Путь соли и песка
Переключай этапы и следи за цветными частицами. Модель показывает, какое свойство используется на каждом шаге.
Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.
Чистое вещество и смесь
Чистое вещество имеет определённый состав и характерные свойства. Смесь содержит два или несколько веществ — компонентов. Соотношение компонентов можно менять: и слегка солёная, и очень солёная вода остаются смесями воды с солью.
В смеси компоненты сохраняют свою химическую природу. Растворённая соль не превращается в воду и не исчезает: её можно выделить, удалив растворитель. Практическая чистота зависит от задачи: питьевая вода пригодна для питья, но содержит растворённые вещества и не является химически чистой водой.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Состав | Чистое вещество: определённый | Смесь: может изменяться |
| Компоненты | Один вид вещества | Два и более веществ |
| Пример | Кислород O₂ | Воздух: несколько газов |
Постоянство состава отличает чистое вещество от смеси. Прозрачность сама по себе чистоту не доказывает.
Однородность не означает чистоту
В однородной смеси отдельные компоненты нельзя различить обычным наблюдением: так выглядят раствор соли и воздух. В неоднородной смеси заметны частицы, капли или отдельные слои: песок в воде, масло с водой.
Классификация помогает выбрать способ разделения. Но раствор не становится чистым веществом из-за того, что его компоненты невидимы. Растворённая соль проходит вместе с водой через обычный бумажный фильтр, а крупные нерастворимые частицы песка задерживаются.
Однородная смесь
Состав выглядит одинаковым во всём объёме. Пример — раствор сахара.
Неоднородная смесь
Можно обнаружить разные части или слои. Пример — вода с песком.
Однородная смесь выглядит как единое целое. Её состав всё равно включает несколько веществ.
Строение кристалла поваренной соли
Кристаллическая структура NaCl: формула задаёт соотношение частиц, а не отдельную молекулу в кристалле.
Walkerma · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Установка для перегонки
Лабораторная перегонка: испарение и последующая конденсация позволяют разделять вещества.
Lazar.zenit · Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Разделение использует различия свойств
Метод выбирают по свойству, которым различаются компоненты. Отстаивание использует различие плотностей, фильтрование — размер частиц и их нерастворимость, выпаривание — летучесть растворителя. При перегонке пар охлаждают и собирают образовавшуюся жидкость.
Чтобы разделить соль и песок, сначала добавляют воду: соль растворяется, песок остаётся. Затем фильтруют смесь. Из фильтрата выпаривают воду и получают соль. Если нужна и вода, используют перегонку с конденсацией пара; простая перегонка смесей жидкостей не всегда даёт абсолютно чистые компоненты.
Растворение
Соль переходит в раствор
Фильтрование
Песок остаётся на фильтре
Выпаривание
Вода уходит в виде пара
Кристаллы
Соль остаётся в сосуде
Для разделения смеси используют различия физических свойств. Один способ не подходит для всех компонентов.
Массовая доля: какая часть смеси приходится на компонент
Массовая доля w — отношение массы компонента к массе всей смеси. Она показывает часть целого и не имеет единицы измерения. Чтобы выразить её в процентах, результат умножают на 100 %. В знаменателе находится масса смеси, а не одного растворителя.
В 40 г воды растворили 10 г сахара: масса раствора равна 50 г. Доля сахара составляет 10 : 50 = 0,20, или 20 %. Доля воды — 80 %; сумма долей всех компонентов равна 100 %. При испарении воды до начала кристаллизации масса растворённого сахара сохраняется, а его доля увеличивается.
Масса смеси
40 г + 10 г = 50 г
Доля сахара
w = 10 г / 50 г = 0,20
Проценты
0,20 · 100 % = 20 %
Массовую долю вычисляют относительно массы всей смеси. Сумма долей всех её компонентов равна единице, или 100 %.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 7 класс», § 2. Материал переработан для объяснения; источник: 7 класс. Химия — § 02. Чистые вещества и смеси.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах