동종 및 이종 혼합물. 화학 - 외부 독립적 평가를 위한 종합적인 준비 균일 혼합물의 예

화학에는 순물질과 혼합물이라는 개념이 있습니다. 순수한 물질은 단 하나의 물질로 구성된 분자를 포함합니다. 자연에서는 다양한 물질로 구성된 혼합물이 우세합니다.

개념

모든 물질은 순수와 혼합의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 순수 물질에는 동일한 원자, 분자 또는 이온으로 구성된 원소 및 화합물이 포함됩니다. 이들은 일정한 특성을 유지하는 일정한 조성을 가진 물질입니다.
순물질의 예는 다음과 같습니다.

  • 원자로 구성된 금속 및 희가스;
  • 물 분자로 구성된 물;
  • 나트륨 양이온과 염소 음이온으로 구성된 식염.

쌀. 1. 순물질.

물에 설탕을 넣으면 더 이상 순수한 물질이 아니며 혼합물이 형성됩니다. 혼합물은 성분이라고 불리는 다양한 구조를 가진 여러 가지 순수 물질로 구성됩니다. 혼합물은 어떤 응집 상태라도 가질 수 있습니다. 예를 들어, 공기는 ​​다양한 가스(산소, 수소, 질소)의 혼합물이고, 휘발유는 유기 물질의 혼합물이며, 황동은 아연과 구리의 혼합물입니다.

쌀. 2. 혼합물.

각 물질은 그 특성을 유지하므로 소금이 함유된 물은 짠맛이 나고 철이 함유된 합금은 자석에 끌립니다. 그러나 성분의 정량적, 정성적 조성에 따라 혼합물 자체의 성질이 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 최대 정제 과정을 거친 증류수는 첨가된 물질에 따라 단맛, 신맛, 짠맛 또는 신짠맛을 얻을 수 있습니다. 또한 특정 물질의 농도가 높을수록 특정 맛이 더 뚜렷해집니다.

혼합물의 구조는 균질할 수도 있고 서로 다른 응집 상태의 물질이 결합될 수도 있습니다. 이에 따라 그들은 다음을 구별합니다.

  • 동종 또는 동종 - 화학적 분석 없이는 입자를 검출할 수 없으며, 그 지표는 샘플(금속 합금)의 어느 곳에서나 동일합니다.
  • 이질적이거나 이질적 - 입자는 감지하기 쉽고, 혼합물의 여러 위치(물과 모래)에서 그 빈도가 균일하지 않습니다.

이종 혼합물에는 다음이 포함됩니다.

  • 정학 - 고체와 액체 물질의 혼합물(석탄과 물)
  • 유제 - 밀도가 다른 액체(기름과 물)의 혼합물.

한 성분이 다른 성분보다 질량이 10배 작다면 이를 불순물이라고 합니다.

청소 방법

절대적으로 순수한 물질은 없습니다. 순수 물질은 물질의 물리적, 화학적 특성에 영향을 주지 않는 소량의 불순물을 포함하는 물질로 간주됩니다. 물질을 최대한 정제하기 위해 혼합물을 분리하는 방법:

  • 침전 - 액체 내 무거운 물질의 침전;
  • 여과 - 필터를 사용하여 액체에서 입자를 분리합니다.
  • 증발 - 수분이 증발할 때까지 용액을 가열합니다.
  • 자석의 적용 - 자화를 이용한 선택;
  • 증류 - 끓는점이 다른 물질의 분리;
  • 흡착은 한 물질이 다른 물질의 표면에 축적되는 것입니다.

부양법을 사용하여 금속을 비금속으로부터 분리할 수 있습니다. 이는 물질이 젖는 능력을 기반으로 한 프로세스입니다. 이런 방식으로 철은 유황과 분리됩니다. 철은 젖어서 바닥에 가라앉지만 유황은 젖지 않고 물 표면에 남습니다.

쌀. 3. 부양.

우리는 무엇을 배웠나요?

8학년 화학 수업에서 우리는 혼합물과 순물질의 개념을 배웠습니다. 균질한 분자, 원자 또는 이온으로 구성되고 일정한 특성을 갖는 원소 및 화합물을 순수라고 합니다. 혼합물에는 농도와 구조가 다른 여러 가지 순수 물질이 포함됩니다. 화합물은 완전히 혼합되어 균질한 물질을 형성하거나 이질적으로 결합할 수 있습니다. 혼합물을 분리하기 위해 다양한 방법이 사용됩니다.

주제에 대한 테스트

보고서 평가

평균 평점: 4.5. 받은 총 평점: 327.

순수한 물질은 일정한 상수를 가지고 있습니다. 화합물또는 구조(소금, 설탕).

순수한 물질은 다음과 같습니다. 요소또는 연결.

