constitués de plusieurs composants qui ne sont pas chimiquement liés les uns aux autres. Les mélanges se distinguent par la taille de leurs particules constitutives de substances. Parfois, ces particules sont si grosses que vous pouvez les voir. oeil nu. De tels mélanges comprennent, par exemple, de la lessive en poudre, des mélanges culinaires pour la pâtisserie, mélanges de construction. Parfois, les particules des composants des mélanges sont plus petites, impossibles à distinguer à l'œil nu. Par exemple, la farine contient des grains d'amidon et de protéines qui ne peuvent être distingués à l'œil nu. Le lait est également un mélange d'eau, qui contient de petites gouttelettes de matières grasses, de protéines, de lactose et d'autres substances. Vous pouvez voir des gouttelettes de graisse dans le lait si vous regardez une goutte de lait au microscope. L'état global des substances dans les mélanges peut être différent. Dentifrice, par exemple, est un mélange de composants solides et liquides. Il existe des mélanges, au cours de la formation desquels les substances «se pénètrent» tellement qu'elles se divisent en minuscules particules qui ne se distinguent même pas au microscope. Peu importe comment nous regardons dans l'air, nous ne pourrons pas distinguer ses gaz constitutifs.

Ainsi, les mélanges sont classés :

Les mélanges dans lesquels les particules de substances qui composent le mélange sont visibles à l'œil nu ou au microscope sont appelés hétérogènes ou hétérogènes.

Les mélanges dans lesquels même au microscope il est impossible de voir les particules des substances qui composent le mélange sont appelés homogènes ou homogènes.

Les mélanges homogènes selon l'état d'agrégation sont divisés en gazeux, liquides et solides. Un mélange de gaz quelconque est homogène. Par exemple, l'air pur est un mélange homogène d'azote, d'oxygène, de dioxyde de carbone et de gaz nobles. Mais l'air poussiéreux est déjà un mélange hétérogène des mêmes gaz, ne contenant que plus de particules de poussière. L'huile est un mélange naturel liquide. Il contient des centaines de composants différents. Bien sûr, le mélange liquide le plus courant, ou plutôt une solution, est l'eau des mers et des océans. En 1 litre eau de mer contient en moyenne 35 grammes de sels divers. Nous rencontrons tout le temps des mélanges liquides dans la vie de tous les jours. Les shampooings et les boissons, les potions et les produits chimiques ménagers sont tous des mélanges de substances. Même l'eau du robinet ne peut pas être considérée comme une substance pure : elle contient des sels dissous, les plus petites impuretés insolubles, ainsi que des micro-organismes qui sont désinfectés par chloration. Les mélanges solides sont également répandus. Les roches sont un mélange de plusieurs substances. Le sol, le sable, l'argile sont des mélanges solides. Les mélanges solides comprennent le verre, la céramique, les alliages.

Les chimistes font des mélanges en mélangeant simplement diverses substances - parties constitutives, dont les propriétés peuvent être différentes. Il est important que les propriétés de leurs constituants soient préservées dans les mélanges. Ainsi, par exemple, la peinture grise est obtenue en mélangeant du noir et du blanc. Bien que nous voyons Couleur grise, cela ne signifie pas que toutes les particules de cette peinture grise sont grises. Au microscope, on trouvera sûrement des particules de couleurs noir et blanc, dont se composaient les peintures noires et blanches.

La séparation des mélanges en éléments constitutifs (substances individuelles) est une tâche plus difficile que la préparation des mélanges, mais non moins importante. Les moyens les plus importants de séparer les mélanges peuvent être reflétés dans le schéma:

Postuler différentes manières séparation des mélanges (décantation, filtrage, distillation, congélation, etc.), l'huile est obtenue à partir du lait, l'or du sable de rivière, l'alcool de la purée, l'eau est purifiée des impuretés insolubles et solubles.

Les laboratoires chimiques et l'industrie ont souvent besoin de substances pures. Les substances pures sont des substances qui ont des propriétés physiques constantes, telles que l'eau distillée. (Des substances pratiquement absolument pures n'ont pas été obtenues.)

Il existe différentes manières de séparer les mélanges. Examinons de plus près ces méthodes.

Isolement d'un mélange inhomogène.

1. Décantation.

a) Isolement de substances d'un mélange inhomogène formé de substances insolubles dans l'eau de densités différentes. Par exemple, la limaille de fer peut être séparée de la limaille de bois en secouant ce mélange avec de l'eau puis en décantant. La limaille de fer coule au fond du récipient et la limaille de bois flotte vers le haut et peut être drainée avec l'eau.

b) Certaines substances se déposent dans l'eau à des vitesses différentes. Si vous secouez de l'argile mélangée à du sable avec de l'eau, le sable se dépose beaucoup plus rapidement. Cette méthode est utilisée dans la production de céramique pour séparer le sable de l'argile (production de briques rouges, de faïence, etc.) c) Séparation d'un mélange de liquides de densités différentes légèrement solubles les uns dans les autres. Mélanges d'essence avec de l'eau, d'huile avec de l'eau, huile végétale avec de l'eau se stratifient rapidement, de sorte qu'ils peuvent être séparés à l'aide d'une ampoule à décanter ou d'une colonne. Parfois, des liquides de densités différentes sont séparés par centrifugation, comme la crème du lait.

2. Filtrage.

Isolement de substances à partir d'un mélange inhomogène formé de substances solubles dans l'eau.

Pour isoler le sel de table, son mélange avec du sable est secoué dans de l'eau. Le sel de table se dissout et le sable se dépose.

Pour accélérer la séparation des particules insolubles de la solution, le mélange est filtré. Le sable reste sur le papier filtre et une solution saline claire passe à travers le filtre.

3. Action par un aimant.

Isolement d'un mélange inhomogène de substances capables de magnétisation. S'il y a, par exemple, un mélange de poudres de fer et de soufre, elles peuvent être séparées à l'aide d'un aimant.

Séparation de substances d'un mélange homogène.

4. Évaporation. Cristallisation.

Pour qu'un soluté, tel que le sel de table, soit séparé d'une solution, cette dernière est évaporée. L'eau s'évapore et le sel de table reste dans la tasse en porcelaine. Parfois, l'évaporation est utilisée, c'est-à-dire l'évaporation partielle de l'eau. En conséquence, une solution plus concentrée est formée, lors du refroidissement de laquelle le soluté est libéré sous forme de cristaux. Cette méthode de purification des substances est appelée cristallisation.

5. Distillation.

Cette méthode de séparation des mélanges est basée sur la différence des points d'ébullition des composants solubles les uns dans les autres.

La distillation (distillation) est une technique de séparation de mélanges homogènes par évaporation de liquides volatils, suivie d'une condensation de leurs vapeurs. Par exemple, obtenir de l'eau distillée.

Pour ce faire, l'eau contenant les substances dissoutes est bouillie dans un récipient. La vapeur d'eau résultante se condense dans un autre récipient sous forme d'eau distillée.

6. Chromatographie.

Cette méthode est basée sur le fait que des substances individuelles sont absorbées (liées) par la surface d'une autre substance à des vitesses différentes.

L'essence de cette méthode peut être trouvée dans l'expérience suivante.

Si une bande de papier filtre est suspendue au-dessus d'un récipient contenant de l'encre rouge et que seule l'extrémité de la bande y est immergée, on peut voir que la solution sera absorbée par le papier et montera le long de celui-ci. Cependant, la limite de montée de la peinture sera inférieure à la limite de montée de l'eau. Ainsi, il y a séparation de deux substances : l'eau et une matière colorante qui donne à la solution une couleur rouge.

Partie expérimentale.

Règles de sécurité dans le laboratoire à domicile.

Imaginez la chimie sans expériences chimiques impossible. Par conséquent, il est possible d'étudier cette science, de comprendre ses lois et, bien sûr, d'en tomber amoureux uniquement à travers une expérience. Il y avait une opinion selon laquelle une expérience chimique est un équipement complexe et des réactifs inaccessibles, des composés toxiques et de terribles explosions, et des conditions spéciales sont nécessaires pour pratiquer la chimie. Cependant, plus de 300 expériences chimiques avec le plus diverses substances peut être fait à la maison. En raison du fait qu'il n'y a pas de hotte et d'autres dispositifs spéciaux dans le laboratoire à domicile, il est nécessaire de suivre strictement les règles de sécurité :

2. Ne pas accumuler et stocker de grandes quantités de réactifs chez soi.

3. Les réactifs chimiques et les substances doivent avoir des étiquettes avec les noms, la concentration et la date de production.

4. Les produits chimiques ne doivent pas être goûtés.

5. Pour déterminer l'odeur, vous ne pouvez pas approcher un récipient avec une substance près de votre visage. Il est nécessaire de faire quelques coups lisses avec la paume de la main de l'ouverture du vaisseau au nez.

6. Si de l'acide ou de l'alcali s'est renversé, la substance est d'abord neutralisée ou recouverte de sable et retirée avec un chiffon ou recueillie dans une pelle.

7. Avant de mener une expérience, aussi simple soit-elle, vous devez lire attentivement la description de l'expérience et comprendre les propriétés des substances utilisées. Pour cela, il existe des manuels, des ouvrages de référence et d'autres documents.

Expérience numéro 1. Séparation de mélanges hétérogènes.

A) Préparez un mélange hétérogène de sable et de poudre de fer.

Le but de l'expérience : apprendre à séparer des mélanges hétérogènes de différentes manières.

Matériel : sable de rivière, poudre de fer, aimant, deux béchers.

Ajoutez une cuillère à soupe de poudre de fer et de sable de rivière dans le bécher, mélangez doucement le mélange jusqu'à ce que le produit soit uniformément coloré. Marquez sa couleur et testez ses propriétés magnétiques en tenant l'aimant à l'extérieur du verre. Déterminez quelles substances donnent au mélange la couleur et les propriétés magnétiques. Séparez le mélange hétérogène préparé avec un aimant. Pour ce faire, nous allons amener un aimant sur la paroi extérieure du verre, et en tapotant légèrement l'aimant sur la paroi extérieure, nous allons collecter de la poudre de fer sur la paroi intérieure du verre. En tenant le fer avec un aimant sur la paroi intérieure du verre, versez le sable dans un autre verre. Les données expérimentales sont saisies dans le tableau.

B) Préparez un mélange de sel de table, de terre et de copeaux formés après avoir taillé un crayon.

Matériel : sel de table, terre, copeaux après avoir taillé un crayon, verre, eau, filtre, cuillère, poêle.

Méthode expérimentale :

Préparez le mélange en mélangeant une cuillère à café de sel de table, de terre et de copeaux de crayon. Dissoudre le mélange obtenu dans un verre d'eau, retirer les copeaux flottants à l'aide d'une écumoire et les déposer sur une feuille de papier pour les faire sécher. Faites un bandage ou un filtre de gaze en pliant 3-4 couches et tirez-le sans serrer sur un autre verre. Filtrez le mélange. Séchez le filtre avec la terre restante, puis nettoyez-le du filtre. Verser le liquide filtré (filtrat) d'un verre dans un bol ou une casserole émaillée et évaporer. Recueillir les cristaux de sel séparés. Comparez les quantités de substances avant et après les expériences.

Expérience numéro 2. Séparation de mélanges homogènes par chromatographie sur papier.

A) Séparer un mélange homogène de colorant rouge et vert.

Matériel : une bande de papier filtre, un bécher, un bouchon de liège sur un bécher, des feutres rouges et verts, de l'alcool (solution aqueuse à 70%).

Méthode expérimentale :

Prenez une bande de papier filtre dont la longueur est supérieure de 2 à 3 cm à la hauteur du bécher. Au milieu de cette marque de bande avec un simple crayon point, en partant du bord de 1, 5 cm.Appliquez des taches de colorants d'un diamètre ne dépassant pas 5 mm sur le point marqué avec des feutres. Commencez par faire un point de 1 à 2 mm avec un stylo-feutre rouge, puis appliquez du vert sur la tache rouge de sorte que la tache verte dépasse de la bordure rouge d'environ 1 mm. Laissez sécher la tache du mélange (1-2 minutes) puis soigneusement, pour ne pas abîmer le papier, entourez-le avec un simple crayon le long du contour.

Versez de l'alcool dans un bécher avec une couche de 0,5 à 1 cm.Placez une bande de papier avec une tache d'un mélange de colorants verticalement dans un bécher et pliez la partie saillante de la bande vers la surface extérieure du bécher. La tache de colorants doit être au-dessus du liquide à une distance de 0,5 cm.Couvrir le verre avec un bouchon inversé. Observez le mouillage de la bande de papier et le mouvement de la tache colorée vers le haut, en la divisant en deux taches. Il faudra environ 20 minutes pour séparer complètement le mélange de colorants. Une fois le papier complètement saturé d'alcool, sortez-le et laissez-le sécher pendant 5 à 10 minutes. Marquez les couleurs de la séparation des points. Notez les résultats des observations dans le tableau.

B) Séparer les mélanges suivants par chromatographie sur papier : une solution alcoolique de « vert brillant » ; solution aqueuse d'encre noire pour travaux de dessin.

Le but de l'expérience : maîtriser la méthode de la chromatographie sur papier, apprendre à faire la différence entre les corps purs et les mélanges.

Matériel: un gobelet chimique, une bande de papier filtre ou buvard, une solution alcoolique de "vert brillant", une solution aqueuse d'encre pour les travaux de dessin.

Méthode expérimentale :

Une bande de papier filtre doit être suspendue au-dessus d'un récipient contenant une solution de verdure et d'encre noire afin que le papier ne touche que la solution.

La frontière de la montée du "vert brillant" et de la matière colorante sera en retard sur la frontière de la montée de l'alcool et de l'eau, respectivement. Ainsi, il y a séparation de deux substances dans la composition de mélanges homogènes : a) alcool et vert brillant, b) eau et matière colorante.

Expérience numéro 3. La diffusion.

Le but de l'expérience : étudier en pratique le processus de diffusion.

Matériel : gélatine alimentaire, permanganate de potassium, sulfate de cuivre, eau, casserole, cuillère en inox pour remuer, réchaud électrique ou à gaz, pince à épiler, deux flacons transparents.

Méthode expérimentale :

Tremper une cuillère à café de gélatine dans un verre d'eau froide et laisser reposer une heure ou deux pour que la poudre ait le temps de gonfler. Verser le mélange dans une petite casserole. Chauffer le mélange à feu doux; assurez-vous qu'il ne bout pas dans tous les cas! Remuez le contenu de la casserole jusqu'à ce que la gélatine soit complètement dissoute. Verser la solution chaude dans deux flacons. Quand il refroidit, au milieu de l'une des bulles, d'un mouvement rapide et prudent, insérez une pince à épiler dans laquelle un cristal de permanganate de potassium est serré. Ouvrez légèrement la pince à épiler et retirez-la rapidement. Dans un autre flacon, ajouter un cristal de sulfate de cuivre. La gélatine ralentit le processus de diffusion et pendant plusieurs heures d'affilée, vous pouvez observer une image très intéressante : une boule colorée se développera autour des cristaux.

Expérience numéro 4. Séparation de mélanges homogènes par cristallisation.

Faites pousser un cristal ou des cristaux à partir d'une solution saturée de chlorure de sodium, de sulfate de cuivre ou d'alun de potassium.

Le but de l'expérience: apprendre à préparer une solution saturée de chlorure de sodium ou d'autres substances, à faire pousser des cristaux différentes tailles, pour consolider les compétences et les capacités lors du travail avec des substances et des équipements chimiques.

Matériel: un verre et un pot d'un litre pour préparer une solution, une cuillère en bois ou un agitateur, du sel pour l'expérience - sel de table, sulfate de cuivre ou alun, eau chaude, une graine - un cristal de sel suspendu à un fil, un entonnoir et papier filtre.

Méthode expérimentale :

Préparez une solution saline saturée. Pour ce faire, versez d'abord dans un bocal eau chaude jusqu'à la moitié de son volume, puis ajouter le sel approprié par portions, en remuant constamment. Ajoutez du sel jusqu'à ce qu'il ne se dissolve plus. Filtrez la solution résultante dans un verre à travers un entonnoir avec du papier filtre ou du coton et laissez la solution refroidir pendant 2-3 heures. Introduisez une graine dans la solution refroidie - un cristal de sel suspendu à un fil, couvrez soigneusement la solution avec un couvercle et laissez reposer longtemps (2-3 jours ou plus).

Résultats des travaux et conclusions :

Examinez votre cristal et répondez aux questions :

Combien de jours avez-vous fait pousser le cristal ?

Quelle est sa forme ?

De quelle couleur est le cristal ?

C'est transparent ou pas ?

Quelles sont les dimensions du cristal : hauteur, largeur, épaisseur ?

Quelle est la masse du cristal ?

Dessinez ou photographiez votre cristal.

Expérience numéro 5. Séparation de mélanges homogènes par distillation.

Obtenez à la maison 50 ml d'eau distillée.

Le but de l'expérience : apprendre à séparer des mélanges homogènes par distillation.

Equipement : théière émaillée, deux bocaux en verre.

Méthode expérimentale :

Versez 1/3 de l'eau dans une théière émaillée et posez dessus cuisinière à gaz de sorte que le bec de la bouilloire dépasse du bord du poêle. Lorsque l'eau bout, fixez un bocal en verre-réfrigérateur sur le bec de la bouilloire, sous lequel placez un deuxième bocal pour recueillir le condensat. Pour que le bocal du réfrigérateur ne surchauffe pas, vous pouvez y mettre une serviette imbibée d'eau froide.

Résultats des travaux et conclusions :

Répondez aux questions posées :

Qu'est-ce que l'eau du robinet ?

