§ 18. Чисті речовини і суміші. Розділення сумішей
Поміркуйте
Чи можна сік віднести до чистих речовин?
Чому важливо дихати чистим повітрям?
Що ми маємо на увазі, коли вживаємо термін «чисте повітря»?
Пригадайте
Чисті речовини
Чисті речовини складаються з частинок одного виду (атомів або молекул) і мають сталі фізичні властивості. Іншими словами, чисті речовини не містять домішок інших речовин.
Чистими можуть бути як прості, так і складні речовини. Усі вони мають певні фізичні властивості. Наприклад, алюміній — проста речовина (складається з атомів Алюмінію), твердий і пластичний метал сріблясто-сірого кольору, температура плавлення 660 °С, а вода — це складна речовина (складається з атомів Гідрогену й Оксигену), рідка, безбарвна, температура плавлення 0 °С.
Перегляньте зображення та пригадайте, чи стикалися ви з чистими речовинами у своєму житті. Поміркуйте, чому.
У світі не існує двох простих речовин з абсолютно однаковими властивостями. Усі тверді речовини мають різне забарвлення, температури плавлення й кипіння, відрізняються за пластичністю (ковкістю). Так, золото жовте й дуже пластичне, а бісмут — сріблясто-сірий із рожевим відтінком, дуже крихкий.
Розгляньте 3D-моделі двох металів: золота і бісмуту. Порівняйте колір цих речовин.
Речовини, однакові за кольором, можуть відрізнятися за агрегатним станом, у якому перебувають: сірка — жовто-зелена тверда речовина, а хлор — жовто-зелений газ із дуже різким запахом.
Завдання 1
Суміші
У природі чисті речовини майже не трапляються. Та й у щоденному житті ми частіше стикаємося із сумішами — це приправи з різних спецій, розпушувачі тіста, чай, кава тощо.
Суміші речовин складаються з двох або більше чистих речовин (компонентів), кожна з яких зберігає свої властивості.
Речовини, що містяться в суміші, не змінюють своїх властивостей. Так, залізні ошурки в суміші із піском так само притягуються магнітом, як і чисте залізо. А от властивості суміші будуть відрізнятися від властивостей її компонентів.
За походженням суміші поділяють на природні (повітря, ґрунт, граніт, морська вода, молоко, нафта, природний газ) та штучні, тобто створені людиною (сталь, бронза, чавун, квас, кетчуп, будівельні суміші, бензин, фарби, пральні порошки, зубні пасти, майонез, чай, йогурт, рідке мило, компот, тісто).
Розгляньте приклади сумішей. Визначте, які з них природного походження, а які створені людиною. Наведіть свої приклади сумішей і запишіть окремо природні та штучні.
Суміші можуть бути однорідними та неоднорідними.
Основною ознакою однорідних сумішей є те, що в них на вигляд неможливо виділити окремі компоненти.
Прикладами однорідних сумішей є цукровий сироп, розсіл тощо. Однорідні суміші можуть бути твердими (сплави металів, скло), рідкими (морська вода) та газоподібними (повітря).
У неоднорідних сумішах окремі речовини можна помітити неозброєним оком. Прикладом неоднорідної суміші є ґрунт, у якому видно піщинки, часточки глини, перегною тощо.
Розгляньте узагальнюючу схему та наведіть приклади різних видів сумішей.
Компоненти в неоднорідних сумішах можуть перебувати в різних агрегатних станах (пісок із водою, суміш олії з водою тощо).
Перегляньте відеодослід та дізнайтеся як утворюються суміші твердих речовин, рідких речовин та розчини.
Завдання 2 (дослідження)
Розділення сумішей
Суміш утворюється змішуванням декількох речовин, але нові речовини не утворюються. Отже, знаючи властивості цих речовин, ми можемо розділити будь-яку суміш на окремі компоненти за допомогою різних методів. Основними методами розділення сумішей є відстоювання, фільтрування, випарювання, дія магнітом тощо.
Однорідні й неоднорідні суміші розділяють різними методами.
Для сумішей, що складаються з багатьох компонентів, зазвичай застосовують декілька методів послідовно.
На звороті кожної картки ви зможете прочитати про особливості основних методів розділення сумішей.
Відстоювання
Опис методу
Під час відстоювання суміші на дні посудини осідає речовина з більшою густиною, а легші речовини спливають на поверхню.
Які суміші можна розділити
Неоднорідні суміші рідкої і твердої речовини, або двох рідин, які відрізняються за густиною (вода із піском, розчин крейди, суміш олії з водою).
Фільтрування
Опис методу
Нерозчинний компонент після проціджування залишається на фільтрувальній перетинці (тканині, марлі, паперовому фільтрі, ваті).
Які суміші можна розділити
Неоднорідні суміші рідких і твердих речовин, твердих і газоподібних речовин, рідких і газоподібних речовин (каламутна вода, повітря з пилом, автомобільне пальне та мастило).
Випарювання
Опис методу
Під час нагрівання рідкий компонент повністю випаровується, а розчинна тверда речовина кристалізується.
Які суміші можна розділити
Однорідні суміші рідких і твердих розчинних речовин (розчин кухонної солі, морська вода).
Дія магнітом
Опис методу
Ґрунтується на здатності деяких металів, зокрема заліза, притягуватися магнітом.
Які суміші можна розділити
Неоднорідні суміші твердих речовин, одна з яких притягується магнітом (суміші заліза з піском, тирсою, сіркою, сіллю тощо).
Завдання 3
Дізнайтеся більше
Молоко є природною неоднорідною сумішшю багатьох речовин, різних за складом та властивостями. У процесі переробки молока цю суміш розділяють на компоненти різними методами. За допомогою відстоювання в холоді відділяють вершки (суміш води й жирів). Для розділення вершків на жир (вершкове масло) і воду використовують метод збивання. Знежирене молоко скисає, його нагрівають і фільтруванням розділяють молочні білки (кисломолочний сир) від сироватки, яка є переважно сумішшю води та вуглеводів (молочних цукрів).
Підсумуємо
Завдання 4
Завдання 5
Завдання 6
Завдання 7
Ключова ідея
Чисті речовини складаються з частинок певного виду (атомів або молекул) і мають сталі фізичні властивості. У природі чисті речовини майже не трапляються. Зазвичай ми маємо справу із сумішами.
Суміші складаються з двох або більше чистих речовин (компонентів), кожна з яких зберігає свої властивості. Суміші можуть бути природними та штучними, однорідними та неоднорідними, твердими, рідкими та газоподібними. Розділення сумішей на окремі компоненти здійснюють різними методами: дією магнітом, фільтруванням, відстоюванням, випарюванням, кристалізацією, дистиляцією.
Запитання для повторення й засвоєння
1. Які речовини є чистими?
2. Що таке суміш?
3. Чим відрізняються однорідні й неоднорідні суміші? Наведіть приклади.
4. За допомогою яких методів можна розділити суміш на окремі компоненти?
5*. Наведіть приклади чистих речовин та сумішей, які ви використовуєте у повсякденному житті.