CON métodos para separar mezclas (tanto heterogéneos como homogéneos) se basan en el hecho de que las sustancias incluidas en la mezcla conservan sus propiedades individuales. Las mezclas heterogéneas pueden diferir en composición y estado de fase, por ejemplo: gas + líquido; sólido+líquido; dos líquidos inmiscibles, etc. Los principales métodos para separar mezclas se presentan en el siguiente diagrama. Consideremos cada método por separado.

Separación de mezclas heterogéneas.

Para separación de mezclas heterogéneas, Para representar sistemas sólido-líquido o sólido-gas, existen tres métodos principales:

• filtración,
• sedimentar (decantar,
• Separación magnética

FILTRACIÓN

un método basado en diferentes solubilidades de sustancias y diferentes tamaños de partículas de los componentes de la mezcla. La filtración le permite separar un sólido de un líquido o gas.

Para filtrar líquidos se puede utilizar papel de filtro, que normalmente se dobla en cuatro y se introduce en un embudo de vidrio. El embudo se coloca en un vaso, en el que se acumula. filtrar- líquido que pasa a través del filtro.

El tamaño de los poros del papel de filtro es tal que permite que las moléculas de agua y de soluto se filtren sin obstáculos. Las partículas de más de 0,01 mm quedan retenidas en el filtro y nopasar a través de él, formando así una capa de sedimento.

¡Recordar! Mediante filtración, es imposible separar verdaderas soluciones de sustancias, es decir, soluciones en las que la disolución se produjo a nivel de moléculas o iones.

Además del papel de filtro, los laboratorios químicos utilizan filtros especiales con

diferentes tamaños de poro.

La filtración de mezclas de gases no se diferencia fundamentalmente de la filtración de líquidos. La única diferencia es que cuando se filtran gases de partículas sólidas en suspensión (SPM), se utilizan filtros de diseños especiales (papel, carbón) y bombas para forzar la mezcla de gases a través del filtro, por ejemplo, al filtrar el aire en un automóvil o una campana extractora. sobre una estufa.

Se puede separar filtrando:

• cereales y agua,
• tiza y agua
• arena y agua, etc.
• polvo y aire (varios diseños de aspiradoras)

ASENTAMIENTO

El método se basa en diferentes velocidades de sedimentación de partículas sólidas con diferentes pesos (densidades) en un ambiente líquido o aéreo. El método se utiliza para separar dos o más sustancias sólidas insolubles en agua (u otro disolvente). La mezcla de sustancias insolubles se coloca en agua y se mezcla bien. Después de un tiempo, las sustancias con una densidad superior a uno se depositan en el fondo del recipiente y las sustancias con una densidad inferior a uno flotan hacia la superficie. Si hay varias sustancias con diferente gravedad en la mezcla, las sustancias más pesadas se depositarán en la capa inferior y luego las más ligeras. Estas capas también pueden separarse. Anteriormente, así se separaban los granos de oro de la roca aurífera triturada. Se colocó arena aurífera sobre una zanja inclinada por la que salía un chorro de agua. El flujo de agua recogió y se llevó la roca estéril, y pesados ​​granos de oro se depositaron en el fondo de la zanja. En el caso de mezclas de gases, las partículas sólidas también se depositan en superficies duras, como por ejemplo el polvo en los muebles o en las hojas de las plantas.

Este método también se puede utilizar para separar líquidos inmiscibles. Para ello, utilice un embudo de decantación.

Por ejemplo, para separar gasolina y agua, la mezcla se coloca en un embudo de decantación y se espera hasta que aparezca un límite de fase claro. Luego abre con cuidado el grifo y el agua fluye hacia el vaso.

Las mezclas se pueden separar mediante sedimentación.:

• arena de río y arcilla,
• precipitado cristalino pesado de la solución
• aceite y agua
• aceite vegetal y agua, etc.

SEPARACIÓN MAGNÉTICA

El método se basa en las diferentes propiedades magnéticas de los componentes sólidos de la mezcla. Este método se utiliza cuando la mezcla contiene sustancias ferromagnéticas, es decir, sustancias con propiedades magnéticas, como el hierro.

Todas las sustancias, en relación al campo magnético, se pueden dividir en tres grandes grupos:

1. feromagnéticos: atraído por un imán - Fe, Co, Ni, Gd, Dy
2. paramagnetos: débilmente atraído - Al, Cr, Ti, V, W, Mo
3. materiales diamagnéticos: pelado magnéticamente - Cu, Ag, Au, Bi, Sn, latón

La separación magnética puede separar b:

• polvo de azufre y hierro
• hollín y hierro, etc.