Comment les mélanges homogènes sont-ils séparés ?

Qu'est-ce que l'eau distillée ? Où et à quelles fins est-il utilisé ?

Notez votre expérience.

Expérience numéro 6. Extraction de l'amidon des pommes de terre.

Obtenez une petite quantité d'amidon à la maison.

Matériel : 2-3 pommes de terre, râpe, étamine, petite casserole, eau.

Méthode expérimentale :

Râpez les pommes de terre épluchées sur une râpe fine et remuez la masse obtenue dans de l'eau. Ensuite, filtrez-le à travers une étamine et pressez-le. Mélangez à nouveau le reste de la masse dans de la gaze avec de l'eau. Laissez le liquide se déposer. L'amidon va se déposer au fond du plat. Égouttez le liquide et remuez à nouveau l'amidon décanté. Répétez l'opération plusieurs fois jusqu'à ce que l'amidon soit complètement propre et blanc. Filtrer et sécher l'amidon obtenu.

Que pensez-vous, de quelle pomme de terre obtiendrez-vous plus d'amidon : d'une jeune (qui a été récemment déterrée) ou d'une vieille (qui a été dans un magasin de légumes tout l'hiver) ?

Expérience numéro 7. Extraction du sucre des betteraves sucrières.

Obtenez une petite quantité de sucre à la maison.

Le but de l'expérience : apprendre à extraire des substances à partir de matières végétales.

Matériel : grosse betterave sucrière, charbon actif, sable de rivière, casserole, deux bidons, coton, cuillère, entonnoir, gaze.

Méthode expérimentale :

Coupez les betteraves en petits morceaux, mettez-les dans une casserole, versez-y un verre d'eau et faites bouillir pendant 15 à 20 minutes. Bien frotter les tranches de betteraves cuites avec une cuillère ou un pilon. Filtrez cette masse sombre à travers un entonnoir contenant du coton. Filtrez ensuite la solution obtenue à travers un entonnoir préparé de manière spéciale. Mettez-y un morceau de gaze, une fine couche de coton sur la gaze, puis du charbon actif broyé (4-5 comprimés) et une fine couche (1 cm) de sable de rivière propre (lavez et séchez le sable de rivière à l'avance) . La solution résultante (filtrat) est placée dans une casserole. Il faut en évaporer une partie jusqu'à l'apparition de cristaux transparents. C'est du sucre. Goûte-le!

Pourquoi pensez-vous qu'il est nécessaire de filtrer le liquide à travers une couche de charbon actif ?

Expérience numéro 8. Extraction de fromage cottage à partir de lait.

Obtenez quelques grammes de fromage cottage à la maison.

Le but de l'expérience : apprendre à faire du fromage cottage à la maison.

Equipement : lait, vinaigre, casserole, gaze, réchaud à gaz.

Méthode expérimentale :

Il y a des protéines dans le lait. Si le lait bout, "s'enfuit" par-dessus le bord, l'odeur caractéristique des protéines brûlées se répand immédiatement. L'apparition d'une odeur caractéristique de lait brûlé indique que le phénomène de dénaturation s'est produit (repliement de la protéine et passage à une forme insoluble). La dénaturation des protéines n'est pas seulement due à la chaleur.

Faisons l'expérience suivante. Chauffons un demi-verre de lait pour qu'il devienne un peu chaud et ajoutons du vinaigre. Le lait caillera immédiatement, formant de gros flocons. (Si le lait est laissé dans un endroit chaud, la protéine coagule également, mais pour une raison différente - c'est le «travail» des bactéries lactiques). Le contenu de la casserole est filtré à travers une étamine, en le tenant par les bords. Si vous reliez ensuite les bords de la gaze, soulevez-la au-dessus du verre et pressez-la, une masse épaisse restera dessus - du fromage cottage.

Expérience numéro 9. Obtenir du beurre.

Obtenez une petite quantité de beurre à la maison.

Le but de l'expérience : apprendre à extraire beurre du lait.

Matériel : du lait, un bocal en verre, une petite fiole transparente avec un bouchon ou un couvercle hermétique.

Méthode expérimentale :

Versez le lait frais dans un bocal en verre, mettez-le au réfrigérateur. Au bout de quelques heures, mais mieux le lendemain, regardez bien : qu'est-il arrivé au lait ? Expliquez ce que vous voyez.