원자는 모든 특성을 유지하는 원소의 가장 작은 입자입니다.. 화학 원소는 동일한 유형의 원자로 구성됩니다. 한 원소에서 모든 원자는 동일하며 동일한 수의 양성자를 갖습니다. 요소는 어떤 면에서 모든 물질의 "구성 요소"입니다. 우리는 구성을 비유해 볼 수 있습니다:

건축 자재(벽돌, 콘크리트, 모래...)는 요소입니다.
건물 구조(집, 다리, 도로...)는 물질입니다.

2. 요소의 연결

연결은 최소한 두 가지 요소로 구성됩니다. 동일한 물은 수소 두 가지 요소와 산소 한 가지 요소(H 2 O)의 조합으로 구성됩니다. 즉, 이 두 요소를 이런 방식으로 결합하면 물과 물만 얻을 수 있습니다!

물은 수소와 산소로 구성되어 있지만, 그 화학적, 물리적 성질은 순수한 수소와 산소와 다릅니다.

물을 수소와 산소로 "분리"하려면 화학 반응을 수행해야 합니다.

3. 혼합물

혼합물은 특정하거나 순수한 구성을 갖지 않는 순수한 물질의 물리적 결합입니다.

혼합물의 예로는 많은 사람들이 아침에 스스로 준비하여 마시는 일반 차(음료)가 있습니다. 어떤 사람들은 강한 차(많은 양의 찻잎)를 좋아하고 다른 사람들은 달콤한 차(많은 양의 설탕)를 좋아합니다... 보시다시피 "차"라는 혼합물은 다음과 같이 구성되어 있지만 항상 약간 다른 것으로 나타납니다. 동일한 구성 요소 (성분). 그러나 혼합물의 각 성분은 일련의 특성을 유지하므로 혼합물에서 다양한 물질을 분리할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어, 소금과 모래의 혼합물을 쉽게 분리할 수 있습니다. 이렇게하려면 혼합물을 물에 넣고 소금이 녹을 때까지 기다렸다가 결과 용액을 여과하십시오. 결과는 깨끗한 모래입니다.

혼합물은 균질할 수도 있고 이질적일 수도 있습니다.

균질한 혼합물에서는 혼합물을 구성하는 물질의 입자를 감지할 수 없습니다. 이러한 혼합물의 다른 장소에서 채취한 샘플은 동일합니다(예: 부은 설탕이 완전히 용해된 달콤한 차).

그러나 설탕이 차 한잔에 완전히 녹지 않으면 이질적인 혼합물을 얻게됩니다. 사실, 이 차를 드셔보시면, 표면부터 바닥까지 달달한 맛이 나지 않을 것입니다. 왜냐하면... 설탕 농도는 다양합니다.

모든 물질에는 불순물이 포함되어 있습니다. 불순물이 거의 포함되지 않은 물질은 순수한 것으로 간주됩니다.

물질의 혼합물은 균질할 수도 있고 이질적일 수도 있습니다. 균질 혼합물에서는 성분을 관찰로 검출할 수 없지만, 불균일 혼합물에서는 성분을 검출할 수 있습니다.

균일한 혼합물의 일부 물리적 특성은 구성 요소의 특성과 다릅니다.

이질적인 혼합물에서는 성분의 특성이 보존됩니다.

이종 물질의 혼합물은 침전, 여과, 때로는 자석의 작용에 의해 분리되고, 균질 혼합물은 증발과 증류(증류)에 의해 분리됩니다.


순물질 및 혼합물

우리는 화학물질 사이에서 살고 있습니다. 우리는 가스(질소, 산소 등)의 혼합물인 공기를 흡입하고 이산화탄소를 내뿜습니다. 우리는 물로 몸을 씻습니다. 이것은 지구상에서 가장 흔한 또 다른 물질입니다. 우리는 우유를 마십니다. 물과 유지방의 작은 방울이 섞인 것입니다. 뿐만 아니라 우유 단백질 카세인, 미네랄 소금, 비타민, 심지어 설탕도 있지만 차를 마시는 데 사용되는 우유는 아니지만 특별한 우유 단백질도 있습니다. - 유당. 우리는 일련의 화학 물질로 구성된 사과를 먹습니다. 여기에는 설탕, 사과산 및 비타민이 있습니다. 씹은 사과 조각이 위장에 들어가면 인간의 소화액이 사과에 작용하기 시작하여 맛있는 모든 것을 흡수하는 데 도움이 됩니다. 사과뿐만 아니라 다른 음식에도 건강에 좋은 물질이 있습니다. 우리는 화학물질 가운데 살 뿐만 아니라 우리 자신도 화학물질로 만들어졌습니다. 모든 사람의 피부, 근육, 혈액, 치아, 뼈, 머리카락은 벽돌집처럼 화학 물질로 만들어졌습니다. 질소, 산소, 설탕, 비타민은 천연 유래 물질입니다. 유리, 고무, 강철도 물질이거나 오히려 재료(물질의 혼합물)입니다. 유리와 고무는 모두 인공적으로 존재하지 않습니다. 절대적으로 순수한 물질은 자연에서 발견되지 않거나 매우 드물게 발견됩니다.


