Décantation d'exemples de mélanges. Sujet : "Méthodes de séparation des mélanges" (8e année). Les tâches sont plus difficiles

bloc théorique.

Le concept de "mélange" a été défini au 17ème siècle. Le scientifique anglais Robert Boyle: "Un mélange est un système intégral composé de composants hétérogènes."

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

Signes de comparaison	substance pure	Mélange
	Constant	inconstant
Matières	Même	Divers
Propriétés physiques	Permanent	Inconstant
Changement d'énergie pendant la formation	passe	N'arrive pas
Séparation	Par des réactions chimiques	Méthodes physiques

Les mélanges diffèrent les uns des autres en apparence.

La classification des mélanges est indiquée dans le tableau:

Voici des exemples de suspensions (sable de rivière + eau), d'émulsions (huile végétale + eau) et de solutions (air en flacon, sel + eau, petite monnaie : aluminium + cuivre ou nickel + cuivre).

Méthodes de séparation des mélanges

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

Diverses méthodes de séparation des mélanges sont utilisées pour purifier les substances.

Évaporation - la séparation des solides dissous dans un liquide en le convertissant en vapeur.

Distillation- distillation, séparation des substances contenues dans des mélanges liquides selon les points d'ébullition, suivie d'un refroidissement de la vapeur.

Dans la nature, l'eau sous sa forme pure (sans sels) n'existe pas. Les eaux océaniques, de mer, de rivière, de puits et de source sont des variétés de solutions salines dans l'eau. Cependant, les gens ont souvent besoin d'eau propre qui ne contient pas de sels (utilisée dans les moteurs de voiture ; dans la production chimique pour obtenir diverses solutions et substances ; dans la fabrication de photographies). Cette eau est appelée distillée et la méthode pour l'obtenir est appelée distillation.

La filtration est le filtrage de liquides (gaz) à travers un filtre afin de les purifier des impuretés solides.

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

Envisager des moyens de séparer hétérogèneet mélanges homogènes.

Exemple de mélange	Méthode de séparation
Suspension - un mélange de sable de rivière avec de l'eau	règlement Séparation soutenir basée sur différentes densités de 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. Séparation d'un mélange d'eau et d'huile végétale par décantation
Un mélange de sable et de sel de table dans l'eau	Filtration Quelle est la base de la séparation de mélanges hétérogènes à l'aide de filtration• Sur diverses solubilités de substances dans l'eau et sur diverses 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 à la base du fonctionnement des appareils électroménagers, tels que 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»). Séparation d'un mélange d'amidon et d'eau par filtration
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. Séparation d'un mélange de soufre et de fer à l'aide d'un aimant et d'eau
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. Séparation de mélanges homogènes

Une méthode spéciale de séparation des composants, basée sur leur absorption différente par une certaine substance, est chromatographie.

Utilisant la chromatographie, le botaniste russe 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.

Méthodes d'expression de la composition des mélanges.

· Fraction massique du composant dans le mélange- le rapport de la masse du composant à la masse de l'ensemble du mélange. Habituellement, la fraction massique est exprimée en %, mais pas nécessairement.

ω ["oméga"] = mcomposant / mmélange

· Fraction molaire d'un composant dans un mélange- le rapport du nombre de moles (quantité de substance) du composant au nombre total de moles de toutes les substances du mélange. Par exemple, si le mélange comprend les substances A, B et C, alors :

χ ["chi"] composante A \u003d n composante A / (n (A) + n (B) + n (C))

· Rapport molaire des composants. Parfois, dans les tâches d'un mélange, le rapport molaire de ses composants est indiqué. Par exemple:

ncomposant A : ncomposant B = 2 : 3

· Fraction volumique du composant dans le mélange (uniquement pour les gaz)- le rapport du volume de la substance A au volume total de l'ensemble du mélange gazeux.

φ ["phi"] = Vcomposant / Vmélange

Bloc de pratique.

Considérons trois exemples de problèmes dans lesquels des mélanges de métaux réagissent avec chlorhydrique acide:

Exemple 1Lorsqu'un mélange de cuivre et de fer pesant 20 g a été exposé à un excès d'acide chlorhydrique, 5,6 litres de gaz (n.a.) ont été libérés. Déterminer les fractions massiques de métaux dans le mélange.

Dans le premier exemple, le cuivre ne réagit pas avec l'acide chlorhydrique, c'est-à-dire que l'hydrogène est libéré lorsque l'acide réagit avec le fer. Ainsi, connaissant le volume d'hydrogène, nous pouvons immédiatement trouver la quantité et la masse de fer. Et, en conséquence, les fractions massiques des substances dans le mélange.

Exemple 1 solution.

n \u003d V / Vm \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol.

2. Selon l'équation de réaction :

3. La quantité de fer est également de 0,25 mol. Vous pouvez trouver sa masse :
mFe = 0,25 56 = 14 g.

Réponse : 70 % de fer, 30 % de cuivre.

Exemple 2Sous l'action d'un excès d'acide chlorhydrique sur un mélange d'aluminium et de fer pesant 11 g, 8,96 litres de gaz (n.a.) sont dégagés. Déterminer les fractions massiques de métaux dans le mélange.

Dans le deuxième exemple, la réaction est les deux métal. Ici, l'hydrogène est déjà libéré de l'acide dans les deux réactions. Par conséquent, le calcul direct ne peut pas être utilisé ici. Dans de tels cas, il est pratique de résoudre à l'aide d'un système d'équations très simple, en prenant pour x - le nombre de moles de l'un des métaux et pour y - la quantité de substance du second.

Solution de l'exemple 2.

1. Trouvez la quantité d'hydrogène :
n \u003d V / Vm \u003d 8,96 / 22,4 \u003d 0,4 mol.

2. Supposons que la quantité d'aluminium soit x mol et de fer y mol. On peut alors exprimer en x et y la quantité d'hydrogène libéré :


	2HCl = FeCl2 +

4. Nous connaissons la quantité totale d'hydrogène : 0,4 mol. Veux dire,
1,5x + y = 0,4 (c'est la première équation du système).

5. Pour un mélange de métaux, vous devez exprimer masses par des quantités de substances.
m = Mn
Donc la masse d'aluminium
mAl = 27x,
masse de fer
mFe = 56y,
et la masse de tout le mélange
27x + 56y = 11 (c'est la deuxième équation du système).

6. Nous avons donc un système de deux équations :

7. Résoudre de tels systèmes est beaucoup plus pratique en soustrayant en multipliant la première équation par 18 :
27x + 18a = 7,2
et en soustrayant la première équation de la seconde :

8. (56 - 18)y \u003d 11 - 7,2
y \u003d 3,8 / 38 \u003d 0,1 mol (Fe)
x = 0,2 mol (Al)

mFe = n M = 0,1 56 = 5,6 g
mAl = 0,2 27 = 5,4 g
ωFe = mFe / mmélange = 5,6 / 11 = 0,50,91%),

respectivement,
ωAl \u003d 100% - 50,91% \u003d 49,09%

Réponse : 50,91 % de fer, 49,09 % d'aluminium.

Exemple 316 g d'un mélange de zinc, d'aluminium et de cuivre ont été traités avec un excès de solution d'acide chlorhydrique. Dans ce cas, 5,6 litres de gaz (n.a.) ont été libérés et 5 g de la substance ne se sont pas dissous. Déterminer les fractions massiques de métaux dans le mélange.

Dans le troisième exemple, deux métaux réagissent, mais le troisième métal (le cuivre) ne réagit pas. Par conséquent, le reste de 5 g est la masse de cuivre. Les quantités des deux métaux restants - le zinc et l'aluminium (notez que leur masse totale est de 16 - 5 = 11 g) peuvent être trouvées à l'aide d'un système d'équations, comme dans l'exemple n° 2.

Réponse à l'exemple 3 : 56,25 % de zinc, 12,5 % d'aluminium, 31,25 % de cuivre.

Exemple 4Un mélange de fer, d'aluminium et de cuivre a été traité avec un excès d'acide sulfurique concentré froid. Dans le même temps, une partie du mélange s'est dissoute et 5,6 litres de gaz (n.a.) ont été libérés. Le mélange restant a été traité avec un excès de solution d'hydroxyde de sodium. 3,36 litres de gaz se sont dégagés et 3 g de résidu non dissous sont restés. Déterminer la masse et la composition du mélange initial de métaux.

Dans cet exemple, rappelez-vous que concentré à froid l'acide sulfurique ne réagit pas avec le fer et l'aluminium (passivation), mais réagit avec le cuivre. Dans ce cas, de l'oxyde de soufre (IV) est libéré.
Avec alcali réagit uniquement de l'aluminium- métal amphotère (en plus de l'aluminium, le zinc et l'étain se dissolvent également dans les alcalis, et le béryllium peut toujours être dissous dans un alcali concentré chaud).

Exemple 4 solution.

1. Seul le cuivre réagit avec l'acide sulfurique concentré, le nombre de moles de gaz :
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol


	2H2SO4 (concentré) = CuSO4 +

2. (n'oubliez pas que de telles réactions doivent être égalisées à l'aide d'une balance électronique)

3. Étant donné que le rapport molaire du cuivre et du dioxyde de soufre est de 1: 1, le cuivre est également de 0,25 mol. Vous pouvez trouver la masse de cuivre :
mCu \u003d n M \u003d 0,25 64 \u003d 16 g.

4. L'aluminium réagit avec une solution alcaline et un hydroxocomplexe d'aluminium et de l'hydrogène se forment :
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

Al0 − 3e = Al3+

5. Nombre de moles d'hydrogène :
nH2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol,
le rapport molaire de l'aluminium et de l'hydrogène est de 2:3 et, par conséquent,
nAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 mol.
Poids aluminium :
mAl \u003d n M \u003d 0,1 27 \u003d 2,7 g

6. Le reste est du fer, pesant 3 g. Vous pouvez trouver la masse du mélange :
mmix \u003d 16 + 2,7 + 3 \u003d 21,7 g.

7. Fractions massiques de métaux :

ωCu = mCu / mmélange = 16 / 21,7 = 0,7,73 %)
ωAl = 2,7 / 21,7 = 0,1,44 %)
ωFe = 13,83 %

Réponse : 73,73 % cuivre, 12,44 % aluminium, 13,83 % fer.

Exemple 521,1 g d'un mélange de zinc et d'aluminium ont été dissous dans 565 ml d'une solution d'acide nitrique contenant 20 % en poids. % HNO3 et ayant une densité de 1,115 g/ml. Le volume de gaz libéré, qui est une substance simple et le seul produit de la réduction de l'acide nitrique, s'élevait à 2,912 l (n.a.). Déterminer la composition de la solution résultante en pourcentage de masse. (RCTU)

Le texte de ce problème indique clairement le produit de la réduction de l'azote - "substance simple". Puisque l'acide nitrique ne produit pas d'hydrogène avec les métaux, c'est de l'azote. Les deux métaux dissous dans l'acide.
Le problème ne pose pas la composition du mélange initial de métaux, mais la composition de la solution obtenue après les réactions. Cela rend la tâche plus difficile.

Exemple 5 solution.

1. Déterminez la quantité de substance gazeuse :
nN2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

2. Déterminez la masse de la solution d'acide nitrique, la masse et la quantité de la substance HNO3 dissoute :

msolution \u003d ρ V \u003d 1,115 565 \u003d 630,3 g
mHNO3 = ω msolution = 0,2 630,3 = 126,06 g
nHNO3 = m / M = 126,06 / 63 = 2 mol

Veuillez noter que puisque les métaux se sont complètement dissous, cela signifie - juste assez d'acide(ces métaux ne réagissent pas avec l'eau). En conséquence, il faudra vérifier Y a-t-il trop d'acide ?, et combien il en reste après la réaction dans la solution résultante.

3. Composez des équations de réaction ( n'oubliez pas la balance électronique) et, pour la commodité des calculs, nous prenons pour 5x - la quantité de zinc, et pour 10y - la quantité d'aluminium. Ensuite, conformément aux coefficients des équations, l'azote dans la première réaction sera x mol, et dans la seconde - 3y mol:


	12HNO3 = 5Zn(NO3)2 +

Zn0 − 2e = Zn2+


	36HNO3 = 10Al(NO3)3 +

Al0 − 3e = Al3+

5. Puis, étant donné que la masse du mélange de métaux est de 21,1 g, leurs masses molaires sont de 65 g/mol pour le zinc et de 27 g/mol pour l'aluminium, on obtient le système d'équations suivant :

6. Il est commode de résoudre ce système en multipliant la première équation par 90 et en soustrayant la première équation de la seconde.

7. x \u003d 0,04, ce qui signifie nZn \u003d 0,04 5 \u003d 0,2 mol
y \u003d 0,03, ce qui signifie que nAl \u003d 0,03 10 \u003d 0,3 mol

8. Vérifiez la masse du mélange :
0,2 65 + 0,3 27 \u003d 21,1 g.

9. Passons maintenant à la composition de la solution. Il sera commode de réécrire à nouveau les réactions et d'écrire sur les réactions les quantités de toutes les substances ayant réagi et formées (sauf l'eau):

10. La question suivante est : l'acide nitrique est-il resté dans la solution et combien en reste-t-il ?
Selon les équations de réaction, la quantité d'acide qui a réagi :
nHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mol,
c'est-à-dire que l'acide était en excès et vous pouvez calculer son reste dans la solution :
nHNO3res. \u003d 2 - 1,56 \u003d 0,44 mol.

11. Ainsi, dans solution finale contient :

nitrate de zinc à raison de 0,2 mol:
mZn(NO3)2 = n M = 0,2 189 = 37,8 g
nitrate d'aluminium à raison de 0,3 mol:
mAl(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
un excès d'acide nitrique à raison de 0,44 mol :
mHNO3res. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

12. Quelle est la masse de la solution finale ?
Rappelez-vous que la masse de la solution finale est constituée des composants que nous avons mélangés (solutions et substances) moins les produits de réaction qui ont quitté la solution (précipités et gaz):

13.
Alors pour notre tâche :

14. nouveau solution \u003d masse de solution acide + masse d'alliage métallique - masse d'azote
mN2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
Nouveau solution \u003d 630,3 + 21,1 - 3,36 \u003d 648,04 g

ωZn(NO3)2 \u003d mv-va / mr-ra \u003d 37,8 / 648,04 \u003d 0,0583
ωAl(NO3)3 \u003d mv-va / mr-ra \u003d 63,9 / 648,04 \u003d 0,0986
ωHNO3res. \u003d mv-va / mr-ra \u003d 27,72 / 648,04 \u003d 0,0428

Réponse : 5,83 % de nitrate de zinc, 9,86 % de nitrate d'aluminium, 4,28 % d'acide nitrique.

Exemple 6Lors du traitement de 17,4 g d'un mélange de cuivre, de fer et d'aluminium avec un excès d'acide nitrique concentré, 4,48 litres de gaz (na) ont été libérés, et lorsque ce mélange a été exposé à la même masse d'excès d'acide chlorhydrique, 8,96 l de gaz (na). u.). Déterminer la composition du mélange initial. (RCTU)

Lors de la résolution de ce problème, nous devons nous rappeler, premièrement, que l'acide nitrique concentré avec un métal inactif (cuivre) donne du NO2, tandis que le fer et l'aluminium ne réagissent pas avec lui. L'acide chlorhydrique, en revanche, ne réagit pas avec le cuivre.

Réponse exemple 6 : 36,8 % cuivre, 32,2 % fer, 31 % aluminium.

Tâches pour une solution indépendante.

1. Problèmes simples avec deux composants de mélange.

1-1. Un mélange de cuivre et d'aluminium pesant 20 g a été traité avec une solution d'acide nitrique à 96 % et 8,96 litres de gaz (n.a.) ont été libérés. Déterminer la fraction massique d'aluminium dans le mélange.

1-2. Un mélange de cuivre et de zinc pesant 10 g a été traité avec une solution alcaline concentrée. Dans ce cas, 2,24 litres de gaz (n. y.) ont été libérés. Calculer la fraction massique de zinc dans le mélange initial.

1-3. Un mélange de magnésium et d'oxyde de magnésium pesant 6,4 g a été traité avec une quantité suffisante d'acide sulfurique dilué. Dans le même temps, 2,24 litres de gaz (n.a.) ont été libérés. Trouver la fraction massique de magnésium dans le mélange.

1-4. Un mélange de zinc et d'oxyde de zinc pesant 3,08 g a été dissous dans de l'acide sulfurique dilué. On obtient du sulfate de zinc pesant 6,44 g.Calculer la fraction massique de zinc dans le mélange initial.

1-5. Sous l'action d'un mélange de poudres de fer et de zinc pesant 9,3 g sur un excès de solution de chlorure de cuivre (II), 9,6 g de cuivre se sont formés. Déterminer la composition du mélange initial.

1-6. Quelle masse d'une solution d'acide chlorhydrique à 20% sera nécessaire pour dissoudre complètement 20 g d'un mélange de zinc avec de l'oxyde de zinc, si de l'hydrogène est libéré à raison de 4,48 litres (n.a.) ?

1-7. Lorsqu'ils sont dissous dans de l'acide nitrique dilué, 3,04 g d'un mélange de fer et de cuivre libèrent de l'oxyde nitrique (II) avec un volume de 0,896 l (n.a.). Déterminer la composition du mélange initial.

1-8. Lors de la dissolution de 1,11 g d'un mélange de limaille de fer et d'aluminium dans une solution d'acide chlorhydrique à 16% (ρ = 1,09 g / ml), 0,672 litres d'hydrogène (n.a.) ont été libérés. Trouvez les fractions massiques de métaux dans le mélange et déterminez le volume d'acide chlorhydrique consommé.

2. Les tâches sont plus complexes.

2-1. Un mélange de calcium et d'aluminium pesant 18,8 g a été calciné sans accès à l'air avec un excès de poudre de graphite. Le produit de la réaction a été traité avec de l'acide chlorhydrique dilué et 11,2 litres de gaz (n.a.) ont été libérés. Déterminer les fractions massiques de métaux dans le mélange.

2-2. Pour dissoudre 1,26 g d'un alliage de magnésium avec de l'aluminium, 35 ml d'une solution d'acide sulfurique à 19,6 % (ρ = 1,1 g/ml) ont été utilisés. L'excès d'acide a réagi avec 28,6 ml d'une solution d'hydrogénocarbonate de potassium à 1,4 mol/L. Déterminer les fractions massiques de métaux dans l'alliage et le volume de gaz (n.a.) libéré lors de la dissolution de l'alliage.

Quelle est la différence entre les substances pures et les mélanges de substances ?

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 de la 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. Le scientifique anglais Robert Boyle : "Un mélange est un système intégral composé de composants hétérogènes."

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

Les mélanges diffèrent les uns des autres en apparence.

La classification des mélanges est indiquée dans le tableau:

Voici des exemples de suspensions (sable de rivière + eau), d'émulsions (huile végétale + eau) et de solutions (air en flacon, sel + eau, petite monnaie : aluminium + cuivre ou nickel + cuivre).

Dans les suspensions, les particules solides sont visibles, dans les émulsions - gouttelettes liquides, ces mélanges sont appelés hétérogènes (hétérogènes) et dans les solutions, les composants ne se distinguent pas, ce sont des mélanges homogènes (homogènes).

Méthodes de séparation des mélanges

Diverses méthodes de séparation des mélanges sont utilisées pour purifier les substances.

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

Envisager des moyens de séparer mélanges hétérogènes et homogènes .

Exemple de fusion	Méthode de séparation
Suspension - un mélange de sable de rivière avec de l'eau	règlement La séparation par décantation est basée sur différentes densités de 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. Le pétrole ou l'huile végétale forme une 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. Séparation d'un mélange d'eau et d'huile végétale par décantation
Un mélange de sable et de sel de table dans l'eau	Filtration Quelle est la base de la séparation de mélanges hétérogènes par filtration?Sur la solubilité différente des substances dans l'eau et sur les différentes tailles de particules. De l'autre côté les pores du filtre ne laissent passer que des particules de substances proportionnées, tandis que les particules plus grosses sont retenues sur le filtre. C'est ainsi que 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 à la base du fonctionnement des appareils électroménagers, tels que 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»). Séparation d'un mélange d'amidon et d'eau par filtration
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.. Séparation d'un mélange de soufre et de fer à l'aide d'un aimant et d'eau
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 les cristaux de sucre sont précipités à partir d'une solution saturée Parfois, il est nécessaire d'éliminer les impuretés des solvants à basse température d'ébullition, tels que 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 de réception) est l'alcool avec t bp = 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. Séparation de mélanges homogènes

Une méthode spéciale de séparation des composants, basée sur leur absorption différente par une certaine substance, est chromatographie.

À la maison, vous pouvez faire l'expérience suivante. Accrochez une bande de papier filtre sur la bouteille d'encre rouge, en y plongeant uniquement 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 ?

Lisez le poème de L. Martynov "L'eau distillée":

L'eau
Favorisé
verser!
Elle
brillait
Tellement pure
Quoi que ce soit à boire
Ne pas laver.
Et ce n'était pas un hasard.
Elle a raté
saules, tala
Et l'amertume des vignes fleuries,
Elle a raté les algues
Et le poisson gras des libellules.
Elle a manqué d'être ondulée
Elle manquait de couler partout.
Elle n'avait pas assez de vie.
Nettoyer -
Eau distillée!

AVEC méthodes de séparation des mélanges (à la fois hétérogènes et homogènes) reposent sur le fait que les substances qui composent le mélange conservent leurs propriétés individuelles. Les mélanges hétérogènes peuvent différer en composition et en état de phase, par exemple : gaz + liquide ; solide + liquide ; deux liquides non miscibles, etc. Les principales méthodes de séparation des mélanges sont présentées dans le schéma ci-dessous. Considérons chaque méthode séparément.
Séparation de mélanges hétérogènes
Pour séparation de mélanges hétérogènes, qui sont des systèmes solide-liquide ou solide-gaz, il existe trois voies principales :

filtration,
décantation (décantation,
séparation magnétique

FILTRATION
une méthode basée sur la solubilité différente des substances et les différentes tailles de particules des composants du mélange. La filtration sépare un solide d'un liquide ou d'un gaz.

Pour filtrer les liquides, on peut utiliser du papier filtre, qui est généralement plié en quatre et inséré dans un entonnoir en verre. L'entonnoir est placé dans un bécher dans lequel filtrer est le liquide qui a traversé le filtre.
La taille des pores du papier filtre est telle qu'elle permet aux molécules d'eau et aux molécules de soluté de s'infiltrer sans entrave. Les particules supérieures à 0,01 mm sont retenues sur le filtre et nepasser à travers, formant ainsi une couche de sédiments.
Rappelles toi!À l'aide de la filtration, il est impossible de séparer de vraies solutions de substances, c'est-à-dire des solutions dans lesquelles la dissolution s'est produite au niveau des molécules ou des ions.
En plus du papier filtre, les laboratoires de chimie utilisent des filtres spéciaux avec

différentes tailles de pores.
La filtration des mélanges gazeux n'est pas fondamentalement différente de la filtration des liquides. La seule différence est que lors du filtrage des gaz à partir de particules (SPM), des filtres de conceptions spéciales (papier, charbon) et des pompes sont utilisés pour forcer le mélange gazeux à travers le filtre, par exemple, la filtration de l'air dans un intérieur de voiture ou une hotte d'échappement au-dessus d'un poêle.
Le filtrage peut être divisé:

céréales et eau
craie et eau
sable et eau, etc.
poussière et air (différents modèles d'aspirateurs)