A l'aide d'une petite cuillère, prélevez délicatement la crème ( couche supérieure lait) et transférez-les dans un flacon. Si vous avez besoin de faire du beurre à partir de crème, vous devrez le secouer longuement et patiemment pendant au moins une demi-heure dans un flacon fermé par un couvercle jusqu'à ce qu'un morceau d'huile se forme.

Expérience numéro 10. Extraction.

Pratiquez le processus d'extraction.

Le but de l'expérience : mettre en pratique le processus d'extraction.

A) Matériel : graines de tournesol, essence, éprouvette, soucoupe, mortier et pilon.

Méthode expérimentale :

Moudre quelques graines de tournesol dans un mortier. Transférer les graines broyées dans un tube à essai et remplir avec une petite quantité d'essence, bien agiter plusieurs fois. Laisser reposer l'éprouvette pendant deux heures (à l'écart du feu), sans oublier de la secouer de temps en temps. Vidanger l'essence sur une soucoupe et la déposer sur le balcon. Lorsque l'essence s'évapore, il restera de l'huile au fond qui a été dissoute dans l'essence.

B) Matériel : teinture d'iode, eau, essence, éprouvette.

Méthode expérimentale :

L'essence peut également extraire l'iode d'une teinture d'iode de pharmacie. Pour ce faire, versez un tiers d'eau dans un tube à essai, ajoutez environ 1 ml de teinture d'iode et ajoutez la même quantité d'essence à la solution brunâtre obtenue. Secouez le tube à essai et laissez-le tranquille. Lorsque le mélange se stratifie, la couche supérieure d'essence deviendra brun foncé et la couche aqueuse inférieure deviendra presque incolore: après tout, l'iode ne se dissout pas bien dans l'eau, mais bien dans l'essence.

Qu'est-ce que l'extraction ? Processus de séparation d'un mélange de substances liquides ou solides par extraction - dissolution sélective dans certains liquides (extractants) de l'un ou l'autre composant du mélange. Le plus souvent, les substances sont extraites de solutions aqueuses avec des solvants organiques, qui sont généralement non miscibles avec l'eau. Les principales exigences pour les extractants sont : la sélectivité (sélectivité d'action), la non-toxicité, éventuellement une faible volatilité, l'inertie chimique et un faible coût. L'extraction est utilisée dans industrie chimique, le raffinage du pétrole, la production de médicaments et surtout largement dans la métallurgie non ferreuse

Conclusion.

Conclusions de travail.

En faisant ce travail, j'ai appris à préparer des mélanges hétérogènes et homogènes, mené une étude des propriétés des substances et découvert que lors de la simple compilation d'un mélange de deux composants, ces substances ne se transfèrent pas leurs propriétés, mais les conservent à eux-mêmes. Les propriétés des composants initiaux (telles que : volatilité, état d'agrégation, capacité à magnétiser, solubilité dans l'eau, taille des particules, et autres) sont également basées sur des méthodes pour leur séparation. Lors d'une recherche pédagogique, j'ai maîtrisé les méthodes suivantes de séparation des mélanges hétérogènes : action magnétique, décantation, filtration et mélanges homogènes : évaporation, cristallisation, distillation, chromatographie, extraction. j'ai pu extraire de produits alimentaires substances pures : sucre de betterave sucrière, amidon de pomme de terre, fromage blanc et beurre de lait. J'ai réalisé que la chimie est une science très intéressante et instructive, et que les connaissances acquises dans les cours de chimie et après des heures très utile dans ma vie.

Les résultats de la séparation d'un mélange de fer et de sable.

expérience #1 #1 #1 #2 #2

substance fer sable mélange partie 1 partie 2

couleur gris jaune gris-jaune gris jaune aimant attraction oui non oui oui non

le sable est différent le sable a des propriétés différentes du sable de fer et du sable de fer

Les résultats de la séparation des colorants sur papier.

expérience n° 1 n° 2 substance mélange de colorants avant séparation mélange de colorants après séparation couleur noir colorant n° 1 - rouge colorant n° 2 - vert conclusion ce mélange est homogène. le mélange est divisé en deux matières premières ; Ce sont des colorants rouges et verts.

1. Remplissez les trous dans le texte en utilisant les mots "composants", "différences", "deux", "physique".

Un mélange peut être préparé en mélangeant au moins deux substances. Les mélanges peuvent être séparés en composants individuels en utilisant des méthodes physiques basées sur les différences dans les propriétés physiques des composants.

