Смесь веществ: Урок №3. Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей – Понятие о смеси веществ.

Понятие о смеси веществ.

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

В жизни редко встречаются чистые вещества, чаще - смеси веществ. Воздух – это смесь азота, кислорода и других газов, морская вода – смесь воды и растворенных солей.

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

Примером смеси может служить обыкновенный чай (напиток), который многие самостоятельно готовят и пьют по утрам.

Кто-то любит крепкий чай (большое кол-во заварки), кто-то любит сладкий чай (большое кол-во сахара)… Как видим, смесь под названием "чай" всегда получается немного разной, хотя и состоит из одних и тех же компонентов. Однако, следует отметить, что каждый компонент смеси сохраняет набор своих характеристик, поэтому, разные вещества можно выделить из смеси.

Гомогенные и гетерогенные смеси.

Гетерогенные смесиполностью не смешаны, так как чистые вещества существуют в ясно отграниченных фазах, то есть это многофазные материалы.

Гомогенные смеси

это на молекулярном уровне смешанные чистые вещества, то есть однофазные материалы.

Гомогенные смеси делятся по агрегатному состоянию на три группы:

- газовые смеси;

- растворы;

- твёрдые растворы.

Гетерогенные смеси двух веществ можно разделить по агрегатным состояниям на следующие группы:

  Твёрдые частички Капли жидкости Пузырьки газа
В твердом теле Сплав Капиллярная система Твёрдая пена, порошок
В жидкости Суспензия Эмульсия Пена
В газе Аэрозоль Туман Неустойчиво

Основные способы разделения смеси

Существуют различные методы разделения смесей. Для газов эти методы основаны на разнице в скоростях либо массах молекул веществ, входящих в смесь.

1. Основные способы выделения веществ из неоднородной (гетерогенной) смеси:

- Отстаивание, фильтрование, действие магнитом

2. Основные способы выделения веществ из однородной (гомогенной) смеси:

- выпаривание, кристаллизация, дистилляция, хроматография

Состав смесей: объемная и массовая доли компонентов смеси, массовая доля примесей.

Мерой, указывающей доли веществ в смеси, является концентрация.

1.Для жидких и твёрдых смесей массовая доля компонента (w) рассчитывается по формуле:

2. Объёмная доля компонента газообразной смеси (φ) рассчитывается по формуле:

3. Используя материал пунктов 1 и 2, выведите формулы для расчётов:

m (раствора)=V*ρ

1. В 40 г дистиллированной воды растворили 2 г хлорида натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

2. Сколько воды и соли нужно взять, чтобы приготовить 250 г 10%-го раствора нитрата натрия?

3. К 1 кг 60%-го раствора соли добавили 50 г этой соли. Какова массовая доля соли в полученном растворе? Ответ округлить до десятых.

4. Смешали 120 г 40%-го и 280 г 10%-го раствора азотной кислоты. Определите массовую долю азотной кислоты в полученном растворе.

В 2 л раствора серной кислоты содержится 456 г h3SO4. Рассчитайте массовую долю растворённого вещества, учитывая, что плотность раствора равна 1,14 г/мл.

Вопросы для самоконтроля

1) Что такое чистое вещество?

2) Что такое смесь?

3) Сравните чистое вещество и смесь.

4) Классификация смесей по агрегатному состоянию.

5) Перечислите способы разделения смесей.

6) Для борьбы с болезнями растений, особенно плодовых деревьев и виноградников применяют раствор сульфата меди (II). Обычно растворяют 100 г соли на ведро воды (8 л). Какова массовая доля соли в полученном растворе? Сколько воды и соли содержится в 500 г этого раствора?

7) Сколько граммов воды и спирта нужно взять для приготовления 30 г 5% -го раствора йодной настойки?

 

ПЛАН ЗАНЯТИЯ № 10

Дисциплина: Химия.

Тема:Дисперсные системы.

Цель занятия: Расширить представление о дисперсной системе, дисперсной фазе и дисперсионной среде, классифицировать дисперсные системы, ввести понятие о коллоидных системах.

Планируемые результаты

Предметные: владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой; владение основными методами научного познания, используемыми в химии: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом; умение обрабатывать, объяснять результаты проведенных опытов и делать выводы; готовность и способность применять методы познания при решении практических задач;

Метапредметные: использование абстрактного мышления, умение классифицировать и делать выводы, продолжить развитие химической речи, обогащать ее словарный запас при устных ответах и грамотное выполнение при самостоятельных заданиях.

Личностные: умение использовать достижения современной химической науки и химиче­ских технологий для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;

Норма времени:2 часа

Вид занятия:Лекция.

План занятия:

1-Понятие о дисперсной системе.

2-Дисперсная фаза и дисперсионная среда.

3-Классификация дисперсных систем.

4-Понятие о коллоидных системах.

Оснащение: периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, образцы различных дисперсных систем.

Литература:

1. Химия 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.:Просвещение, 2014. -208 с.: ил..

2. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов. – 5 - изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 272с., с цв. ил.

Преподаватель: Тубальцева Ю.Н.


Читайте также:


Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

Смесь (химия) — Википедия. Что такое Смесь (химия)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Смесь — система, состоящая из двух или более веществ (компонентов смеси)[1]. Однородную[2] смесь называют раствором[3][4] (газовым, жидким или твёрдым), а неоднородную[5] — механической смесью[6][7]. Любую смесь можно разделить на компоненты физическими методами[8]; изменения состава компонентов смеси при этом не происходит[9].

Составляющие вещества, индивидуальные вещества, чистые вещества и смеси

Классификация химических веществ по их делимости на составные части

Традиционная эмпирическая классификация веществ в химии основана на их делимости на составные части[7][10][11][12] и не использует представлений атомно-молекулярной теории. В отечественной литературе принято делить химические вещества на индивидуальные (чистые) вещества

(простые и соединения) и их смеси[13][14][9][15]. На сегодняшний день стандартизированное определение индивидуального вещества отсутствует[15], поэтому в физической химии в качестве его синонима используют термин составляющее вещество[16], понимая под ним любое вещество, которое может быть выделено из системы и существовать вне её[17][18][19][20] (иногда говорят не о составляющих веществах и независимых составляющих веществах — компонентах, — а о компонентах и независимых компонентах[21][22]). Отказ от использования терминов «чистое вещество» и «индивидуальное вещество» исключает произвол, связанный с привязкой этих понятий к степени чистоты вещества и требованиям постоянства его состава и свойств.

Классификация смесей

В зависимости от фазового состава различают[9][15]:

  • гомогенную смесь, представляющую собой однородную систему, химический состав и физические свойства которой во всех частях одинаковы или меняются непрерывно, без скачков (между частями системы нет поверхностей раздела). Составные части гомогенной смеси нельзя отделить друг от друга механическими методами;
  • гетерогенную смесь, состоящую из однородных частей (фаз), разделённых поверхностью раздела. Фазы могут отличаться друг от друга по составу и свойствам. Составные части гетерогенной смеси можно отделить друг от друга механическими методами[23]. К гетерогенным смесям относятся, например, композиты.

Гомогенные смеси делят по агрегатному состоянию на три группы[15]:

В зависимости от агрегатного состояния компонентов в гетерогенных смесях различают[24]:

Твёрдые частицы Капли жидкости Пузырьки газа
В твердом теле Сплав, композит, покрытие, плёнка Твёрдая эмульсия Твёрдая пена, фильтр, сорбент, мембрана
В жидкости Суспензия Эмульсия, крем Пена
В газе Аэрозоль, дым, пыль Туман, капли

Разделение смесей

Отстойник для очистки воды от механических примесей
Приспособление для декантации вина Лабораторный стеклянный пористый фильтр

Основные способы выделения веществ из неоднородной (гетерогенной) смеси:

Основные способы выделения веществ из однородной (гомогенной) смеси:

См. также

Примечания

  1. ↑ mixture // IUPAC Gold Book.
  2. ↑ Точнее, гомогенную.
  3. ↑ Химическая энциклопедия, т. 4, 1995, с. 184—192.
  4. ↑ БСЭ, 3-е изд., т. 21, 1975, с. 487—488.
  5. ↑ гетерогенную.
  6. ↑ Глинка, 2014, с. 17.
  7. 1 2 Ходаков, 1954, 1954, с. 15.
  8. ↑ Речь идёт о принципиальной осуществимости такого разделения, а не о практическом реализации теоретически возможного метода.
  9. 1 2 3 Вольхин, 2002, с. 23.
  10. ↑ Ходаков, 1975, 1975, с. 26.
  11. ↑ Рудзитис, 7—11 классы, 1985, с. 7—15.
  12. ↑ Рудзитис, 8 класс, 2011, с. 7—18.
  13. ↑ Глинка, 2014, с. 15—16.
  14. ↑ Рудзитис, 8 класс, 2011, с. 7—8.
  15. 1 2 3 4 Жуков С. Т. Основные представления и понятия химии, 2002.
  16. ↑ constituent // IUPAC Gold Book.
  17. ↑ Коган, 2013, с. 11.
  18. ↑ Мечковский, 2010, с. 127.
  19. ↑ Еремин, 2005, с. 12.
  20. ↑ Герасимов, 1970, с. 331.
  21. ↑ Сивухин, 2005, с. 489.
  22. ↑ Путилов, 1971, с. 230.
  23. ↑ Новиков, 1961, с. 86.
  24. ↑ Классификация дисперсных систем.

Литература

  • Большая Советская Энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М.: Советская Энциклопедия, 1975. — Т. 19: Проба — Ременсы. — 640 с.
  • Вольхин В. В. Общая химия. Основы химии. — Пермь: Перм. гос. тех. ун-т, 2002. — 512 с. — ISBN 5-88151-309-6.
  • Герасимов Я. И., Древинг В. П., Еремин Е. Н. и др. Курс физической химии / Под общ. ред. Я. И. Герасимова. — 2-е изд. — М.: Химия, 1970. — Т. I. — 592 с.
  • Глинка Н. Л. Общая химия. Учебник для бакалавров / Под ред. В. А. Попкова и А. В. Бабкова. — 19-е изд., перераб. и доп. —
    М.
    : Юрайт, 2014. — 910 с. — (Бакалавр. Базовый курс). — ISBN 978-5-9916-3158-7.
  • Еремин В. В., Каргов С. И., Успенская И. А. и др. Основы физической химии. Теория и задачи. — М.: Экзамен, 2005. — 481 с. — (Классический университетский учебник). — ISBN 5-472-00834-4.
  • Коган В. Е., Литвинова Т. Е., Чиркст Д. Э., Шахпаронова Т. С. Физическая химия / Науч. ред. проф. Д. Э. Чиркст. — СПб.: Национальный минерально-сырьевой ун-т «Горный», 2013. — 450 с.
  • Мечковский Л. А., Блохин А. В. Химическая термодинамика. Курс лекций. В двух частях. Часть 1. Феноменологическая термодинамика. Основные понятия, фазовые равновесия. — Минск: БГУ, 2010. — 141 с.
  • Новиков И. И., Зайцев В. М. Термодинамика в вопросах и ответах. — М.: Госатомиздат, 1961. — 144 с.
  • Путилов К. А. Термодинамика / Отв. ред. М. Х. Карапетьянц. — М.: Наука, 1971. — 376 с.
  • Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия. Учебное пособие для 7—11 классов вечерней (сменной) средней общеобразовательной школы. В 2-х частях. Часть I. — М.: Просвещение, 1985. — 192 с.
  • Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия. Неорганическая химия. 8 класс. — 15-е изд. — М.: Просвещение, 2011. — 176 с. — ISBN 978-5-09-025532-5.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. — 5-е изд., испр. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 544 с. — ISBN 5-9221-0601-5.
  • Химическая энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Пол — Три. — 640 с. — ISBN 5-85270-092-4.
  • Ходаков Ю. В. Общая и неорганическая химия. Книга для учителя. — М.: Изд. Академии пед. наук РСФСР, 1954. — 524 с.
  • Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. и др. Преподавание неорганической химии в средней школе. Методическое пособие для учителей. — М.: Просвещение, 1975. — 416 с. — (Методическая библиотека школы).

Галерея

  • Химическая классификация веществ по их делимости на составные части

  • Использование электромагнита для разделения гетерогенной смеси

  • Лабораторная центрифуга

  • Центрифуга для отжима белья после стирки

  • Фильтр воды для домашнего применения

  • Автомобильный воздушный фильтр

  • Схема цилиндрической флотационной камеры с подсветкой пены для контроля процесса

  • Промышленная пенная флотация медных сульфидных руд

  • Перекристаллизация оксима бензофенона в лаборатории

  • Перегонка с использованием реторты

  • Бытовая система обратного осмоса

  • Мембраны для обратноосмотического рулонного модуля

Что такое гетерогенная смесь? (с примерами) / химия | Thpanorama

гетерогенная смесь представляет собой смесь, которая состоит из элементов, которые не являются однородными или которые имеют локализованные области, которые имеют различные свойства.

В физической химии и материаловедении определение гетерогенной смеси - это определение смеси, содержащей компоненты в разных фазах..

Многие распространенные вещества представляют собой гетерогенные смеси; на самом деле большинство смесей, которые наблюдаются в повседневной жизни, неоднородны.

Гетерогенная смесь представляет собой смесь, имеющую неоднородный состав. Состав варьируется от одного региона к другому, по крайней мере, две фазы, которые остаются отделенными друг от друга с четко различимыми свойствами.

Если исследовать образец гетерогенной смеси, можно наблюдать отдельные компоненты.

В гетерогенной смеси вещества не находятся в фиксированной пропорции. Также вещества в смесях сохраняют свои индивидуальные свойства; в отличие от гомогенных смесей, свойства этих двух веществ никогда не меняются.

Таким же образом, важным физическим свойством гетерогенной смеси является способность разделять вещества через некоторый физический режим. Это означает, что эти два вещества могут быть удалены без изменения их на химическом уровне.