Separación de mezclas homogéneas.

Para Separación de mezclas líquidas homogéneas (soluciones verdaderas). utilice los siguientes métodos:

• evaporación (cristalización),
• destilación (destilación),
• cromatografía.

EVAPORACIÓN. CRISTALIZACIÓN.

El método se basa en las diferentes temperaturas de ebullición del disolvente y del soluto. Se utiliza para separar sólidos solubles de soluciones. La evaporación generalmente se lleva a cabo de la siguiente manera: la solución se vierte en una taza de porcelana y se calienta, revolviendo constantemente la solución. El agua se evapora gradualmente y queda un sólido en el fondo de la taza.

DEFINICIÓN

Cristalización- transición de fase de una sustancia de un estado amorfo gaseoso (vapor), líquido o sólido a un estado cristalino.

En este caso, la sustancia evaporada (agua o disolvente) se puede recoger mediante condensación en una superficie más fría. Por ejemplo, si coloca un portaobjetos de vidrio frío sobre un plato de evaporación, se formarán gotas de agua en su superficie. El método de destilación se basa en el mismo principio.

DESTILACIÓN. DESTILACIÓN.

Si una sustancia, por ejemplo el azúcar, se descompone cuando se calienta, entonces el agua no se evapora por completo: la solución se evapora y luego los cristales de azúcar precipitan de la solución saturada. A veces es necesario eliminar las impurezas de los disolventes, como la sal del agua. En este caso, el disolvente debe evaporarse y luego su vapor debe recogerse y condensarse al enfriarse. Este método de separar una mezcla homogénea se llama destilación, o destilación.

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

La destilación se puede dividir en:

• agua y alcohol
• aceite (en varias fracciones)
• acetona y agua, etc.

CROMATOGRAFÍA

Método de separación y análisis de mezclas de sustancias. Basado en diferentes velocidades de distribución de la sustancia problema entre dos fases: estacionaria y móvil. (eluyente). La fase estacionaria suele ser un sorbente (polvo fino, como óxido de aluminio, óxido de zinc o papel de filtro) con una superficie desarrollada, y la fase móvil es un flujo de gas o líquido. El flujo de fase móvil se filtra a través de una capa absorbente o se mueve a lo largo de la capa absorbente, por ejemplo, a lo largo de la superficie de un papel de filtro.

Puede obtener un cromatograma usted mismo y ver la esencia del método en la práctica. Debes mezclar varias tintas y aplicar una gota de la mezcla resultante sobre papel de filtro. Luego, exactamente en el medio de la mancha coloreada, comenzaremos a verter gota a gota agua limpia. Cada gota debe aplicarse sólo después de que se haya absorbido la anterior. El agua desempeña el papel de eluyente que transfiere la sustancia problema a través del papel absorbente, el papel poroso. Las sustancias que componen la mezcla son retenidas por el papel de diferentes formas: algunas quedan bien retenidas, mientras que otras se absorben más lentamente y continúan esparciéndose junto con el agua durante un tiempo. Pronto, un cromatograma realmente colorido comenzará a extenderse sobre una hoja de papel: una mancha de un color en el centro, rodeada de anillos concéntricos multicolores.

La cromatografía en capa fina se ha generalizado especialmente en el análisis orgánico. La ventaja de la cromatografía en capa fina es que puede utilizar el método de detección más sencillo y muy sensible: la inspección visual. Las manchas invisibles a la vista se pueden revelar mediante varios reactivos, así como mediante luz ultravioleta o autorradiografía.

La cromatografía en papel se utiliza en el análisis de sustancias orgánicas e inorgánicas. Se han desarrollado numerosos métodos para la separación de mezclas complejas de iones, por ejemplo mezclas de elementos de tierras raras, productos de fisión del uranio, elementos del grupo del platino.

MÉTODOS PARA SEPARAR MEZCLAS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA.

Los métodos para separar mezclas utilizados en la industria difieren poco de los métodos de laboratorio descritos anteriormente.

La rectificación (destilación) se utiliza con mayor frecuencia para separar el petróleo. Este proceso se describe con más detalle en el tema. "Refinación de petróleo".

Los métodos más habituales de purificación y separación de sustancias en la industria son la sedimentación, filtración, sorción y extracción. Los métodos de filtración y sedimentación se realizan de manera similar al método de laboratorio, con la diferencia que se utilizan tanques decantadores y filtros de gran volumen. Muy a menudo, estos métodos se utilizan para el tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, echemos un vistazo más de cerca a los métodos. extracción Y sorción.

El término "extracción" se puede aplicar a varios equilibrios de fases (líquido-líquido, gas-líquido, líquido-sólido, etc.), pero con mayor frecuencia se aplica a sistemas líquido-líquido, por lo que con mayor frecuencia se puede encontrar la siguiente definición. :

DEFINICIÓN

Extracción Es un método de separación, purificación y aislamiento de sustancias basado en el proceso de distribución de una sustancia entre dos disolventes inmiscibles.

Uno de los disolventes inmiscibles suele ser agua, el segundo es un disolvente orgánico, pero esto no es necesario. El método de extracción es versátil; es adecuado para aislar casi todos los elementos en diversas concentraciones. La extracción le permite separar mezclas complejas de múltiples componentes, a menudo de manera más eficiente y rápida que otros métodos. Realizar separación por extracción o separación no requiere equipos complejos o costosos. El proceso puede automatizarse y, si es necesario, controlarse de forma remota.

DEFINICIÓN

Sorción- un método para aislar y purificar sustancias basado en la absorción por un cuerpo sólido (adsorción) o un sorbente líquido (absorción) de diversas sustancias (sorbatos) a partir de mezclas de gases o líquidos.

Muy a menudo en la industria, los métodos de absorción se utilizan para purificar las emisiones de gas al aire de partículas de polvo o humo, así como de sustancias gaseosas tóxicas. En el caso de absorción de sustancias gaseosas, puede producirse una reacción química entre el sorbente y la sustancia disuelta. Por ejemplo, al absorber gas amoníaco.NH3una solución de ácido nítrico HNO 3 produce nitrato de amonio NH 4 NO 3(nitrato de amonio), que puede utilizarse como fertilizante nitrogenado muy eficaz.

¿Sabes qué métodos existen para separar mezclas? No se apresure a dar una respuesta negativa. Utiliza muchos de ellos en sus actividades diarias.

Sustancia pura: ¿qué es?

Los átomos, las moléculas, las sustancias y las mezclas son conceptos químicos básicos. ¿Qué quieren decir? Hay 118 elementos químicos en la tabla de D.I. Mendeleev. Estos son diferentes tipos de partículas elementales: los átomos. Se diferencian entre sí en masa.

Al conectarse entre sí, los átomos forman moléculas o sustancias. Estos últimos, conectados entre sí, forman mezclas. Las sustancias puras tienen composición y propiedades constantes. Estas son estructuras homogéneas. Pero se pueden separar en componentes mediante reacciones químicas.

Los científicos afirman que las sustancias puras prácticamente no existen en la naturaleza. En cada uno de ellos hay una pequeña cantidad de impurezas. Esto sucede porque la mayoría de las sustancias tienen una actividad diferente. Incluso los metales sumergidos en agua se disuelven en ella a nivel de iones.

La composición de las sustancias puras es siempre constante. Es simplemente imposible cambiarlo. Entonces, si aumentas la cantidad de carbono u oxígeno en una molécula de dióxido de carbono, será una sustancia completamente diferente. Y en la mezcla puedes aumentar o disminuir la cantidad de componentes. Esto cambiará su composición, pero no el hecho de su existencia.

que es una mezcla

Una combinación de varias sustancias se llama mezcla. Pueden ser de dos tipos. Si los componentes individuales de una mezcla son indistinguibles, se dice que es uniforme u homogénea. Hay otro nombre que se usa con mayor frecuencia en la vida cotidiana: solución. Los componentes de dicha mezcla no pueden separarse por métodos físicos. Por ejemplo, no es posible extraer mecánicamente de una solución salina los cristales disueltos en él. En la naturaleza no sólo se encuentran soluciones líquidas. Entonces, el aire es una mezcla gaseosa homogénea y una aleación de metal es un sólido.

En mezclas no homogéneas o heterogéneas, las partículas individuales son visibles a simple vista. Se diferencian entre sí en composición y propiedades. Esto significa que se pueden separar entre sí de forma puramente mecánica. Cenicienta, a quien su malvada madrastra obligó a separar los frijoles de los guisantes, hizo frente a esta tarea a la perfección.

Química: métodos para separar mezclas.

Hay una gran cantidad de mezclas que se encuentran en la vida cotidiana y en la naturaleza. ¿Cómo elegir la forma correcta de separarlos? Debe basarse en las propiedades físicas de los componentes individuales. Si las sustancias tienen diferentes puntos de ebullición, entonces la evaporación seguida de la cristalización, así como la destilación, serán efectivas. Estos métodos se utilizan para separar soluciones homogéneas. Para separar mezclas heterogéneas se utilizan diferencias en otras propiedades de sus componentes: densidad, humectabilidad, solubilidad, tamaño, magnetismo, etc.

Métodos físicos para separar mezclas.

Al separar los componentes de la mezcla, la composición de las sustancias en sí no cambia. Por tanto, los métodos para separar mezclas no pueden denominarse procesos químicos. De este modo, los componentes individuales se pueden separar mecánicamente mediante sedimentación, filtración y exposición a un imán. En el laboratorio se utilizan diversos instrumentos: embudo de decantación, papel de filtro, tiras magnéticas. Estos son métodos para separar mezclas heterogéneas.

Poner en pantalla

Este método es quizás el más sencillo. Toda ama de casa lo conoce. Se basa en la diferencia de tamaño de los componentes sólidos de la mezcla. El tamizado se utiliza en la vida cotidiana para separar la harina de impurezas, larvas de insectos y diversos contaminantes. En la producción agrícola, los granos de cereales se limpian de residuos extraños de esta manera. Los trabajadores de la construcción tamizan una mezcla de arena y grava.

Abogacía

Este método de separación de mezclas se utiliza para componentes con diferentes densidades. Si entra arena en el agua, la solución resultante se debe mezclar bien y dejar reposar un rato. Lo mismo se puede hacer con una mezcla de agua y aceite vegetal o petroleo. La arena se depositará en el fondo. Pero el petróleo, por el contrario, se acumulará desde arriba. Este método se observa en la vida cotidiana y en la naturaleza. Por ejemplo, el hollín se deposita por el humo y las gotas de rocío individuales por la niebla. Y si dejas la leche casera durante la noche, podrás recoger la nata por la mañana.

Filtración

Los amantes del té preparado utilizan este método a diario. Estamos hablando de filtración, un método para separar mezclas basándose en las diferentes solubilidades de los componentes. Imagínese que se metieran limaduras de hierro y sal en el agua. Grandes partículas insolubles quedarán en el filtro. Y la sal disuelta pasará por él. El principio de este método se basa en el funcionamiento de aspiradoras, la acción de mascarillas respiratorias y vendas de gasa.

Acción por imán

Sugiera un método para separar mezclas de azufre y polvos de hierro. Naturalmente, ésta es la acción de un imán. ¿Todos los metales son capaces de esto? De nada. Según el grado de susceptibilidad se distinguen tres grupos de sustancias. Por ejemplo, el oro, el cobre y el zinc no se adhieren a un imán. Pertenecen al grupo de los materiales diamagnéticos. El magnesio, el platino y el aluminio tienen una percepción débil. Pero si la mezcla contiene ferromagnetos, este método será el más eficaz. A éstos pertenecen, por ejemplo, el hierro, el cobalto, el níquel, el terbio, el holmio y el tulio.

Evaporación

¿Qué método de separación de mezclas es adecuado para una solución acuosa homogénea? Esto es evaporación. Si solo tienes agua salada, pero necesitas agua limpia, no te enojes de inmediato. Necesitas calentar la mezcla hasta el punto de ebullición. Como resultado, el agua se evaporará. Y los cristales de la sustancia disuelta serán visibles en el fondo del plato. Para recolectar agua, se debe condensar, transferir de un estado gaseoso a líquido. Para ello, los vapores se enfrían tocando una superficie con menor temperatura y fluyen hacia el recipiente preparado.

Cristalización

En ciencia, este término se considera en un significado más amplio. Este no es sólo un método para obtener sustancias puras. Los cristales en la naturaleza incluyen icebergs, minerales, huesos y esmalte dental.

Su crecimiento se produce en las mismas condiciones. Los cristales se forman como resultado del enfriamiento de líquidos o la sobresaturación del vapor, y luego la temperatura ya no debería cambiar. Por lo tanto, primero se alcanzan algunas condiciones limitantes. Como resultado, aparece un centro de cristalización, alrededor del cual se acumulan átomos de líquido, masa fundida, gas o vidrio.

Destilación

Seguro que has oído hablar del agua, a la que se llama destilada. Este líquido purificado es necesario para la fabricación de medicamentos, investigaciones de laboratorio y sistemas de refrigeración. Y lo consiguen en dispositivos especiales. Se les llama destiladores.

La destilación es un método de separación de mezclas de sustancias con diferentes puntos de ebullición. Traducido del latín, el término significa "goteando". Con este método, por ejemplo, puedes separar el alcohol y el agua de una solución. La primera sustancia comenzará a hervir a una temperatura de +78 o C. Posteriormente, el vapor de alcohol se condensará. El agua permanecerá en forma líquida.

De forma similar, del petróleo se obtienen productos refinados: gasolina, queroseno, gasóleo. Este proceso no es una reacción química. El petróleo se divide en fracciones separadas, cada una de las cuales tiene su propio punto de ebullición. Esto sucede en varias etapas. En primer lugar, se lleva a cabo la separación primaria del aceite. Se purifica de gases asociados, impurezas mecánicas y vapor de agua. En la siguiente etapa, el producto resultante se coloca en columnas de destilación y comienza a calentarse. Esta es la destilación atmosférica del petróleo. A temperaturas inferiores a 62 grados, el gas asociado restante se evapora. Al calentar la mezcla a 180 grados, se obtienen fracciones de gasolina, hasta 240 - queroseno, hasta 350 - combustible diesel. El residuo del refinado del aceite térmico es el fuel oil, que se utiliza como lubricante.

cromatografía

Este método lleva el nombre del científico que lo utilizó por primera vez. Su nombre era Mijail Semenovich Tsvet. Inicialmente, el método se utilizó para separar pigmentos vegetales. Y la cromatografía se traduce literalmente del griego como "escribo con color". Sumerge el papel de filtro en la mezcla de agua y tinta. El primero comenzará a absorberse inmediatamente. Esto se debe a diferentes grados de propiedades adsorbentes. Esto también tiene en cuenta la difusión y el grado de solubilidad.

Adsorción

Algunas sustancias tienen la capacidad de atraer moléculas de otros tipos. Por ejemplo, tomamos carbón activado en caso de intoxicación para eliminar toxinas. Este proceso requiere una interfaz que se encuentre entre las dos fases.

Este método se utiliza en la industria química para separar el benceno de mezclas gaseosas, purificar productos líquidos del refinado de petróleo y limpiarlos de impurezas.

Entonces, en nuestro artículo analizamos las principales formas de separar mezclas. La gente los utiliza tanto en casa como a escala industrial. La elección del método depende del tipo de mezcla. Un factor importante son las propiedades físicas específicas de sus componentes. Para separar soluciones en las que las partes individuales son visualmente indistinguibles, se utilizan métodos de evaporación, cristalización, cromatografía y destilación. Si se pueden identificar los componentes individuales, estas mezclas se denominan heterogéneas. Para separarlos se utilizan métodos de sedimentación, filtración y acción magnética.

Métodos para separar mezclas.

Las mezclas heterogéneas de tipo gas-líquido, líquido-sólido y gas-sólido son inestables en el tiempo bajo la influencia de la gravedad. En tales mezclas, los componentes con menor densidad se elevan gradualmente (flotan) y los de mayor densidad se hunden (se asientan). Este proceso de separación espontánea de mezclas en el tiempo se llama defendiendo. Por ejemplo, una mezcla de arena fina y agua se divide espontáneamente y con bastante rapidez en dos partes:

Para acelerar el proceso de deposición de sustancias con mayor densidad de un líquido en condiciones de laboratorio, a menudo se recurre a una versión más avanzada del método de sedimentación: centrifugación. El papel de la gravedad en las centrífugas lo desempeña la fuerza centrífuga, que siempre se produce durante la rotación. Dado que la fuerza centrífuga depende directamente de la velocidad de rotación, se puede hacer muchas veces mayor que la fuerza de gravedad simplemente aumentando el número de revoluciones de la centrífuga por unidad de tiempo. Gracias a esto se consigue una separación de la mezcla mucho más rápida en comparación con la sedimentación.

Después de la sedimentación o centrifugación, el sobrenadante se puede separar del sedimento utilizando el método decantar— drenando con cuidado el líquido del sedimento.

Puede separar una mezcla de dos líquidos insolubles entre sí (después de decantarse) utilizando un embudo de decantación, cuyo principio de funcionamiento se desprende claramente de la siguiente ilustración:

Para separar mezclas de sustancias en diferentes estados de agregación, además de la sedimentación y la centrifugación, también se utiliza mucho la filtración. El método consiste en que el filtro tiene un rendimiento diferente en relación a los componentes de la mezcla. En la mayoría de los casos, esto se debe a diferentes tamaños de partículas, pero también puede deberse al hecho de que los componentes individuales de la mezcla interactúan más fuertemente con la superficie del filtro ( son adsorbidos a ellos).

Por ejemplo, una suspensión de polvo sólido insoluble en agua se puede separar usando un filtro de papel poroso. El sólido permanece en el filtro, y el agua lo atraviesa y se recoge en un recipiente situado debajo del mismo:

En algunos casos, se pueden separar mezclas heterogéneas debido a las diferentes propiedades magnéticas de los componentes. Por ejemplo, mediante un imán se puede separar una mezcla de azufre y polvos de hierro metálico. Las partículas de hierro, a diferencia de las partículas de azufre, son atraídas y retenidas por un imán:

La separación de los componentes de la mezcla mediante un campo magnético se llama Separación magnética.

Si la mezcla es una solución de un sólido refractario en un líquido, esta sustancia se puede separar del líquido evaporando la solución:

Para separar mezclas líquidas homogéneas, se utiliza un método llamado destilación, o destilación. Este método tiene un principio de funcionamiento similar al de la evaporación, pero permite separar no solo los componentes volátiles de los no volátiles, sino también sustancias con puntos de ebullición relativamente cercanos. Una de las opciones más simples para aparatos de destilación se muestra en la siguiente figura:

El significado del proceso de destilación es que cuando una mezcla de líquidos hierve, los vapores del componente de punto de ebullición más ligero se evaporan primero. Los vapores de esta sustancia, después de pasar por el frigorífico, se condensan y fluyen hacia el receptor. El método de destilación se utiliza ampliamente en la industria petrolera durante el refinado primario del petróleo para separar el petróleo en fracciones (gasolina, queroseno, diésel, etc.).

El método de destilación también produce agua purificada de impurezas (principalmente sales). El agua que ha sido purificada por destilación se llama agua destilada.

Cada sustancia contiene impurezas. Una sustancia se considera pura si casi no contiene impurezas.

Las mezclas de sustancias pueden ser homogéneas o heterogéneas. En una mezcla homogénea los componentes no pueden detectarse mediante observación, pero en una mezcla heterogénea sí es posible.

Algunas propiedades físicas de una mezcla homogénea difieren de las propiedades de los componentes.

En una mezcla heterogénea, se conservan las propiedades de los componentes.

Las mezclas heterogéneas de sustancias se separan mediante sedimentación, filtración y, a veces, mediante la acción de un imán, y las mezclas homogéneas se separan mediante evaporación y destilación (destilación).

Sustancias puras y mezclas.

Vivimos entre productos químicos. Inhalamos aire, que es una mezcla de gases (nitrógeno, oxígeno y otros), y exhalamos dióxido de carbono. Nos lavamos con agua: esta es otra sustancia, la más común en la Tierra. Bebemos leche, una mezcla de agua con pequeñas gotas de grasa láctea, y no solo: también está la proteína de la leche, caseína, sales minerales, vitaminas e incluso azúcar, pero no aquella con la que se bebe té, sino una proteína de leche especial. - lactosa. Comemos manzanas, que consisten en una amplia gama de sustancias químicas: aquí hay azúcar, ácido málico y vitaminas... Cuando los trozos de manzana masticados ingresan al estómago, los jugos digestivos humanos comienzan a actuar sobre ellos, lo que ayuda a absorber todo lo sabroso. y sustancias saludables no solo las manzanas, sino también cualquier otro alimento. No sólo vivimos entre sustancias químicas, sino que nosotros mismos estamos hechos de ellas. Cada persona (su piel, sus músculos, su sangre, sus dientes, sus huesos y su cabello) está construida con sustancias químicas, como una casa de ladrillos. El nitrógeno, el oxígeno, el azúcar y las vitaminas son sustancias de origen natural. El vidrio, el caucho, el acero también son sustancias, o mejor dicho, materiales (mezclas de sustancias). Tanto el vidrio como el caucho son de origen artificial, no existían en la naturaleza. Las sustancias absolutamente puras no se encuentran en la naturaleza o se encuentran muy raramente.