각 물질에는 항상 일정량의 불순물이 포함되어 있습니다. 불순물이 거의 없는 물질을 순수하다고 합니다. 그들은 과학 실험실이나 학교 화학 실험실에서 그러한 물질을 다루게 됩니다. 절대적으로 순수한 물질은 존재하지 않는다는 점에 유의하십시오.


개별 순수 물질은 특정한 일련의 특징적인 특성(일정한 물리적 특성)을 가지고 있습니다. 순수한 증류수만이 녹는점 = 0°C, 끓는점 = 100°C이며 맛이 없습니다. 바닷물은 낮은 온도에서 얼고 높은 온도에서 끓으며 맛은 쓰고 짠맛이 납니다. 흑해의 물은 발트해의 물보다 낮은 온도에서 얼고 높은 온도에서 끓는다. 왜? 사실 바닷물에는 용해된 염분과 같은 다른 물질이 포함되어 있습니다. 그것은 다양한 물질의 혼합물이며 그 구성은 매우 다양하지만 혼합물의 특성은 일정하지 않습니다. 혼합물이라는 개념의 정의는 17세기에 주어졌습니다. 영국의 과학자 로버트 보일은 “혼합물은 이질적인 구성요소들로 구성된 통합 시스템이다”라고 말했습니다.


혼합물에는 거의 모든 천연 물질, 식품(소금, 설탕 및 기타 일부 제외), 많은 의약품 및 화장품, 가정용 화학 물질 및 건축 자재가 포함됩니다.

혼합물과 순물질의 비교특성

혼합물에 포함된 각 물질을 성분이라고 합니다.

혼합물의 분류

균일한 혼합물과 이질적인 혼합물이 있습니다.

균질 혼합물 (균질)

물 한 컵에 소량의 설탕을 넣고 설탕이 모두 녹을 때까지 저어줍니다. 액체는 달콤한 맛이 납니다. 따라서 설탕은 사라지지 않고 혼합물에 남아있었습니다. 그러나 우리는 강력한 현미경을 통해 액체 한 방울을 관찰하더라도 그 결정을 볼 수 없습니다. 준비된 설탕과 물의 혼합물은 균질하며 이들 물질의 가장 작은 입자는 고르게 혼합됩니다.

관찰로 성분을 검출할 수 없는 혼합물을 균질하다고 합니다.

대부분의 금속 합금은 또한 균질한 혼합물입니다. 예를 들어, 금과 구리의 합금(보석을 만드는 데 사용됨)에는 빨간색 구리 입자와 노란색 금 입자가 없습니다.


다양한 목적을 위한 많은 품목은 물질이 균일하게 혼합된 재료로 만들어집니다.


균질 혼합물에는 공기를 포함한 모든 가스 혼합물이 포함됩니다. 액체에는 균일한 혼합물이 많이 있습니다.


균일한 혼합물은 고체 또는 기체라도 용액이라고도 합니다.


솔루션의 예를 들어보겠습니다(플라스크 안의 공기, 식염 + 물, 잔돈: 알루미늄 + 구리 또는 니켈 + 구리).

이종 혼합물 (이종)

분필은 물에 녹지 않는다는 걸 아시죠? 분말을 물 한 컵에 부으면 결과 혼합물에서 육안이나 현미경으로 볼 수 있는 분필 입자를 항상 찾을 수 있습니다.

관찰을 통해 성분을 검출할 수 있는 혼합물을 이종 혼합물이라고 합니다.

이종 혼합물에는 대부분의 미네랄, 토양, 건축 자재, 생체 조직, 흙탕물, 우유 및 기타 식품, 일부 의약품 및 화장품이 포함됩니다.


이종 혼합물에서는 구성 요소의 물리적 특성이 보존됩니다. 따라서 구리나 알루미늄과 혼합된 철가루는 자석에 끌리는 능력을 잃지 않습니다.


일부 유형의 이질적인 혼합물에는 특별한 이름이 있습니다: 거품(예: 폴리스티렌 폼, 비눗물), 현탁액(소량의 밀가루와 물의 혼합물), 유제(우유, 잘 흔든 식물성 기름 및 물), 에어로졸( 연기, 안개).

혼합물 분리 방법

자연계에서는 물질이 혼합물의 형태로 존재합니다. 실험실 연구, 산업 생산, 약리학 및 의학의 요구를 위해서는 순수한 물질이 필요합니다.


혼합물을 분리하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 혼합물의 유형, 응집 상태 및 구성 요소의 물리적 특성 차이를 고려하여 선택됩니다.

혼합물 분리 방법


이러한 방법은 혼합물 구성 요소의 물리적 특성의 차이를 기반으로 합니다.