2. Complétez les phrases.

a) La méthode de décantation est basée sur Le fait que les particules solides soient suffisamment grosses, elles se déposent rapidement au fond et le liquide peut être soigneusement drainé des sédiments.

b) La méthode de centrifugation est basée sur Actions force centrifuge- les particules les plus lourdes se déposent, et les plus légères sont au-dessus.

c) La méthode de filtrage est basée sur faire passer une solution d'un solide à travers un filtre, où les particules solides sont retenues sur le filtre.

3. Insérez un mot manquant :

a) farine et sucre cristallisé - un tamis; limaille de soufre et de fer - un aimant.

b) de l'eau et huile de tournesol- entonnoir de séparation; eau et sable de rivière - filtre.

c) air et poussière - respirateur ; air et gaz toxique - absorbant.

4. Faites une liste équipement nécessaire pour le filtrage.

a) filtre en papier
b) un verre avec une solution
c) entonnoir en verre
d) nettoyer le verre
e) tige de verre
f) trépied avec pied

5. Expérience en laboratoire. Fabrication de filtres ordinaires et pliés à partir de papier filtre ou de serviette en papier.

Que pensez-vous, à travers quel filtre la solution passera-t-elle plus rapidement - régulière ou plissée ? Pourquoi?

Grâce au plissé - la surface de contact de la filtration est plus grande que celle d'un filtre classique.

6. Suggérer des méthodes pour séparer les mélanges indiqués au tableau 16.

Façons de séparer certains mélanges

7. Expérience à domicile. Adsorption des colorants Pepsi-Cola par le charbon actif.

Réactifs et équipement : boisson gazeuse, charbon actif; casserole, entonnoir, papier filtre, cuisinière électrique (à gaz).

Processus de travail. Versez une demi-tasse (100 ml) de boisson gazeuse dans une casserole. Ajouter 5 comprimés de charbon actif au même endroit. Faire chauffer la poêle 10 minutes sur la cuisinière. Filtrez le charbon de bois. Expliquez les résultats de l'expérience.

La solution est devenue incolore en raison de l'absorption de matière colorante avec du charbon actif.

8. Expérience à domicile. Adsorption des vapeurs odorantes par les sticks de maïs.

Réactifs et équipement: bâtonnets de maïs, parfum ou eau de Cologne ; 2 pots en verre identiques avec couvercles.

Processus de travail. Mettez une goutte de parfum dans deux pots en verre. Mettez 4-5 bâtonnets de maïs dans l'un des bocaux. Fermez les deux pots avec des couvercles. Secouez un peu le pot contenant les bâtonnets de maïs. Pour quelle raison?

Pour augmenter le taux d'adsorption.

Ouvrez les deux banques. Expliquez les résultats de l'expérience.

Il n'y a pas d'odeur dans le pot où se trouvaient les bâtonnets de maïs, car ils ont absorbé l'odeur du parfum.

• Règles de travail en laboratoire.
• Verrerie et matériel de laboratoire.
• Règles de sécurité lors du travail avec des substances caustiques, combustibles et toxiques, des produits chimiques ménagers.
• Méthodes scientifiques pour l'étude des produits chimiques et des transformations. Méthodes de séparation de mélanges et de purification de substances.

Règles de travail en laboratoire

Il est strictement interdit de travailler seul dans le laboratoire, car en cas d'accident, il n'y aura personne pour aider la victime et éliminer les conséquences de l'accident.

Pendant le travail au laboratoire, il est nécessaire de respecter les règles de propreté, de silence, d'ordre et de sécurité, car la précipitation et la négligence entraînent souvent des accidents aux conséquences graves.

Chaque travailleur doit savoir où se trouvent dans le laboratoire l'équipement de protection contre les incendies et une trousse de premiers soins contenant tout le nécessaire pour les premiers soins.

Vous ne pouvez pas commencer le travail tant que les étudiants n'ont pas maîtrisé toutes les techniques nécessaires à sa mise en œuvre.

Les expériences doivent être effectuées uniquement dans de la verrerie chimique propre. Après la fin de l'expérience, la vaisselle doit être lavée immédiatement.

Au cours du travail, il est nécessaire de respecter la propreté et la précision, de s'assurer que les substances ne pénètrent pas sur la peau du visage et des mains, car de nombreuses substances provoquent une irritation de la peau et des muqueuses.

Aucune substance dans le laboratoire ne peut être goûtée. Vous ne pouvez renifler des substances qu'en dirigeant soigneusement les vapeurs ou les gaz vers vous avec un léger mouvement de la main, et en ne vous penchant pas vers le récipient et en n'inspirant pas profondément.

Tout conteneur dans lequel des réactifs sont stockés doit être étiqueté avec le nom des substances.