Cada sustancia siempre contiene una cierta cantidad de impurezas. Una sustancia en la que casi no hay impurezas se llama pura. Trabajan con estas sustancias en un laboratorio científico o en un laboratorio de química escolar. Tenga en cuenta que no existen sustancias absolutamente puras.

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

Las mezclas incluyen casi todas las sustancias naturales, productos alimenticios (excepto sal, azúcar y algunos otros), muchos medicamentos y cosméticos, productos químicos domésticos y materiales de construcción.

Características comparativas de la mezcla y sustancia pura.

Cada sustancia contenida en una mezcla se llama componente.

Clasificación de mezclas.

Hay mezclas homogéneas y heterogéneas.

Mezclas homogéneas (homogéneas)

Agrega una pequeña porción de azúcar a un vaso de agua y revuelve hasta que todo el azúcar se haya disuelto. El líquido tendrá un sabor dulce. Así, el azúcar no desapareció, sino que permaneció en la mezcla. Pero no veremos sus cristales, ni siquiera examinando una gota de líquido a través de un potente microscopio. La mezcla preparada de azúcar y agua es homogénea, las partículas más pequeñas de estas sustancias se mezclan uniformemente.

Las mezclas en las que los componentes no pueden detectarse mediante observación se denominan homogéneas.

La mayoría de las aleaciones metálicas también son mezclas homogéneas. Por ejemplo, en una aleación de oro y cobre (utilizada para hacer joyas), no hay partículas de cobre rojo ni partículas de oro amarillo.

Muchos artículos para diversos fines están hechos de materiales que son mezclas homogéneas de sustancias.

Las mezclas homogéneas incluyen todas las mezclas de gases, incluido el aire. Hay muchas mezclas homogéneas de líquidos.

Las mezclas homogéneas también se denominan soluciones, aunque sean sólidas o gaseosas.

Pongamos ejemplos de soluciones (aire en un matraz, sal de mesa + agua, calderilla: aluminio + cobre o níquel + cobre).

Mezclas heterogéneas (heterogéneas)

Sabes que la tiza no se disuelve en agua. Si su polvo se vierte en un vaso de agua, en la mezcla resultante siempre se pueden encontrar partículas de tiza que son visibles a simple vista o a través de un microscopio.

Las mezclas en las que los componentes pueden detectarse mediante observación se denominan heterogéneas.

Las mezclas heterogéneas incluyen la mayoría de los minerales, suelo, materiales de construcción, tejidos vivos, agua turbia, leche y otros productos alimenticios, algunos medicamentos y cosméticos.

En una mezcla heterogénea, se conservan las propiedades físicas de los componentes. Así, las limaduras de hierro mezcladas con cobre o aluminio no pierden su capacidad de ser atraídas por un imán.

Algunos tipos de mezclas heterogéneas tienen nombres especiales: espuma (por ejemplo, espuma de poliestireno, espuma de jabón), suspensión (una mezcla de agua con una pequeña cantidad de harina), emulsión (leche, aceite vegetal bien batido y agua), aerosol ( humo, niebla).

Métodos para separar mezclas.

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

Existen muchos métodos para separar mezclas. Se seleccionan teniendo en cuenta el tipo de mezcla, estado de agregación y diferencias en las propiedades físicas de los componentes.

Métodos para separar mezclas.

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

Consideremos formas de separar mezclas heterogéneas y homogéneas.

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

Si cuelgas una tira de papel de filtro sobre un recipiente con tinta roja, sumerges solo el extremo de la tira en él. La solución es absorbida por el papel y sube a lo largo de él. Pero el límite de ascenso de la pintura va por detrás del límite de ascenso del agua. Así se separan dos sustancias: el agua y el colorante de la tinta.

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

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

• Normas para trabajar en el laboratorio.
• Cristalería y equipos de laboratorio.
• Normas de seguridad al trabajar con sustancias cáusticas, inflamables y tóxicas, productos químicos domésticos.
• Métodos científicos para el estudio de sustancias químicas y transformaciones. Métodos de separación de mezclas y depuración de sustancias.

Reglas para trabajar en el laboratorio.

Está estrictamente prohibido trabajar solo en el laboratorio, ya que en caso de accidente no habrá nadie que ayude a la víctima y elimine las consecuencias del accidente.

Durante el trabajo en el laboratorio es necesario mantener la limpieza, el silencio, el orden y las normas de seguridad, ya que las prisas y negligencias suelen provocar accidentes con graves consecuencias.

Todo trabajador debe saber dónde se encuentran en el laboratorio los equipos de protección contra incendios y un botiquín de primeros auxilios que contenga todo lo necesario para los primeros auxilios.

No se puede empezar a trabajar hasta que los estudiantes hayan dominado todas las técnicas para hacerlo.

Los experimentos deben realizarse únicamente en contenedores químicos limpios. Después de finalizar el experimento, los platos deben lavarse inmediatamente.

Durante el trabajo es necesario mantener la limpieza y precisión, asegurarse de que las sustancias no entren en contacto con la piel de la cara y las manos, ya que muchas sustancias provocan irritación de la piel y las mucosas.

No se pueden probar sustancias en el laboratorio. Puede oler sustancias solo dirigiendo cuidadosamente los vapores o gases hacia usted con un ligero movimiento de la mano, y no inclinándose hacia el recipiente y sin inhalar profundamente.

Cualquier recipiente donde se almacenen reactivos debe tener etiquetas que indiquen los nombres de las sustancias.

Los recipientes con sustancias o soluciones deben tomarse por el cuello con una mano y sostenerse por el fondo con la otra.

Al calentar sustancias líquidas y sólidas en tubos de ensayo y matraces, no apunte con las aberturas hacia usted ni hacia sus vecinos. Tampoco debe mirar desde arriba hacia los vasos calentados abiertamente para evitar posibles lesiones cuando se libere la masa caliente.

Después de finalizar el trabajo, deberá cortar el gas, el agua y la electricidad.

Está estrictamente prohibido verter en los fregaderos soluciones concentradas de ácidos y álcalis, así como diversos disolventes orgánicos, sustancias inflamables y de olor fuerte. Todos estos residuos deben verterse en botellas especiales.

Todo laboratorio debe contar con máscaras y gafas protectoras.

En cada sala de laboratorio es necesario contar con equipo de protección contra incendios: una caja con arena tamizada y una pala, una manta ignífuga (amianto o fieltro grueso), extintores cargados.

Normas de seguridad al trabajar con sustancias cáusticas, inflamables y tóxicas, productos químicos domésticos.

Para acelerar la disolución de los sólidos en el tubo de ensayo, no cubra su abertura con el dedo al agitarlo.

El álcali se debe disolver en un recipiente de porcelana agregando pequeñas porciones de la sustancia al agua, revolviendo continuamente.

Al determinar el olor de una sustancia, no se incline sobre ella ni inhale los vapores o gases liberados. Debe pasar ligeramente la mano por el cuello del recipiente para dirigir el vapor o gas hacia la nariz e inhalar con cuidado.

El ácido o álcali derramado debe cubrirse con arena limpia y seca y mezclarse hasta que todo el líquido se absorba por completo. Coloque la arena húmeda en un recipiente de vidrio ancho para su posterior enjuague y neutralización.

Las soluciones de las botellas reactivas se deben verter de modo que cuando se incline, la etiqueta quede hacia arriba (la etiqueta está en la palma). Si soluciones de álcalis o ácidos entran en contacto con la piel, es necesario lavarlas después de agitar las gotas visibles con un fuerte chorro de agua fría y luego tratarlas con una solución neutralizante (solución de ácido acético al 2% o solución de ácido acético al 2%). solución de bicarbonato de sodio) y enjuagar con agua.

Métodos de separación de mezclas y depuración de sustancias. Sustancias puras y mezclas. sustancias

Una mezcla es un material que consta de dos o más sustancias que se alternan aleatoriamente entre sí en el espacio.

Una sustancia pura es un material física y químicamente homogéneo que tiene un cierto conjunto de propiedades permanentes. El contenido de impurezas en los preparados de alta pureza se mide en millonésimas y milmillonésimas de porcentaje.

La sedimentación es un método basado en diferentes densidades de sustancias.

Por ejemplo, una mezcla de aceite vegetal y agua se puede separar en aceite y agua simplemente dejando reposar la mezcla.

La filtración es un método basado en la diferente capacidad del filtro para dejar pasar las sustancias que componen la mezcla. Por ejemplo, se puede utilizar un filtro para separar impurezas sólidas de un líquido.

La evaporación es la separación de sólidos no volátiles de una solución en un solvente volátil, específicamente agua. Por ejemplo, para aislar la sal disuelta en agua, simplemente se evapora el agua. El agua se evaporará, pero la sal permanecerá.