이질적인 혼합물과 균질한 혼합물을 분리하는 방법을 고려해 봅시다.


블렌드 예

분리방법

현탁액 - 강모래와 물의 혼합물

옹호

침전에 의한 분리는 물질의 밀도가 서로 다르기 때문에 이루어집니다. 더 무거운 모래가 바닥에 가라앉습니다. 에멀젼을 분리할 수도 있습니다. 물에서 기름이나 식물성 기름을 분리하세요. 실험실에서는 분리 깔대기를 사용하여 이를 수행할 수 있습니다. 석유나 식물성 기름이 가장 가벼운 층을 형성합니다. 침전의 결과로 안개 속에서 이슬이 떨어지고 연기에서 그을음이 침전되며 우유에 크림이 침전됩니다.

물에 모래와 식염을 섞은 것

여과법

여과를 통한 이종 혼합물의 분리는 물에 대한 물질의 다양한 용해도와 다양한 입자 크기를 기반으로 합니다. 이와 유사한 물질의 입자만 필터의 구멍을 통과하고 더 큰 입자는 필터에 유지됩니다. 이렇게 하면 식염과 강모래의 이질적인 혼합물을 분리할 수 있습니다. 탈지면, 석탄, 구운 점토, 압축 유리 등 다양한 다공성 물질을 필터로 사용할 수 있습니다. 여과 방식은 진공청소기 등 가전제품 작동의 기본이 된다. 외과 의사가 사용합니다-거즈 붕대; 드릴러 및 엘리베이터 작업자 - 호흡기 마스크. Ilf와 Petrov의 작품의 주인공인 Ostap Bender는 차 여과기를 사용하여 찻잎을 걸러냈고 Ellochka the Ogress(“12개의 의자”)에서 의자 중 하나를 가져왔습니다.

철분과 유황분말의 혼합

자석이나 물에 의한 작용

철가루는 자석에 끌렸지만 유황가루는 끌리지 않았습니다.

젖지 않는 유황 가루는 물 표면으로 떠올랐고, 젖기 쉬운 철 가루는 바닥에 가라앉았습니다.

물에 소금을 녹인 용액은 균일한 혼합물이다

증발 또는 결정화

물이 증발하여 도자기 컵에 소금 결정이 남습니다. Elton 호수와 Baskunchak 호수에서 물이 증발하면 식염이 얻어집니다. 이 분리 방법은 용매와 용질의 끓는점 차이를 기반으로 합니다. 예를 들어 설탕과 같은 물질이 가열되면 분해되면 물이 완전히 증발하지 않고 용액이 증발한 다음 설탕 결정이 포화 용액에서 침전됩니다. 때로는 물의 염분과 같이 끓는점이 낮은 용매에서 불순물을 제거해야 하는 경우도 있습니다. 이 경우, 물질의 증기를 수집한 다음 냉각 시 응축해야 합니다. 균질한 혼합물을 분리하는 이러한 방법을 증류 또는 증류라고 합니다. 특수 장치 - 증류기에서는 약리학, 실험실 및 자동차 냉각 시스템의 요구에 사용되는 증류수를 얻습니다. 집에서 그러한 증류기를 만들 수 있습니다.

알코올과 물의 혼합물을 분리하면 끓는점이 78°C인 알코올이 먼저 증류되어 제거되고(수집 시험관에 수집) 물은 시험관에 남게 됩니다. 증류는 석유로부터 휘발유, 등유, 경유를 생산하는 데 사용됩니다.


특정 물질에 의한 다양한 흡수를 기반으로 구성 요소를 분리하는 특별한 방법은 크로마토그래피입니다.


빨간색 잉크가 담긴 용기 위에 여과지 조각을 걸면 스트립의 끝 부분만 담그십시오. 용액은 종이에 흡수되어 종이를 따라 올라갑니다. 그러나 페인트 상승 경계는 물 상승 경계보다 뒤떨어져 있습니다. 이것이 두 가지 물질, 즉 물과 잉크의 색소가 분리되는 방식입니다.


러시아의 식물학자 M. S. Tsvet는 크로마토그래피를 사용하여 식물의 녹색 부분에서 엽록소를 최초로 분리했습니다. 산업계와 실험실에서는 크로마토그래피용 여과지 대신 전분, 석탄, 석회석, 산화알루미늄 등을 사용한다. 동일한 정화 정도의 물질이 항상 필요합니까?


다양한 목적을 위해서는 다양한 정도의 정제가 필요한 물질이 필요합니다. 조리용 물은 소독에 사용된 불순물과 염소를 제거할 수 있도록 충분히 방치해야 합니다. 마실 물은 먼저 끓여야합니다. 그리고 용액을 준비하고 실험을 수행하기 위한 화학 실험실에서는 의학에서 용해된 물질로부터 가능한 한 많이 정제된 증류수가 필요합니다. 특히 불순물 함량이 100만분의 1%를 초과하지 않는 순수한 물질은 전자, 반도체, 원자력 기술 및 기타 정밀 산업에 사용됩니다.

>> 순수 물질 및 혼합물. 옹호. 세 가지 고체의 혼합물 분리하기


순물질 및 혼합물

이 단락의 자료는 다음 사항에 도움이 될 것입니다.

> 절대적으로 순수한 물질은 존재하지 않는다는 것을 깨닫습니다.
> 물질의 동종 혼합물과 이종 혼합물을 구별합니다.
> 구성 요소의 물리적 특성이 유지되는 혼합물과 그렇지 않은 혼합물을 알아냅니다.
> 분리방법 선택 물질의 혼합물유형에 따라.

순수 물질 및 혼합물.

각 물질에는 항상 일정량의 불순물이 포함되어 있습니다. 불순물이 거의 없는 물질을 순수하다고 합니다. 그러한 물질로 일하다과학 실험실, 학교 화학 실험실에서. 절대적으로 순수한 물질은 존재하지 않는다는 점에 유의하십시오.

혼합물에 포함된 각 물질을 성분이라고 합니다.

관찰로 성분을 검출할 수 없는 혼합물을 균질하다고 합니다.

대부분의 금속 합금은 또한 균질한 혼합물입니다. 예를 들어, 금과 구리의 합금(보석을 만드는 데 사용됨)에는 빨간색 구리 입자와 노란색 금 입자가 없습니다.

물질이 균일하게 혼합된 재료로부터 다양한 목적을 위한 많은 품목이 만들어집니다(그림 27).

모든 혼합물은 균일 혼합물에 속합니다. 가스, 공기 포함. 액체에는 균일한 혼합물이 많이 있습니다.


쌀. 27. 균일한 혼합물로 만든 품목

이 혼합물은 예를 들어 알코올과 물을 혼합하여 형성됩니다.

균일한 혼합물의 예를 들어보세요.

균일한 혼합물은 고체 또는 기체라도 용액이라고도 합니다.

일부 물리적인 방법에 따르면 속성균질 혼합물은 성분이 다릅니다. 따라서 납땜에 사용되는 주석과 납의 합금은 순금속보다 낮은 온도에서 녹습니다. 물은 100°C에서 끓고, 소금 수용액은 더 높은 온도에서 끓습니다. 물을 0°C의 온도로 냉각하면 얼음으로 변하기 시작합니다. 소금 용액은 이러한 조건에서 액체 상태로 유지됩니다(0°C 미만의 온도에서는 얼게 됩니다). 이는 얼음으로 덮인 도로와 보도에 소금과 모래가 섞인 겨울에 볼 수 있습니다. 얼음은 소금의 영향으로 녹습니다. 온화한 서리에도 얼지 않는 소금 수용액이 형성됩니다. 그리고 도로가 미끄럽지 않도록 모래가 필요합니다.


쌀. 28. 분필과 물의 이종 혼합물

분필은 물에 녹지 않는다는 걸 아시죠? 분말을 물 한 컵에 부으면 결과 혼합물에서 육안이나 현미경으로 볼 수 있는 분필 입자를 항상 찾을 수 있습니다(그림 28).

관찰을 통해 성분을 검출할 수 있는 혼합물을 이종 혼합물이라고 합니다.

이종 혼합물(그림 29)에는 대부분의 미네랄, 토양, 건축 자재, 생체 조직, 흙탕물, 우유 및 기타 식품, 일부 의약품 및 화장품이 포함됩니다.

이질적인 혼합물의 예를 들어보세요.

이종 혼합물에서는 구성 요소의 물리적 특성이 보존됩니다. 그래서, 철제 서류, 구리 또는 알루미늄과 혼합되어 자석에 끌리는 능력을 잃지 않습니다.



쌀. 29. 이종 혼합물:
a - 물과 황의 혼합물;
b - 식물성 기름과 물의 혼합물;
c - 공기와 물의 혼합물

모래, 분필, 점토를 섞은 물은 0℃에서 얼고 100℃에서 끓는다.

일부 유형의 이질적인 혼합물에는 특별한 이름이 있습니다: 거품(예: 폴리스티렌 폼, 비눗물), 현탁액(소량의 밀가루와 물의 혼합물), 유제(우유, 잘 흔든 식물성 기름 및 물), 에어로졸( 연기, 안개).

명명된 각 혼합물의 구성 요소는 무엇입니까?

위에 제시된 자료는 Scheme 3에 요약되어 있습니다.


반응식 3. 물질 및 혼합물

혼합물의 성분을 얻거나 불순물로부터 물질을 정제하기 위해 혼합물을 분리해야 하는 경우가 종종 있습니다.

혼합물을 분리하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이들은 혼합물의 유형, 응집 상태 및 구성 요소의 물리적 특성 차이를 고려하여 선택됩니다(반응식 4). 당신은 자연사 과정에서 몇 가지 방법을 알고 있습니다.



반응식 4. 혼합물 분리 방법

다이어그램에 표시된 각 이종 혼합물을 분리하는 것이 가능한 구성 요소의 특성으로 인해 설명하십시오.


쌀. 30. 인공호흡기를 착용한 작업자

몇 가지 사용법을 살펴보겠습니다. 행동 양식혼합물의 분리.

여과 과정은 먼지가 매우 많은 방에서 작업하는 사람의 폐를 보호하는 장치인 호흡기의 작동에 기초합니다. 호흡보호구에는 먼지가 폐로 들어가는 것을 방지하는 필터가 있습니다(그림 30). 가장 간단한 인공호흡기는 여러 겹의 거즈로 만든 붕대입니다. 진공청소기에도 공기 중의 먼지를 제거하는 필터가 있습니다.

자석의 도움으로 철광석(자철광)이 산업적으로 풍부해졌습니다.

자석에 끌리는 능력 덕분에 광석은 모래, 점토, 흙 등에서 분리됩니다. 이러한 방식으로 산업 및 가정 폐기물에서 철이 추출됩니다.

균질한 액체 혼합물을 분리하는 중요한 방법은 증류 또는 증류입니다1. 이 방법을 사용하면 불순물로부터 천연수를 정화할 수 있습니다. 생성된 순수한(증류수) 물은 연구 실험실, 현대 기술을 위한 물질 생산 및 의약품 제조를 위한 의약품에 사용됩니다.

1 이 용어는 라틴어 distillatio(떨어지다)에서 유래되었습니다.

산업계에서는 석유(주로 액체인 여러 물질의 혼합물)를 증류하여 휘발유, 등유, 디젤 연료를 생산합니다.

실험실에서는 특수 설비를 사용하여 증류가 수행됩니다(그림 31). 액체 혼합물을 가열하면 끓는점이 가장 낮은 물질이 먼저 끓습니다. 증기는 용기를 떠나 냉각되고 응축되며1, 생성된 액체는 수용기로 흘러 들어갑니다. 이 물질이 더 이상 혼합물에 없으면 온도가 상승하기 시작하고 시간이 지남에 따라 다른 액체 성분이 끓게 됩니다. 비휘발성 액체가 용기에 남아 있습니다.



쌀. 31.실험실 증류 장치:

a - 보통;
1 - 끓는점이 다른 액체의 혼합물.
2 - 온도계;
3 - 물 냉장고;
4 - 수신기
6 - 단순화됨

다양한 혼합물의 분리도 자연에서 발생합니다. 먼지 입자는 공기에서 침전되고 비와 눈이 내리는 동안에는 물방울과 눈송이가 침전됩니다. 침전 결과 탁한 물이 맑아집니다. 물은 모래를 통과할 때 불용성 물질도 제거됩니다. 물이 증발한 후에도 물에 용해된 염분은 하구둑에 남아 있습니다. 우물에서 흐르는 물에서 용해된 가스가 방출됩니다.

1 이 용어는 라틴어 응축(Condensatio)(두꺼워짐, 압축)에서 유래되었습니다.

결론

모든 물질에는 불순물이 포함되어 있습니다. 불순물이 거의 포함되지 않은 물질은 순수한 것으로 간주됩니다.

물질의 혼합물은 균질할 수도 있고 이질적일 수도 있습니다. 균질 혼합물에서는 성분을 관찰로 검출할 수 없지만, 불균일 혼합물에서는 성분을 검출할 수 있습니다.

균일한 혼합물의 일부 물리적 특성은 구성 요소의 특성과 다릅니다. 이질적인 혼합물에서는 성분의 특성이 보존됩니다.

이종 물질의 혼합물은 침전, 여과, 때로는 자석의 작용에 의해 분리되고, 균질 혼합물은 증발과 증류(증류)에 의해 분리됩니다.

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29. 어떤 유형의 혼합물이 존재하며 어떻게 다릅니까?

30. 알루미늄, 재, 신문용지, 수은, 공기, 요오드 팅크, 화강암, 깨끗한 물에서 나온 얼음, 이산화탄소, 철근 콘크리트 등 아래 표의 해당 열에 주어진 단어와 문구를 적습니다.

순수 물질혼합물
동종의이질적인


31. 해결책이 되는 몇 가지 식품을 말해보세요.

32. 제조 방법에 따라 어떤 인기 음료가 균질 혼합물이거나 이질 혼합물입니까?

33. 식염 수용액을 이질적인 혼합물로 바꾸는 것이 가능합니까? 가능하다면 어떻게 해야 하나요?

34. 여과를 통해 어떤 혼합물을 분리할 수 있습니까? a) 모래와 점토의 혼합물; b) 알코올과 구리 파일링의 혼합물; c) 물과 가솔린의 혼합물; d) 물과 플라스틱 조각의 혼합물? 필터에 남을 물질의 이름을 말해보세요.

35. 다음의 혼합물을 어떻게 나누겠습니까? a) 식염과 분필; b) 술과 물? 물질의 특성에 어떤 차이가 있어서 선택한 방법을 사용할 수 있나요?

36. 식염, 모래, 철 및 나무 가루의 혼합물을 분리하는 실험을 고려하십시오. 계획을 세우고, 실험의 각 단계를 간략하게 설명하고, 예상되는 결과에 대해 이야기해 보세요.

집에서 실험하기

옹호

두 잔에 물을 붓습니다. 한 잔에는 모래 1/2 티스푼을 붓고 다른 잔에는 같은 양의 전분을 붓습니다. 두 혼합물을 동시에 섞는다. 물질 입자가 물 속에서 같은 속도로 침전됩니까? 그렇지 않다면 어떤 입자가 더 빨리 침전되며 그 이유는 무엇입니까?

관찰한 내용을 노트에 적어보세요.

세 가지 고체의 혼합물 분리하기

소량의 분쇄된 거품, 모래 및 식염을 섞습니다.

이 혼합물을 분리하려면 어떤 방법을 사용할 수 있습니까?

혼합물을 나눕니다 1 . 가열이 필요한 경우에는 매우 조심해서 사용하십시오.

실험의 각 단계를 노트에 설명하세요.

Popel P. P., Kryklya L. S., 화학: Pidruch. 7학년용. zagalnosvit. navch. 폐쇄 - K .: VC "Academy", 2008. - 136 p .: 아픈.

순수한 물질한 가지 유형의 입자만 포함되어 있습니다. 예로는 은(은 원자만 포함), 황산 및 일산화탄소(IV)(해당 물질의 분자만 포함)가 있습니다. 모든 순수 물질은 녹는점(Tm), 끓는점(Tbp)과 같은 일정한 물리적 특성을 갖습니다.

하나 이상의 다른 물질이 일정량 포함되어 있으면 물질은 순수하지 않습니다. 불순물.

오염물질은 순수한 액체의 어는점을 낮추고 끓는점을 높입니다. 예를 들어 물에 소금을 넣으면 용액의 어는점이 낮아집니다.

혼합물 2개 이상으로 구성 물질. 토양, 바닷물, 공기는 ​​모두 다양한 혼합물의 예입니다. 많은 혼합물은 구성 요소로 분리될 수 있습니다. 구성요소– 물리적 특성의 차이에 따라 달라집니다.

구별하다 동종(균질) 및 이종(이종) 혼합물.특징 균일한 혼합물그러한 혼합물의 구성 요소들 사이에는 경계면이 없다는 것입니다. 이 경우 그들은 이 혼합물이 다음과 같다고 말합니다. 단상(단계눈에 보이는 인터페이스로 다른 부분과 분리된 시스템 부분) 한 단계 내에서 구성 요소의 물리적 특성은 일정하게 유지됩니다. 에게 동종 시스템참 해는 참입니다(용질의 입자 크기는 용매의 입자 크기와 관련이 있으며 10 -9 m 이하입니다).

특징 이질적인 혼합물구성 요소 간의 인터페이스를 관찰할 수 있다는 것입니다. 구성요소가 한 단계에서 다른 단계로 넘어갈 때 그 속성은 극적으로 변합니다. 이종 혼합물은 달리 불린다. 분산 시스템. 분산 시스템분산매(용매, 연속상)와 분산상(용질 또는 불연속상)으로 구성됩니다.

에게 이질적인 혼합물분산 시스템을 포함합니다(용해된 물질의 입자 크기가 용매 입자의 크기를 크게 초과하고 ≥10 -9 m임). 물질의 입자 크기가 10 -7 -10 -9 m인 혼합물은 콜로이드 시스템으로 분류됩니다.

분산 시스템에는 다음이 포함됩니다.

현탁액, 고체상과 액체상으로 구성된 혼합물(T/L로 지정, T - 분산상, L - 분산매)

에멀젼, 2개 이상의 혼합되지 않는 액체의 혼합물(지정 - L/L. 밀도와 끓는점이 다른 액체의 분산상 및 분산 매질).

이러한 시스템은 솔루션 및 분산 시스템 주제에서 더 자세히 논의됩니다.

1.5. 혼합물 분리 방법

혼합물을 개별 성분으로 분리하기 위해 실험실에서 사용되는 전통적인 방법은 다음과 같습니다.

    여과법,

    디캔팅(화학 실험실 실습 및 화학 기술에서는 퇴적물에서 용액을 배출하여 액체에서 분산 시스템(현탁액)의 고체상을 기계적으로 분리합니다.

    분리 깔대기를 이용한 분리,

    원심분리,

    증발,

    결정화,

    증류(분별 증류 포함),

    색층 분석기,

    승화 및 기타.

여과법.여과는 액체에 부유하는 작은 고체 입자로부터 액체를 분리하는 데 사용됩니다. (그림 37), 즉. 미세한 다공성 물질을 통해 액체를 필터링 – 필터, 액체가 통과하여 표면에 고체 입자를 유지하는 것을 허용합니다. 필터를 통과하여 고체 불순물이 제거된 액체를 액체라고 합니다. 여과수.

실험실 실습에서는 자주 사용됩니다. 매끄럽고 접힌 종이 필터(그림 38)접착되지 않은 여과지로 만들어졌습니다.

뜨거운 용액을 여과하려면(예: 염의 재결정화 목적으로) 특수 장치를 사용하십시오. 뜨거운 필터 깔때기(그림 39)전기 또는 물 가열로).

자주 사용됨 진공 여과. 진공 여과는 여과 속도를 높이고 액체에서 고체상을 더욱 완전하게 방출하는 데 사용됩니다. 이를 위해 진공 여과 장치가 조립됩니다. (그림 40). 그것은 다음과 같이 구성됩니다 분젠 플라스크, 도자기 부흐너 깔대기, 안전병 및 진공 펌프(보통 워터젯).

난용성 염 현탁액을 여과하는 경우 후자의 결정을 부흐너 깔대기에서 증류수로 세척하여 표면에서 원래 용액을 제거할 수 있습니다. 이를 위해 그들은 다음을 사용합니다. 세탁기(그림 41).

디캔테이션. 액체는 경사분리를 통해 불용성 고체로부터 분리될 수 있습니다. (그림 42). 이 방법은 고체가 액체보다 밀도가 높은 경우에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 물 한 컵에 강모래를 추가하면 모래의 밀도가 물보다 크기 때문에 모래가 가라앉으면 유리 바닥에 가라앉게 됩니다. 그런 다음 간단히 배수를 통해 물을 모래에서 분리할 수 있습니다. 여과액을 침전시킨 다음 배수하는 이러한 방법을 디캔팅이라고 합니다.

원심분리.액체에서 안정한 현탁액이나 유제를 형성하는 매우 작은 입자를 분리하는 과정의 속도를 높이기 위해 원심분리 방법이 사용됩니다. 이 방법은 밀도가 다른 액체 물질과 고체 물질의 혼합물을 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 분할은 다음에서 수행됩니다. 수동 또는 전기 원심분리기(그림 43).

섞이지 않는 두 액체의 분리, 밀도가 다르고 안정적인 유제를 형성하지 못하는 경우, 분리 깔대기를 사용하여 수행할 수 있습니다. (그림 44). 이 방법으로 예를 들어 벤젠과 물의 혼합물을 분리할 수 있습니다. 벤젠 층(밀도  = 0.879 g/cm3)은 더 높은 밀도( = 1.0 g/cm3)를 갖는 물 층 위에 위치합니다. 분리 깔대기 탭을 열면 바닥층을 조심스럽게 배수하고 한 액체를 다른 액체와 분리할 수 있습니다.

증발(그림 45)– 이 방법에는 증발하는 도자기 접시에 용액을 가열하여 용액에서 용매(예: 물)를 제거하는 방법이 포함됩니다. 이 경우 증발된 액체는 제거되고 용해된 물질은 증발컵에 남게 됩니다.

결정화용액이 냉각될 때, 예를 들어 증발된 후에 고체 물질의 결정이 방출되는 과정입니다. 용액을 천천히 냉각시키면 큰 결정이 형성된다는 점을 명심해야 합니다. 급속 냉각(예: 흐르는 물로 냉각)하면 작은 결정이 형성됩니다.

증류- 가열 시 액체의 증발에 이어 생성된 증기의 응축을 기반으로 물질을 정제하는 방법입니다. 증류에 의해 용해된 염(또는 염료와 같은 기타 물질)으로부터 물을 정제하는 것을 말합니다. 증류, 정제수 자체가 증류됩니다.

분별 증류(증류)(그림 46)끓는점이 다른 액체 혼합물을 분리하는 데 사용됩니다. 끓는점이 낮은 액체는 더 빨리 끓고 통과합니다. 분수 열(또는 환류 콘덴서). 이 액체가 분별탑 상단에 도달하면 냉장고, 물로 냉각하고 알롱에 갈 수화기(플라스크 또는 시험관).

분별 증류는 예를 들어 에탄올과 물의 혼합물을 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 에탄올의 끓는점은 78 0 C이고 물의 끓는점은 100 0 C입니다. 에탄올은 더 쉽게 증발하며 냉장고를 통해 수용기에 가장 먼저 들어갑니다.

승화 –이 방법은 가열되면 액체 상태를 거치지 않고 고체 상태에서 기체 상태로 변할 수 있는 물질을 정제하는 데 사용됩니다. 다음으로, 정제되는 물질의 증기는 응축되고, 승화할 수 없는 불순물은 분리됩니다.