RÈGLEMENT
La méthode est basée sur différentes vitesses de sédimentation de particules solides de différents poids (densités) dans un milieu liquide ou aérien. La méthode est utilisée pour séparer deux ou plusieurs substances solides insolubles dans l'eau (ou un autre solvant). Un mélange de substances insolubles est placé dans l'eau, bien mélangé. Après un certain temps, les substances dont la densité est supérieure à l'unité se déposent au fond du récipient et les substances dont la densité est inférieure à l'unité flottent. S'il y a plusieurs substances de gravité différente dans le mélange, les substances plus lourdes se déposeront dans la couche inférieure, puis les plus légères. Ces couches peuvent également être séparées. Auparavant, les grains d'or étaient ainsi isolés des roches aurifères broyées. Du sable aurifère était placé sur une goulotte inclinée, à travers laquelle un jet d'eau était lancé. Le ruissellement de l'eau a ramassé et emporté les stériles, et de lourds grains d'or se sont déposés au fond du caniveau. Dans le cas des mélanges gazeux, il y a aussi le dépôt de particules solides sur des surfaces dures, comme la poussière qui se dépose sur les meubles ou les feuilles des plantes.
Les liquides non miscibles peuvent également être séparés par cette méthode. Pour ce faire, utilisez une ampoule à décanter.
Par exemple, pour séparer l'essence et l'eau, le mélange est placé dans une ampoule à décanter, en attendant le moment où une limite de phase claire apparaît. Ouvrez ensuite doucement le robinet et l'eau s'écoule dans le verre.
Les mélanges peuvent être séparés par décantation:

sable et argile de rivière
précipité cristallin lourd de la solution
huile et eau
huile végétale et eau, etc.

SÉPARATION MAGNÉTIQUE
La méthode est basée sur différentes propriétés magnétiques des composants solides du mélange. Cette méthode est utilisée en présence de substances ferromagnétiques dans le mélange, c'est-à-dire de substances ayant des propriétés magnétiques, telles que le fer.
Toutes les substances, en relation avec le champ magnétique, peuvent être conditionnellement divisées en trois grands groupes:

feromagnétiques: attiré par aimant - Fe, Co, Ni, Gd, Dy
paramagnétiques: faiblement attiré-Al, Cr, Ti, V, W, Mo
diamants: repoussée par aimant - Cu, Ag, Au, Bi, Sn, laiton

La séparation magnétique peut séparer b :

poudre de soufre et de fer
suie et fer, etc.

Séparation de mélanges homogènes
Pour séparation de mélanges homogènes liquides (vraies solutions) utilisez les méthodes suivantes :

évaporation (cristallisation),
distillation (distillation),
chromatographie.

ÉVAPORATION. CRISTALLISATION.
La méthode est basée sur différents points d'ébullition du solvant et du soluté. Utilisé pour isoler les solides solubles des solutions. L'évaporation est généralement effectuée comme suit: la solution est versée dans une tasse en porcelaine et chauffée en agitant constamment la solution. L'eau s'évapore progressivement et un solide reste au fond de la tasse.
DÉFINITION
Cristallisation- transition de phase d'une substance d'un état amorphe gazeux (vaporeux), liquide ou solide à un état cristallin.
Dans ce cas, la substance évaporée (eau ou solvant) peut être récupérée par condensation sur une surface plus froide. Par exemple, si vous placez une lame de verre froide sur un plat d'évaporation, des gouttelettes d'eau se forment à sa surface. La méthode de distillation est basée sur le même principe.
DISTILLATION. DISTILLATION.
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 de purifier les solvants des impuretés, par exemple l'eau du sel. Dans ce cas, le solvant doit être évaporé, puis ses vapeurs doivent être collectées et condensées lors du refroidissement. Cette méthode de séparation d'un mélange homogène est appelée distillation, ou distillation.

Dans la nature, l'eau sous sa forme pure (sans sels) n'existe pas. Les eaux océaniques, de mer, de rivière, de puits et de source sont des variétés de solutions salines dans l'eau. Cependant, les gens ont souvent besoin d'eau propre qui ne contient pas de sels (utilisée dans les moteurs de voiture ; dans la production chimique pour obtenir diverses solutions et substances ; dans la fabrication de photographies). Cette eau s'appelle distillé il est utilisé en laboratoire pour des expériences chimiques.
La distillation peut être divisée :

eau et alcool
huile (pour diverses fractions)
acétone et eau, etc.

CHROMATOGRAPHIE
Méthode de séparation et d'analyse de mélanges de substances. Basé sur différents taux de distribution de la substance d'essai entre deux phases - stationnaire et mobile (éluant). La phase stationnaire, en règle générale, est un sorbant (poudre fine, telle que l'oxyde d'aluminium ou l'oxyde de zinc ou un papier filtre) avec une surface développée, et la phase mobile est un flux gazeux ou liquide. Le flux de la phase mobile est filtré à travers le lit de sorbant ou se déplace le long du lit de sorbant, par exemple à la surface d'un papier filtre.

Vous pouvez obtenir vous-même un chromatogramme et voir l'essence de la méthode dans la pratique. Il est nécessaire de mélanger plusieurs encres et d'appliquer une goutte du mélange obtenu sur du papier filtre. Ensuite, exactement au milieu de la tache colorée, nous commencerons à verser de l'eau propre goutte à goutte. Chaque goutte ne doit être appliquée qu'après absorption de la précédente. L'eau joue le rôle d'un éluant qui transfère la substance d'essai le long du sorbant - papier poreux. Les substances qui composent le mélange sont retenues par le papier de différentes manières : certaines sont bien retenues par celui-ci, tandis que d'autres sont absorbées plus lentement et continuent à se répandre avec l'eau pendant un certain temps. Bientôt, un véritable chromatogramme coloré commencera à se répandre sur une feuille de papier : une tache de la même couleur au centre, entourée d'anneaux concentriques multicolores.
La chromatographie sur couche mince s'est particulièrement répandue dans l'analyse organique. L'avantage de la chromatographie sur couche mince est qu'il est possible d'utiliser la méthode de détection la plus simple et la plus sensible - le contrôle visuel. Des taches invisibles à l'œil peuvent être développées à l'aide de divers réactifs, ainsi qu'en utilisant la lumière ultraviolette ou l'autoradiographie.
Dans l'analyse des substances organiques et inorganiques, la chromatographie sur papier est utilisée. De nombreuses méthodes ont été développées pour la séparation de mélanges complexes d'ions, tels que des mélanges d'éléments de terres rares, de produits de fission de l'uranium, d'éléments du groupe du platine
MÉTHODES DE SÉPARATION DU MÉLANGE UTILISÉES DANS L'INDUSTRIE.
Les méthodes de séparation des mélanges utilisées dans l'industrie diffèrent peu des méthodes de laboratoire décrites ci-dessus.
La rectification (distillation) est le plus souvent utilisée pour séparer l'huile. Ce processus est décrit plus en détail dans la rubrique. "Raffinage de pétrole".
Les méthodes les plus courantes de purification et de séparation des substances dans l'industrie sont la décantation, la filtration, la sorption et l'extraction. Les méthodes de filtration et de décantation sont effectuées de manière similaire à la méthode de laboratoire, à la différence que des décanteurs et des filtres à grand volume sont utilisés. Le plus souvent, ces méthodes sont utilisées pour le traitement des eaux usées. Par conséquent, examinons de plus près les méthodes extraction Et adsorption.
Le terme "extraction" peut s'appliquer à divers équilibres de phase (liquide-liquide, gaz-liquide, liquide-solide, etc.), mais le plus souvent il s'applique à des systèmes liquide-liquide, de sorte que la définition suivante peut souvent être trouvée :
DÉFINITION
Extraction i - une méthode de séparation, de purification et d'isolement de substances, basée sur le processus de répartition d'une substance entre deux solvants non miscibles.
L'un des solvants non miscibles est généralement l'eau, l'autre est un solvant organique, mais ce n'est pas obligatoire. La méthode d'extraction est polyvalente; elle convient pour isoler presque tous les éléments à diverses concentrations. L'extraction vous permet de séparer des mélanges complexes à plusieurs composants souvent plus efficacement et plus rapidement que d'autres méthodes. La réalisation d'une séparation par extraction ou d'une séparation ne nécessite pas d'équipements complexes et coûteux. Le processus peut être automatisé, si nécessaire, il peut être contrôlé à distance.
DÉFINITION
Absorption- un procédé d'isolement et de purification de substances basé sur l'absorption par un corps solide (adsorption) ou liquide-sorbant (absorption) de diverses substances (sorbates) à partir de mélanges gazeux ou liquides.
Le plus souvent dans l'industrie, les méthodes d'absorption sont utilisées pour nettoyer les émissions gaz-air des particules de poussière ou de fumée, ainsi que des substances gazeuses toxiques. Dans le cas de l'absorption de substances gazeuses, une réaction chimique peut se produire entre le sorbant et le soluté. Par exemple, lors de l'absorption d'ammoniac gazeuxNH3une solution d'acide nitrique HNO 3 forme du nitrate d'ammonium NH 4 NO 3(nitrate d'ammonium), qui peut être utilisé comme engrais azoté très efficace.

Connaissez-vous les méthodes existantes pour séparer les mélanges ? Ne vous précipitez pas vers une réponse négative. Vous en appliquez beaucoup dans vos activités quotidiennes.

Substance pure: qu'est-ce que c'est

Les atomes, les molécules, les substances et les mélanges sont les concepts chimiques de base. Que représentent-ils ? Dans le tableau de D. I. Mendeleev, il y a 118 éléments chimiques. Ce sont différents types de particules élémentaires - des atomes. Ils diffèrent en masse.

Les atomes se combinent pour former des molécules ou des substances. Ces derniers, lorsqu'ils sont combinés entre eux, forment des mélanges. Les substances pures ont une composition et des propriétés constantes. Ce sont des structures homogènes. Mais ils peuvent être séparés en composants par des réactions chimiques.

Les scientifiques disent que les substances pures dans la nature n'existent pratiquement pas. Une petite quantité d'impuretés se trouve dans chacun d'eux. C'est parce que la plupart des substances ont une activité différente. Même les métaux immergés dans l'eau s'y dissolvent au niveau des ions.

La composition des corps purs est toujours constante. Il est tout simplement impossible de le changer. Ainsi, si la quantité de carbone ou d'oxygène dans une molécule de dioxyde de carbone est augmentée, ce sera une substance complètement différente. Et dans le mélange, vous pouvez augmenter ou diminuer le nombre de composants. Cela changera sa composition, mais pas le fait de son existence.

Qu'est-ce qu'un mélange

Une combinaison de plusieurs substances s'appelle un mélange. Ils peuvent être de deux types. Si les composants individuels du mélange sont indiscernables, il est appelé homogène ou homogène. Il existe un autre nom qui est le plus souvent utilisé dans la vie quotidienne - une solution. Les composants d'un tel mélange ne peuvent pas être séparés par des méthodes physiques. Par exemple, à partir d'une solution saline, il ne sera pas possible d'extraire mécaniquement les cristaux qui y sont dissous. Dans la nature, il n'y a pas que des solutions liquides. Ainsi, l'air est un mélange gazeux homogène et un alliage de métaux est un solide.

Dans les mélanges hétérogènes ou hétérogènes, les particules individuelles sont visibles à l'œil nu. Ils diffèrent les uns des autres par leur composition et leurs propriétés. Cela signifie qu'ils peuvent être séparés les uns des autres de manière purement mécanique. Cendrillon a parfaitement fait face à cette tâche, que la méchante belle-mère a obligée à séparer les haricots des pois.

Chimie : façons de séparer les mélanges

Un grand nombre de mélanges se retrouvent dans la vie quotidienne et la nature. Comment choisir la bonne manière de les séparer ? Il doit nécessairement être basé sur les propriétés physiques des composants individuels. Si les substances ont des points d'ébullition différents, l'évaporation suivie d'une cristallisation, ainsi que la distillation, seront efficaces. De telles méthodes sont utilisées pour séparer des solutions homogènes. Pour séparer des mélanges hétérogènes, on utilise la différence des autres propriétés de leurs constituants : densité, mouillabilité, solubilité, taille, magnétisme, etc.

Méthodes physiques de séparation des mélanges

Lorsque les composants du mélange sont séparés, la composition des substances elles-mêmes ne change pas. Par conséquent, il est impossible d'appeler les méthodes de séparation des mélanges un processus chimique. Ainsi, en décantant, filtrant et appliquant un aimant, il est possible de séparer mécaniquement les composants individuels. Divers appareils sont utilisés au laboratoire : ampoule à décanter, papier filtre, piste magnétique. Ce sont des méthodes de séparation de mélanges hétérogènes.

Dépistage

Cette méthode est peut-être la plus simple. Chaque ménagère le connaît. Il est basé sur la différence de taille des composants solides du mélange. Le tamisage est utilisé dans la vie de tous les jours pour séparer la farine des impuretés, des larves d'insectes et de divers contaminants. Dans la production agricole, les grains de céréales sont ainsi débarrassés des débris étrangers. Les ouvriers du bâtiment tamisent un mélange de sable et de gravier.

règlement

Cette méthode de séparation des mélanges est utilisée pour les composants de densités différentes. Si le sable pénètre dans l'eau, la solution résultante doit être bien mélangée et laissée pendant un certain temps. La même chose peut être faite avec un mélange d'eau et d'huile végétale ou d'huile. Le sable coulera au fond. Mais l'huile, au contraire, sera collectée d'en haut. Cette méthode est observée dans la vie quotidienne et la nature. Par exemple, la suie se dépose à partir de la fumée et sépare les gouttes de rosée du brouillard. Et si vous laissez du lait fait maison pour la nuit, vous pourrez récupérer la crème le matin.

Filtration

Les buveurs de thé infusé utilisent cette méthode quotidiennement. Nous parlons de filtration - une méthode de séparation des mélanges basée sur la solubilité différente des composants. Imaginez que de la limaille de fer et du sel pénètrent dans l'eau. Les grosses particules insolubles resteront sur le filtre. Et le sel dissous le traversera. Le principe de cette méthode sous-tend le travail des aspirateurs, l'action des masques respiratoires et des pansements de gaze.

Aimant

Suggérer une méthode pour séparer les mélanges de poudres de soufre et de fer. Naturellement, c'est l'action d'un aimant. Tous les métaux en sont-ils capables ? Pas du tout. Selon le degré de sensibilité, on distingue trois groupes de substances. Par exemple, l'or, le cuivre et le zinc ne s'attacheront pas à un aimant. Ils appartiennent au groupe des diamagnets. Le magnésium, le platine et l'aluminium diffèrent par leur faible perception. Mais si la composition du mélange comprend des ferromagnétiques, cette méthode sera la plus efficace. Ceux-ci comprennent, par exemple, le fer, le cobalt, le nickel, le terbium, l'holmium, le thulium.

Évaporation

Quelle méthode de séparation des mélanges convient pour une solution aqueuse homogène ? C'est l'évaporation. Si vous n'avez que de l'eau salée, mais que vous avez besoin d'eau propre, ne vous inquiétez pas tout de suite. Vous devez chauffer le mélange jusqu'au point d'ébullition. En conséquence, l'eau va s'évaporer. Et au fond du plat, des cristaux de la substance dissoute seront visibles. Pour collecter de l'eau, elle doit être condensée - transférée d'un état gazeux à un état liquide. Pour ce faire, les vapeurs sont refroidies, touchent la surface à une température plus basse et s'écoulent dans le récipient préparé.

Cristallisation

En science, ce terme est pris dans un sens plus large. Ce n'est pas seulement une méthode pour obtenir des substances pures. De par leur nature, les icebergs, les minéraux, les os et l'émail des dents sont des cristaux.

Leur croissance se produit dans les mêmes conditions. Les cristaux se forment à la suite du refroidissement des liquides ou de la sursaturation de la vapeur, et à l'avenir, la température ne devrait plus changer. Ainsi, certaines conditions limites sont d'abord atteintes. En conséquence, un centre de cristallisation apparaît, autour duquel les atomes d'un liquide, d'une masse fondue, d'un gaz ou d'un verre se rassemblent.

Distillation

Vous avez sûrement entendu parler de l'eau, qui s'appelle distillée. Ce liquide purifié est nécessaire à la fabrication de médicaments, à la recherche en laboratoire et aux systèmes de refroidissement. Et ils l'obtiennent dans des appareils spéciaux. Ils sont appelés distillateurs.

La distillation est une méthode de séparation de mélanges de substances ayant des points d'ébullition différents. Traduit du latin, le terme signifie "gouttes drainantes". Avec cette méthode, par exemple, l'alcool et l'eau peuvent être séparés d'une solution. La première substance commencera à bouillir à une température de +78 o C. Les vapeurs d'alcool se condenseront ensuite. L'eau restera sous forme liquide.

De la même manière, les produits de son traitement sont obtenus à partir du pétrole : essence, kérosène, gasoil. Ce processus n'est pas une réaction chimique. L'huile est séparée en fractions distinctes, chacune ayant son propre point d'ébullition. Cela se passe en plusieurs étapes. Tout d'abord, la séparation primaire de l'huile est effectuée. Il est nettoyé des gaz associés, des impuretés mécaniques et de la vapeur d'eau. À l'étape suivante, le produit résultant est placé dans des colonnes de distillation et chauffé. C'est la distillation atmosphérique du pétrole. À une température inférieure à 62 degrés, le gaz associé restant se volatilise. En chauffant le mélange à 180 degrés, des fractions d'essence sont obtenues, jusqu'à 240 - kérosène, jusqu'à 350 - carburant diesel. Le résidu du traitement de l'huile thermique est le mazout, qui est utilisé comme lubrifiant.

Chromatographie

Cette méthode porte le nom du scientifique qui l'a utilisée pour la première fois. Il s'appelait Mikhail Semenovich Tsvet. Initialement, la méthode était utilisée pour séparer les pigments végétaux. Littéralement, la chromatographie est traduite du grec par "j'écris avec la couleur". Tremper le papier filtre dans le mélange d'eau et d'encre. Le premier commencera immédiatement à être absorbé. Cela est dû à divers degrés de propriétés adsorbantes. Cela prend également en compte la diffusion et le degré de solubilité.

Adsorption

Certaines substances ont la capacité d'attirer des molécules d'un autre type. Par exemple, nous prenons du charbon actif pour l'empoisonnement pour nous débarrasser des toxines. Ce processus nécessite une interface située entre les deux phases.

Cette méthode est utilisée dans l'industrie chimique pour la séparation du benzène des mélanges gazeux, la purification des produits liquides du raffinage du pétrole, leur purification des impuretés.

Ainsi, dans notre article, nous avons examiné les principales méthodes de séparation des mélanges. Une personne les utilise à la fois à la maison et à l'échelle industrielle. Le choix de la méthode dépend du type de mélange. Un facteur important est les caractéristiques des propriétés physiques de ses composants. Pour séparer les solutions dans lesquelles les parties individuelles ne peuvent pas être distinguées visuellement, des méthodes d'évaporation, de cristallisation, de chromatographie et de distillation sont utilisées. Si les composants individuels peuvent être déterminés, ces mélanges sont appelés hétérogènes. Pour les séparer, des méthodes de décantation, de filtrage et d'utilisation d'un aimant sont utilisées.

I. Nouveau matériel

Lors de la préparation de la leçon, le matériel de l'auteur a été utilisé: N. K. Cheremisina,

professeur de chimie au lycée n°43

(Kaliningrad),

Nous vivons parmi les produits chimiques. Nous inhalons air, et c'est un mélange de gaz ( azote, oxygène et autres), expirez gaz carbonique. Nous nous lavons l'eau- C'est une autre substance, la plus répandue sur Terre. On boit Lait- mélange l'eau avec de petites gouttes de lait gros, et pas que : il y a encore des protéines de lait caséine, minéral sel, vitamines et même du sucre, mais pas celui avec lequel ils boivent du thé, mais un spécial, laiteux - lactose. Nous mangeons des pommes, qui contiennent toute une gamme de produits chimiques - ici et du sucre, et Acide de pomme, et vitamines... Lorsque les morceaux mâchés d'une pomme pénètrent dans l'estomac, les sucs digestifs humains commencent à agir sur eux, ce qui aide à absorber toutes les substances savoureuses et saines non seulement de la pomme, mais également de 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. Verre, caoutchouc, l'acier est aussi une substance, plus précisément, matériaux(mélanges de substances). Le verre et le caoutchouc sont d'origine artificielle, ils n'existaient pas dans la nature. Les substances complètement pures ne se trouvent pas dans la nature ou sont très rares.

Quelle est la différence entre les substances pures et les mélanges de substances ?

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

Signes de comparaison	substance pure	Mélange
Composé	Constant	inconstant
Matières	Même	Divers
Propriétés physiques	Permanent	Inconstant
Changement d'énergie pendant la formation	passe	N'arrive pas
Séparation	Par des réactions chimiques	Méthodes physiques

Les mélanges diffèrent les uns des autres en apparence.

La classification des mélanges est indiquée dans le tableau:

Voici des exemples de suspensions (sable de rivière + eau), d'émulsions (huile végétale + eau) et de solutions (air en flacon, sel + eau, petite monnaie : aluminium + cuivre ou nickel + cuivre).

Méthodes de séparation des mélanges

Diverses méthodes de séparation des mélanges sont utilisées pour purifier les substances.

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

Considérer façonsséparationhétérogène Et homogène mélanges .

Exemple de fusion	Méthode de séparation
Suspension - un mélange de sable de rivière avec de l'eau	règlement Séparation soutenir basée sur différentes densités de 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. Le pétrole ou l'huile végétale forme une 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. Séparation d'un mélange d'eau et d'huile végétale par décantation
Un mélange de sable et de sel de table dans l'eau	Filtration Quelle est la base de la séparation de mélanges hétérogènes à l'aide de filtration• Sur diverses solubilités de substances dans l'eau et sur diverses tailles de particules. De l'autre côté les pores du filtre ne laissent passer que des particules de substances proportionnées, tandis que les particules plus grosses sont retenues sur le filtre. C'est ainsi que 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 à la base du fonctionnement des appareils électroménagers, tels que 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.. Séparation d'un mélange de soufre et de fer à l'aide d'un aimant et d'eau
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 les cristaux de sucre sont précipités à partir d'une solution saturée Parfois, il est nécessaire d'éliminer les impuretés des solvants à basse température d'ébullition, tels que 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 les appareils spéciauxles distillateurs produisent de l'eau distillée , quiutilisé pour les besoins de la pharmacologie, des laboratoires, des systèmes de refroidissement de voiture . 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 de réception) est l'alcool avec t bp = 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. Séparation de mélanges homogènes

Une méthode spéciale de séparation des composants, basée sur leur absorption différente par une certaine substance, est chromatographie.

Lisez le poème de L. Martynov "L'eau distillée":

Application d'eau distillée

II. Tâches de réparation

1) Travailler avec les machines #1-4(nécessairetélécharger le simulateur, il s'ouvrira dans le navigateur Internet Explorer)