Вы можете быть заинтересованы в наиболее важных типов смесей.

Список 22 примеров гетерогенных веществ

1- Если он добавлен песок в бутылку с водой, смесь будет просто смесь песка и воды.

Независимо от того, сколько песка или воды добавлено в смесь, смесь не изменится. Это пример гетерогенной смеси, называемой суспензией, которая представляет собой смесь между жидкостью и твердым веществом..

2- Супы или овощные и мясные бульоны они гетерогенные смеси. Если человек готовит суп и добавляет несколько ингредиентов, различные ингредиенты остаются неизменными, несмотря на то, что они смешаны внутри супа..

3- земля Это неоднородная смесь, потому что, если вы возьмете горсть почвы из земли, вы обнаружите, что есть несколько видов растений, песка и других веществ, неравномерно распределенных по земле.

4- А миска каш с молоком Это гетерогенная смесь. Независимо от того, сколько он смешан, эта обычная закуска всегда будет состоять из хлопьев и молока; они никогда не будут объединены в одном веществе.

5- песчаный пляж Это гетерогенная смесь, поскольку она состоит из нескольких камней и даже животных, которые различаются как по размеру, так и по составу..

6- Один пицца Это неоднородно. начинка, или добавленные ингредиенты, такие как ветчина или ананас, не распределяются равномерно по пицце, равно как и сыр и соус из них. Это означает, что это гетерогенная смесь.

7- смеси орехов они являются гетерогенными смесями, потому что элементы, из которых они состоят, разные. Каждая конфета разного цвета, каждый орех или каждый сухой фрукт, который является частью смеси и составляет ее, является неоднородным.

8- океан Это одна из крупнейших гетерогенных смесей, которые существуют. Море - это неравномерное распределение животных, растений и других важных компонентов, которые делают его неоднородным.

9- смесь масла и воды это хороший пример гетерогенной смеси, называемой эмульсией; масло никогда полностью не растворится в воде. Эмульсия представляет собой гетерогенную смесь, которая объединяет две жидкости.

10- загрязнение или загрязнение представляет собой гетерогенную смесь нескольких частиц, взвешенных в воздухе.

Грязные частицы, которые составляют загрязнение, могут быть удалены из воздуха и дышать через легкие, поэтому загрязнение представляет собой гетерогенную смесь, вредную для человека..

11- Один салат Это гетерогенная композиция. Эта еда содержит несколько отдельных овощей, таких как салат или капуста, сыр, семена и другие компоненты, которые делают его гетерогенной смесью.

12- А грязная лужа считается неоднородной смесью, поскольку она состоит из почвы, травы, листьев и отходов животного происхождения, смешанных в воде.

13- Голландский соус что бенедиктинские яйца обычно несут не похож на гетерогенную смесь, но это.

Это гетерогенная смесь в форме эмульсии, которую можно разложить на составные части (масло, яичные желтки и лимонный сок).

14- Примером гетерогенной смеси является также атом, так как это смесь нескольких частей, таких как протоны, электроны и нейтроны. Как было продемонстрировано с ядерным оружием, атомы могут быть разделены с использованием определенных методов.

15- Хотя уксус и масло они часто смешиваются как приправа, смесь как таковая является неоднородной. Они могут некоторое время оставаться вместе, но через некоторое время они всегда будут разлучаться.

16- Бетон, используемый в строительстве, представляет собой неоднородную смесь заполнителя., цемент и вода.

17. Кубики льда в газировке или безалкогольном напитке образуют гетерогенную смесь. лед и пить они являются отличительными фазами материи (твердой и жидкой)

18- шоколадное печеньеОни также являются гетерогенной смесью. Если человек кусает печенье, у него может не быть того же количества шоколадных искр, которое можно получить в другом кусочке..

19- газированные напитки или безалкогольные напитки они считаются гетерогенными смесями; они содержат воду, сахар и углекислый газ, которые образуют пузырьки.

В то время как сахар, вода и ароматизаторы могут образовывать химический раствор, пузырьки углекислого газа неравномерно распределены по жидкости.

20- приправы с солью и перцем они образуют гетерогенную смесь.

21- сахар и песок они также образуют гетерогенную смесь. Если их смешать и внимательно наблюдать, мелкие кристаллы сахара и частицы песка могут быть идентифицированы отдельно..

22- Один Бутылка для салата из бальзамического уксуса это гетерогенная смесь; это должно быть размешано для смеси, и ароматы кажутся более объединенными.