Les récipients contenant des substances ou des solutions doivent être pris d'une main par le cou et de l'autre, par le bas, soutenir le fond.

Lorsque vous chauffez des substances liquides et solides dans des tubes à essai et des flacons, ne dirigez pas leurs ouvertures vers vous et vos voisins. Il est également impossible de regarder d'en haut dans des récipients chauffés à découvert afin d'éviter d'éventuels dommages lors de l'éjection d'une masse chaude.

Après avoir terminé les travaux, coupez le gaz, l'eau, l'électricité.

Il est strictement interdit de verser dans les éviers des solutions concentrées d'acides et d'alcalis, ainsi que divers solvants organiques, substances à forte odeur et inflammables. Tous ces déchets doivent être versés dans des bouteilles spéciales.

Chaque laboratoire doit disposer de masques et de lunettes de protection.

Dans chaque pièce du laboratoire, il est nécessaire d'avoir un équipement de protection contre l'incendie: une boîte avec du sable tamisé et une pelle pour celui-ci, une couverture anti-feu (amiante ou feutre épais), des extincteurs chargés.

Règles de sécurité lors du travail avec des substances caustiques, combustibles et toxiques, des produits chimiques ménagers

Pour accélérer la dissolution des solides dans le tube à essai, ne couvrez pas son ouverture avec votre doigt pendant l'agitation.

La dissolution de l'alcali doit être effectuée dans des plats en porcelaine en ajoutant de petites portions de la substance à l'eau, sous agitation continue.

Lors de la détermination de l'odeur d'une substance, ne vous penchez pas dessus, n'inhalez pas les vapeurs ou le gaz libéré. Il est nécessaire de diriger la vapeur ou le gaz vers le nez avec un léger mouvement de la main sur le col du récipient et d'inspirer avec précaution.

L'acide ou l'alcali renversé doit être recouvert de sable propre et sec et mélangé jusqu'à ce que tout le liquide soit complètement absorbé. Retirez le sable humide avec une cuillère dans un large récipient en verre pour un lavage et une neutralisation ultérieurs.

Les solutions des flacons réactifs doivent être versées de manière à ce que, lorsqu'elles sont inclinées, l'étiquette soit sur le dessus (l'étiquette est dans la paume de la main). Si des solutions d'alcalis ou d'acides entrent en contact avec la peau, rincez-les après avoir secoué les gouttes visibles avec un fort courant d'eau froide, puis traitez avec une solution neutralisante (solution d'acide acétique à 2 % ou solution de bicarbonate de sodium à 2 %) et rincer à l'eau.

Méthodes de séparation de mélanges et de purification de substances. Substances pures et mélanges substances

Un mélange est un matériau composé de deux substances ou plus alternant de manière aléatoire dans l'espace.

Une substance pure est un matériau physiquement et chimiquement homogène avec un certain ensemble de propriétés constantes. La teneur en impuretés dans les préparations de haute pureté est mesurée en millionièmes et milliardièmes de pour cent.

Mélanges
Homogène (homogène)	Hétérogène (hétérogène)
Les mélanges homogènes sont ceux dans lesquels les particules ne peuvent être détectées ni visuellement ni à l'aide d'instruments optiques, car les substances sont à l'état fragmenté au niveau micro.	Les mélanges non homogènes sont ceux dans lesquels les particules peuvent être détectées soit visuellement, soit à l'aide d'instruments optiques. De plus, ces substances sont dans différents états d'agrégation (phases)
Exemples de mélange
Véritables solutions (sel de table + eau, une solution d'alcool dans l'eau)	Suspensions (solide + liquide), par exemple eau + sable
Solutions solides, alliages, par exemple laiton, bronze.	Émulsions (liquide + liquide), par exemple eau + graisse
Solutions de gaz (mélanges de n'importe quelle quantité et n'importe quel nombre de gaz)	Aérosols (gaz + liquide), par exemple brouillard

La décantation est une méthode basée sur les différentes densités de substances.

Par exemple, un mélange d'huile végétale et d'eau peut être séparé en huile et eau en laissant simplement le mélange se déposer.

La filtration est une méthode basée sur la capacité différente du filtre à laisser passer les substances qui composent le mélange. Par exemple, à l'aide d'un filtre, les impuretés solides peuvent être séparées d'un liquide.

L'évaporation est la séparation des solides non volatils d'une solution dans un solvant volatil - en particulier l'eau. Par exemple, pour isoler le sel dissous dans l'eau, il suffit d'évaporer l'eau. L'eau va s'évaporer et le sel va rester.