§ 4. Чистые вещества и смеси

§ 4. Чистые вещества и смеси

1. Как влияет наличие примесей в воде на температуру ее кипения?

Простой ответ: наличие примесей, как правило, повышает температуру кипения воды.

Развёрнутый ответ: наличие примесей, изменяет температуру кипения воды. Если примесь имеет температуру кипения ниже, чем у воды, то температура кипения такой смеси будет ниже (водный раствор спирта или ацетона). И наоборот, если температура кипения примеси высока, то и температура кипения такой смеси будет высокой (водный раствор соли, сахара, пищевой соды).

2. Представьте себе, что из путешествия вы привезли домой в качестве сувенира две одинаковые бутыли, в одной из которых вода из Средиземного, а в другой — из Мёртвого моря. Как с помощью термометра можно определить, где какая вода находится?

Мёрвтое море является самым солёным из морей. Большое количество соли в воде уменьшает её температуру замерзания и повышает температуру кипения. Отслеживать температуру замерзания в холодильнике будет неудобно. Гораздо проще налить воды из обоих бутылей в разные металлические миски и, поставив на плитку, отследить их температуры кипения. Там, где температура кипения выше — вода из Мёртвого моря.

3. Загляните внутрь чайника, в котором долго кипятилась водопроводная вода, и сделайте вывод, является ли она чистым веществом.

В чайнике видна белая накипь. Это говорит о том, что водопроводная вода не является чистым веществом.

Обычно водопроводная вода содержит в себе соединения кальция и магния, которые при кипячении превращаются в карбонаты — MgCO3 и CaCO3. Также, водопроводная вода может иметь повышенное содержание железа, фтора и других химических веществ. Именно поэтому, зачастую люди используют дома дополнительные фильтры, а также кипячение.

4. Приведите пять примеров известных вам однородных и неоднородных смесей.

Вариант 1.
Однородные смеси: воздух, раствор сахара в воде , бензин, вода, растительное масло.
Неоднородные смеси: дым, шоколад, зубная паста, песок (речной), кефир.

Вариант 2.
Однородные смеси: раствор соли в воде, природный газ, нашатырный спирт, раствор уксусной кислоты, сплавы металлов (сталь, бронза, дюралюминий и др.).
Неоднородные смеси: молоко, асфальт, гранит, кровь, суп.

5. Однородная или неоднородная смесь образуется при смешивании воды с: а) сахаром; б) мукой; в) растительным маслом; г) поваренной солью; д) уксусом?

Однордную смесь при смешивании с водой образуют: а) сахар; г) поваренная соль; д) уксус.

Неоднордную смесь при смешивании с водой образуют: б) мука; в) растительное масло.

6. Чем отличаются между собой вещества, смесь которых можно разделить: а) отстаиванием; б) фильтрованием; в) выпариванием; г) перегонкой?

а) Вещества различаются между собой плотностью (одно вещество легче другого при равном объеме). Например: бензин или нефть всплывут на поверхность воды.

б) Вещество не растворимо, благодаря чему его можно отделить от жидкости. Например: песок можно отфильтровать от воды.

в) Вещество растворимо, устойчиво при нагревании (не разлагается при высокой температуре). Например: соль можно выделить выпариванием воды из растовра.

г) Вещество имеет иную температуру кипения, чем растворитель. Например: спирт можно перегнать из водного растовра.

7. Для засолки овощей приготовили смесь, состоящую из соли массой 25 г и сахара массой 15 г. Чему равны массовые доли компонентов данной смеси?

Решение

w (компонента в смеси) = m (компонента) / m (смеси)

m (смеси) = m (сахара) + m (соли)

m (смеси) = 25 + 15 = 40 (г)

w (сахара) = 25 / 40 = 0,625 или 62,5%

w (соли) = 15 / 40 = 0,375 или 37,5%

8. Как бы вы разделили смесь сахара, песка и древесных опилок? Составьте план разделения, кратко опишите каждый его этап и расскажите об ожидаемых результатах.

Чтобы понять как нам разделить смесь, нужно найти различия в их компонентах. Можно сразу заметить, что сахар хорошо растворим в воде, а песок и опилки — не растворимы.

1. При постоянном размешивании будем добавлять к смеси воду до полного растворения сахара. Дадим полученной смеси отстояться. В итоге получим водный раствор сахара, осадок в виде песка на дне и всплывшие опилки.

2. Снимаем опилки с поверхности воды (например, с помощью ложки).

3. Отфильтровываем осадок (например, с помощью фильтровальной бумаги).

4. Выпариваем воду из сахарного раствора.

9. Предложите способ разделения смеси железных и медных опилок.

Такую смесь проще всего разделить при помощи магнита — железо будет магнититься, а медь — нет.