ссылки
  1. Примеры гетерогенной смеси. Получено с examples.yourdictionary.com.
  2. Свойства и примеры гетерогенных смесей (2014). Получено с blog.udemy.com.
  3. Гетерогенная смесь - определение и примеры (2017). Получено с мысли
  4. Что такое гетерогенная смесь? (2017). Восстановлено с quora.com.
  5. Гетерогенная с

Разделение однородных смесей — урок. Химия, 8–9 класс.

В однородных смесях компоненты не видны даже в микроскоп. Такие смеси устойчивы и не разделяются при длительном хранении. Для их разделения часто используют  разницу в температурах кипения  веществ, то есть в их летучести. Более летучее вещество испаряется, а менее летучее остаётся.

Используется для выделения твёрдых веществ из растворов. Раствор помещают в фарфоровую чашку и нагревают. По мере испарения воды на стенках чашки образуются кристаллики твёрдого вещества.

 

Прибор для выпаривания

Кристаллизация

Применяется для выделения крупных кристаллов твёрдого вещества. Воду испаряют лишь частично. Горячий раствор оставляют открытым на длительное время. Вода медленно испаряется, и из раствора выпадают кристаллы вещества.

 

4793059.jpg

Кристаллы медного купороса

 

В огромных масштабах выпаривание и кристаллизация применяются для добычи соли из солёной природной воды.

 

Добыча соли

 

Подобным способом выделяют также кристаллики сахара из сахарного сиропа.

Перегонка (дистилляция)

Перегонка (дистилляция) — разделение однородных смесей путём испарения летучих жидкостей с последующей конденсацией их паров.

 

Простейший прибор для дистилляции состоит из двух сосудов (например, пробирок), пробки с газоотводной трубкой и стакана с холодной водой для охлаждения паров.

 

Смесь нагревается в одном сосуде, а пары более летучего вещества конденсируются в другом. Так можно отделить жидкость от растворённых в ней веществ.

 

Простейший прибор для перегонки

 

В более сложных приборах для охлаждения паров используют специальный холодильник, через кожух которого проходит проточная вода. При нагревании смеси сначала испаряется вещество с самой низкой температурой кипения. Его пары охлаждаются в холодильнике, и в сосуде собирается чистое вещество. Затем нагревание усиливают и отделяют следующее вещество с более высокой температурой кипения.

 

Прибор для перегонки с водяным холодильником

(\(1\) — пар, \(2\) — тёплая вода, \(3\) — холодная вода, \(4\) — дистиллят)

  

В химических лабораториях при производстве лекарств таким методом получают дистиллированную воду (без примесей растворённых солей).

 

Перегонка используется для опреснения морской воды в тех странах, где питьевой воды не хватает.

 

Перегонка является одним из основных способов переработки нефти. Нефть представляет собой смесь многих веществ. С помощью перегонки из неё выделяют разные виды топлива.

 

Перегонка нефти

Хроматография

Этот способ основан на различном поглощении разделяемых веществ поверхностью другого вещества.

 

Самый простой пример хроматографии — разделение красителей на бумажной полоске. Если  полоску из фильтровальной бумаги опустить нижним концом в раствор красителей, то подниматься они будут с разной скоростью и на разную высоту.

 

Бумажная хроматография

 

Вместо бумаги в промышленности для разделения смесей используются уголь, известняк и другие вещества.

 

Созданы специальные приборы — хроматографы, с помощью которых разделяют сложные многокомпонентные смеси и устанавливают их состав.

Методы разделения смесей и очистки веществ. ЕГЭ по химии.

Типы смесей

гетерогенные (неоднородные)
гомогенные (однородные)

Гетерогенными называют такие смеси, в которых можно выявить границу раздела между исходными компонентами либо невооруженным глазом, либо под лупой или микроскопом:

гетерогенная смесь

Вещества в таких смесях смешаны друг с другом максимально возможно, можно сказать, на молекулярном уровне. В таких смесях нельзя выявить границу раздела исходных компонентов даже под микроскопом:

гомогенная смесь

Примеры

Суспензия (твердое + жидкость)

Эмульсия (жидкость + жидкость)

Дым (твердое + газ)

Смесь порошков твердых веществ (твердое+твердое)

Истинные растворы (например, раствор поваренной соли в воде, раствор спирта в воде)

Твердые растворы (сплавы металлов, кристаллогидраты солей)

Газовые растворы (смесь не реагирующих между собой газов)

Методы разделения смесей

Гетерогенные смеси типов газ-жидкость, жидкость-твёрдое, газ-твёрдое неустойчивы во времени под действием силы тяжести. В таких смесях составные компоненты с меньшей плотностью постепенно поднимаются вверх (всплывают), а с большей — опускаются вниз (оседают). Такой процесс самопроизвольного разделения смесей с течением времени называют отстаиванием. Так, например, смесь мелкого песка и воды довольно быстро самопроизвольно делится на две части:

методы разделения смесей отстаивание

Для ускорения процесса осаждения вещества с большей плотностью из жидкости в лабораторных условиях чаще прибегают к более продвинутой версии метода отстаивания — центрифугированию. Роль силы тяжести в центрифугах играет центробежная сила, всегда возникающая при вращении. Поскольку центробежная сила напрямую зависит от скорости вращения, ее можно делать многократно больше силы тяжести, просто увеличивая число оборотов центрифуги в единицу времени. Благодаря этому достигается намного более быстрое по сравнению с отстаиванием разделение смеси.

После отстаивания или центрифугирования надосадочную жидкость можно отделить от осадка методом декантации — аккуратным сливанием жидкости с осадка.

Разделить смесь двух нерастворимых друг в друге жидкостей (после ее отстаивания) можно с помощью делительной воронки, принцип действия которой понятен из следующей иллюстрации:

методы разделения смесей делительная воронка

Для разделения смесей веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях, помимо отстаивания и центрифугирования также широко используют фильтрование. Метод заключается в том, что фильтр обладает различной пропускной способностью по отношению к компонентам смеси. Чаще всего это связано с различным размером частиц, но также может быть еще обусловлено тем, что отдельные компоненты смеси сильнее взаимодействуют с поверхностью фильтра (адсорбируются им).

Так, например, взвесь твердого нерастворимого порошка с водой можно разделить, используя пористый бумажный фильтр. Твердое вещество остается на фильтре, а вода проходит через него и собирается в в емкости, расположенной под ним:

методы разделения смесей фильтрование

В некоторых случаях гетерогенные смеси могут быть разделены благодаря разным магнитным свойствам компонентов. Так, например, смесь порошков серы и металлического железа можно разделить с помощью магнита. Частицы железа в отличие от частиц серы притягиваются и удерживаются магнитом:

методы разделения смесей магнитная сепарация

Разделение компонентов смеси с применением магнитного поля называют магнитной сепарацией.

Если смесь представляет собой раствор тугоплавкого твердого вещества в какой-либо жидкости, выделить это вещество из жидкости можно выпариванием раствора:

выпаривание

Для разделения жидких гомогенных смесей используют метод, называемый дистилляцией, или перегонкой. Данный способ имеет принцип действия, схожий с выпариванием, но позволяет отделять не только летучие компоненты от нелетучих, но также и вещества с относительно близкими температурами кипения. Один из простейших вариантов дистилляционных аппаратов представлен на рисунке ниже:

метод дистилляции

Смысл процесса дистилляции заключается в том, что при кипении смеси жидкостей первыми улетучиваются пары более легкокипящего компонента. Пары этого вещества после прохождения через холодильник конденсируются и стекают в приемник. Метод дистилляции широко применяется в нефтяной промышленности при первичной переработке нефти для разделения нефти на фракции (бензин, керосин, дизель и т.д.).

Так же методом дистилляции получают очищенную от примесей (прежде всего солей) воду. Воду, прошедшую очистку дистилляцией, называют дистиллированной водой.

Рацемат — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Рацемат — эквимолярная смесь двух энантиомеров. Рацематы не обладают оптической активностью, а также отличаются по свойствам от индивидуальных энантиомеров. Являются продуктами нестереоселективных реакций[1][2].

В номенклатуре ИЮПАК для обозначения рацематов используются приставки (±)-, или rac- (либо racem-), или RS либо SR[2]. Использование приставки dl- не рекомендуется[3].

Различают три типа рацематов[4][5]:

  • Рацемический конгломерат представляет собой механическую смесь кристаллов двух энантиомеров соотношением 1:1, при этом каждый кристалл состоит из молекул только одного энантиомера.
  • Рацемическое соединение (истинный рацемат) состоит из кристаллов, в каждом из которых находятся молекулы обоих энантиомеров и их соотношение равно 1:1. Такое соотношение энантиомеров в рацемических соединениях сохраняется до уровня кристаллической решётки.
  • Псевдорацемат является твёрдым раствором двух энантиомерных соединений, то есть представляет собой гомогенную разупорядоченную смесь энантиомеров соотношением 1:1.

В случае органических соединений наиболее распространёнными являются истинные рацематы (~90 %), а в форме конгломератов существует лишь ~10 % рацематов. Третий тип является наиболее редким. Установлено, что частота образования конгломератов в 2—3 раза больше для солей, чем для ковалентных хиральных соединений[4].

Известны примеры соединений, которые могут образовывать рацематы двух типов, например, 1,1'-бинафтил кристаллизуется в виде истинного рацемата (т. пл. 154 °С), а при нагревании превращается в рацемический конгломерат (т. пл. 159 °С)[4].

