Чистые вещества и смеси

Определение: Чистое вещество — вещество, состоящее из частиц одного вида (атомов, молекул или ионов) и обладающее строго определёнными физическими и химическими свойствами.

Признаки:

• Постоянная температура плавления и кипения (при нормальных условиях).
• Определённая плотность.
• Однородный состав на молекулярном уровне.

Пример: Простые вещества: $O_2$, Fe, $H_2$, $S_8$; сложные вещества: $H_2O$, NaCl, $CO_2$.

Смеси

Определение: Смесь — система, состоящая из двух и более веществ, которые не вступают в химическое взаимодействие между собой, а сохраняют свои свойства.

Виды смесей:

• Однородные (гомогенные) — компоненты не различимы на глаз, частицы равномерно распределены.

Пример: воздух, раствор сахара в воде, сплавы металлов.

• Неоднородные (гетерогенные) — компоненты можно различить, или они образуют отдельные фазы.

Пример: вода с песком, масло в воде, гранит.

Способы разделения смесей

Методы разделения смесей:

• Фильтрование — отделение твёрдого от жидкости через фильтр. Пример: песок из воды.
• Отстаивание — оседание твёрдых частиц под действием тяжести. Пример: ил из воды.
• Центрифугирование — ускоренное осаждение с вращением. Пример: разделение крови на фракции.
• Дистилляция — разделение жидкостей по разной температуре кипения. Пример: получение дистиллированной воды.
• Хроматография — различная скорость движения компонентов в среде. Пример: разделение пигментов в чернилах.
• Магнитная сепарация — извлечение магнитных веществ. Пример: железные опилки из песка.
• Испарение — удаление растворителя путём нагревания. Пример: получение соли из морской воды.
• Возгонка (сублимация) — переход вещества из твёрдого в газ минуя жидкость. Пример: очистка йода, нафталина.

Примеры заданий

1. Укажите однородную смесь: А) Вода с песком Б) Воздух В) Масло в воде Г) Гранит Ответ: Б

2. Каким методом можно разделить железные опилки и серу? А) Фильтрованием Б) Магнитной сепарацией В) Дистилляцией Г) Отстаиванием Ответ: Б

3. Как можно разделить раствор соли и воды? А) Фильтрованием Б) Дистилляцией В) Отстаиванием Г) Магнитной сепарацией Ответ: Б

Методы разделения смесей

• Фильтрование — пропускание смеси через фильтр, который задерживает твёрдые частицы. Что разделяет: твёрдое + жидкость. Пример: песок из воды, мела из суспензии.
• Отстаивание — оседание более тяжёлых частиц под действием силы тяжести. Что разделяет: твёрдое + жидкость. Пример: ил в воде, сливание масла с воды.
• Центрифугирование — быстрое вращение для ускорения оседания частиц. Что разделяет: твёрдое + жидкость, кровь. Пример: разделение крови, молока.
• Дистилляция — испарение жидкости и конденсация пара. Что разделяет: жидкости с разной t° кипения. Пример: получение спирта из браги, дистиллированная вода.
• Испарение — удаление растворителя путём нагревания. Что разделяет: растворённое вещество + жидкость. Пример: получение соли из морской воды.
• Хроматография — разная скорость движения веществ по адсорбенту. Что разделяет: смесь красителей, газов, жидкостей. Пример: разделение пигментов чернил.
• Магнитная сепарация — извлечение магнитных веществ магнитом. Что разделяет: магнитное вещество + немагнитное. Пример: железные опилки из песка.
• Возгонка (сублимация) — переход вещества из твёрдого в газ без плавления. Что разделяет: летучие твёрдые вещества. Пример: очистка йода, нафталина.
• Сито (просеивание) — отделение крупных частиц от мелких. Что разделяет: твёрдое + твёрдое. Пример: мука от отрубей.
• Растворение + фильтрование — растворение одного вещества и удаление нерастворимого. Что разделяет: смесь твёрдых веществ. Пример: соль и песок: растворить, отфильтровать, выпарить соль.
• Выпаривание под вакуумом — испарение жидкости при пониженной температуре. Что разделяет: термочувствительные растворы. Пример: концентрирование фруктовых соков.

Советы для ОРТ:

1. Смотри на физическое состояние компонентов (твёрдое/жидкость/газ).
2. Запоминай уникальные методы:

• Магнитная сепарация — только для магнитных веществ.
• Возгонка — только для летучих твёрдых веществ.
• Хроматография — только для сложных смесей, например, пигментов.

3. Если вещества имеют разную температуру кипения — дистилляция.
4. Если одно растворимо, другое нет — растворение + фильтрование.