Определить тип рацемата можно по виду его двойной фазовой диаграммы: для рацемических конгломератов на диграмме присутствует минимум в точке эквивалентности (А), для истинных рацематов наблюдаются эвтектические точки и максимум, соответствующий соотношению энантиомеров 1:1 (Б). Твёрдые растворы энантиомеров имеют постоянную температуру плавления (В)[4].

Фазовые диаграммы рацематов разных типов

Выделяют также квазирацематы — эквимолярные смеси энантиомерных форм родственных соединений, например, (+)-хлорянтарной и (-)-бромянтарной кислот. Диаграммы плавления квазирацематов имеют такую же форму, как и диаграммы для истинных рацематов, однако половины кривой состояния обычно несимметричны[1].

  • Оптическая активность. Рацематы не проявляют оптической активности, то есть не вращают плоскость поляризации света[1]. Данное явление объясняется тем, что для энантиомеров оптическое вращение противоположно по знаку, но равно по величине. Поскольку вращение является аддитивной величиной, в случае рацемата из-за компенсации вкладов энантиомеров оно равняется нулю.
  • Форма кристаллов. Поскольку энантиомеры образуют энантиоморфные кристаллы, рацемические конгломераты существуют в виде двух типов кристаллов, которые по форме являются зеркальными отражениями друг друга. Именно этот факт позволил Л. Пастеру вручную разделять кристаллы рацемических тартратов[6].
  • Плотность. Согласно правилу Валлаха, сформулированному в 1895 году, кристаллы рацематов имеют более высокую плотность, чем кристаллы индивидуальных энантиомеров. Это связывают как с термодинамическими факторами, так и с кинетикой нуклеации и роста кристаллов рацемического соединения. Данное правило было подтверждено анализом кристаллографической базы данных[7].
  • Температура плавления. Для рацемического конгломерата температура плавления всегда ниже температуры плавления индивидуальных энантиомеров, что видно по его диаграмме состояния. Например, энантиомерно чистый гексагелицен плавится при 265—267 °С, а рацемат — при 231—233 °С[8].
Если рацемат является истинным, что характерно для большинства органических рацематов, то температура его плавления может быть как выше, так и ниже температуры плавления энантиомеров. Так, в случае диметилтартрата температуры плавления чистого энантиомера и рацемата равны соответственно 43,3 °С и 86,4 °С. Рацемат миндальной кислоты, напротив, плавится при более низкой температуре, чем энантиомерно чистое вещество (118,0 °С и 132,8 °С соответственно). Добавление индивидуального энантиомера к истинному рацемату всегда приводит к понижению температуры плавления, в отличие от того, что наблюдается для конгломератов[9].
В редких случаях, когда рацематы проявляют свойства твёрдых растворов, они плавятся при той же температуре, что и индивидуальные энантиомеры (для камфоры — ≈178 °С)[10].
  • Растворимость. Для большинства хиральных соединений характерны различия в растворимости рацемата и индивидуальных энантиомеров. Растворимость рацемических конгломератов выше растворимости чистых энантиомеров. Эмпирическое правило Мейерхоффера, применимое к недиссоциирующим органическим соединениям, гласит, что растворимость рацемата вдвое больше растворимости энантиомеров. Для истинных рацематов растворимость может быть больше или меньше растворимости энантиомеров[11].

Если химическая реакция приводит к образованию нового стереоцентра в молекуле, то в отсутствие стереодифференцирующих факторов (хиральный катализатор или растворитель, облучение циркулярнополяризованным светом и др.) продукт получается в рацемическом виде. Это объясняется тем, что образование каждого из энантиомеров протекает через одинаковые по энергии переходные состояния. Для получения продукта с преобладающим содержанием одного из энантиомеров необходимо пользоваться подходами стереоселективного синтеза[1].

Разделение рацематов на нерацемические компоненты называют расщеплением рацематов. Методы расщепления могут включать физические процессы или химические реакции. В качестве продуктов расщепления могут образовываться как чистые энантиомеры, так и их смеси в неравном количестве — энантиообогащённые соединения. Среди методов расщепления можно выделить кристаллизацию, разделение через диастереомеры, хиральную хроматографию, кинетическое расщепление и др.[12]

  1. 1 2 3 4 Химическая энциклопедия / Под ред. И. Л. Кнунянца. — М: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 4. — С. 198—199. — ISBN 5-85270-039-8.
  2. 1 2 IUPAC Gold Book — racemate
  3. Moss G. P. Basic terminology of stereochemistry (IUPAC Recommendations 1996) (англ.) // Pure Appl. Chem. — 1996. — Vol. 68, no. 12. — P. 2193—2222. — doi:10.1351/pac199668122193.
  4. 1 2 3 4 Илиел и др., 2007, с. 116—118.
  5. ↑ Потапов, 1988, с. 148.
  6. Flack H. D. Louis Pasteur’s discovery of molecular chirality and spontaneous resolution in 1848, together with a complete review of his crystallographic and chemical work (англ.) // Acta Cryst. Sect. A. — 2009. — Vol. A65. — P. 371–389. — doi:10.1107/S0108767309024088. Архивировано 6 сентября 2012 года.
  7. ↑ Brock, Schweizer, Dunitz, 1991.
  8. ↑ Илиел и др., 2007, с. 121—123.
  9. ↑ Илиел и др., 2007, с. 123—124.
  10. ↑ Илиел и др., 2007, с. 124.
  11. ↑ Илиел и др., 2007, с. 125—129.
  12. ↑ Илиел и др., 2007, с. 207.
  • Илиел Э., Вайлен С., Дойл М. Основы органической стереохимии = Basic Organic Stereochemistry / Пер. с англ. З. А. Бредихиной, под ред. А. А. Бредихина. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007. — 703 с. — ISBN 978-5-94774-370-8.
  • Потапов В. М. Стереохимия. — М: Химия, 1988. — ISBN 5-7245-0376-X.
  • Brock C. P., Schweizer W. B., Dunitz J. D. On the validity of Wallach's rule: on the density and stability of racemic crystals compared with their chiral counterparts (англ.) // J. Am. Chem. Soc. — 1991. — Vol. 113, no. 26. — P. 9811–9820. — doi:10.1021/ja00026a015.

смесь нескольких веществ - это... Что такое смесь нескольких веществ?


смесь нескольких веществ

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

  • смесь несамовоспламеняющаяся
  • смесь нескольких полимеров

Смотреть что такое "смесь нескольких веществ" в других словарях:

  • СМЕСЬ — (1) продукт естественного смешивания или искусственного механического соединения природных веществ, материалов млн. разнородных предметов и физ. тел. Различают С. однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные). К однородным С. относятся… …   Большая политехническая энциклопедия

  • СМЕСЬ — СМЕСЬ, смеси, жен. 1. только ед. Случайная, беспорядочная, лишенная стройности, единства совокупность чего нибудь разнородного, смешение. «Какая смесь одежд и лиц, племен, наречий, состояний.» Пушкин. А что представляли тогда (в 1912 г.) социал… …   Толковый словарь Ушакова

  • Смесь (химия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Смесь. Смесь  физико химическая система, в состав которой входят два или несколько химических соединений (компонент)[1]. В смеси исходные вещества включены неизменными. При этом нередко… …   Википедия

  • Аттестованная смесь веществ — Нестандартизованное средство измерения в виде смеси веществ, изготовленной в соответствии с методикой, регламентированной в утвержденной документации, с аттестованными по процедуре приготовления содержанием одного или нескольких компонентов и… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • РМГ 75-2004: Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение влажности веществ. Термины и определения — Терминология РМГ 75 2004: Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение влажности веществ. Термины и определения: 11 абсолютно сухое вещество: Гипотетическое вещество, совершенно не содержащее влаги. Определения термина из… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • РАСТВОРЫ — однофазные системы, состоящие из двух или более компонентов. По своему агрегатному состоянию растворы могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Так, воздух это газообразный раствор, гомогенная смесь газов; водка жидкий раствор, смесь… …   Энциклопедия Кольера

  • ДИВЕРТИКУЛ — (от лат. diverticulum дорога в сторону), медицинский термин для обозначения слепо оканчивающихся полых придатков шги мешковидных выпячиваний трубчатых и полых органов (филологически правильнее было бы название appendix). Чаще других встречаются… …   Большая медицинская энциклопедия

  • Орсейль — Под именем О. известен в продаже красильный продукт темно фиолетового цвета, приготовляемый из различных пород лишаев и употребляемый для окрашивания шелка и шерсти в различные смешанные цвета. О. представляет одно из наиболее древних красильных… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Шампунь — У этого термина существуют и другие значения, см. Шампунь (фильм) . Шампунь  одно из главных и самых распространенных средств по уходу за волосами. Слово является опосредованным англоязычным заимствованием из хинди, как «чампa» … …   Википедия

  • ХИМИЯ АНАЛИТИЧЕСКАЯ — наука о методах определения химического состава веществ. Химический анализ буквально пронизывает всю нашу жизнь. Его методами проводят скрупулезную проверку лекарственных препаратов. В сельском хозяйстве с его помощью определяют кислотность почв… …   Энциклопедия Кольера

  • Белковые вещества — Б. вещества составляют громадный класс органических, то есть углеродистых, а именно углеродисто азотистых соединений, неизбежно встречаемых в каждом организме до того, что каждая клетка растений содержит Б. вещества, а клетки животных организмов… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *