Was bedeutet homogene Mischung? Homogene und heterogene Mischungen. Was ist eine Mischung?

Die Chemie untersucht Stoffe und ihre Eigenschaften. Beim Mischen entstehen Mischungen, die neue wertvolle Eigenschaften erhalten.

Was ist eine Mischung?

Ein Gemisch ist eine Ansammlung einzelner Stoffe. Ihre Herstellung wird nicht nur von Wissenschaftlern in Laboren unter bestimmten Bedingungen durchgeführt. Jeden Tag beginnen wir mit aromatischem Tee oder Kaffee, dem wir Zucker hinzufügen. Oder wir kochen eine leckere Suppe, die unbedingt gesalzen werden muss. Das sind die echten Mischungen. Nur denken wir überhaupt nicht darüber nach.

Wenn sich Partikel von Stoffen mit bloßem Auge nicht unterscheiden lassen, handelt es sich um homogene Gemische (homogen). Sie können durch Auflösen des gleichen Zuckers in Tee oder Kaffee gewonnen werden.

Aber wenn man dem Zucker Sand hinzufügt, lassen sich ihre Partikel leicht unterscheiden. Eine solche Mischung gilt als heterogen oder heterogen.

Bei der Herstellung solcher Mischungen können Stoffe verwendet werden, die in verschiedenen Feststoffen oder Flüssigkeiten vorkommen. Bei einer Mischung aus gemahlenem Pfeffer verschiedener Sorten oder anderen Gewürzen handelt es sich meist nur um heterogene Trockenkompositionen.

Wenn bei der Herstellung eines heterogenen Produkts eine Flüssigkeit verwendet wird, wird die resultierende Masse als Suspension bezeichnet. Darüber hinaus gibt es mehrere Arten davon. Beim Mischen von Flüssigkeiten entstehen Suspensionen. Ein Beispiel hierfür ist eine Mischung aus Wasser mit Sand oder Ton. Wenn ein Bauunternehmer Zement herstellt, ein Koch Mehl mit Wasser mischt, ein Kind seine Zähne mit Paste putzt – sie alle verwenden Suspensionen.

Eine andere Art heterogener Mischung kann durch Mischen zweier Flüssigkeiten erhalten werden. Natürlich, wenn ihre Partikel unterscheidbar sind. Geben Sie Pflanzenöl in Wasser und erhalten Sie eine Emulsion.

Homogene Mischungen

Der bekannteste Stoff dieser Stoffgruppe ist Luft. Jeder Schüler weiß, dass es eine Reihe von Gasen enthält: Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid und Verunreinigungen. Können sie mit bloßem Auge gesehen und unterschieden werden? Natürlich nicht.

Somit sind sowohl Luft als auch Süßwasser homogene Gemische. Sie können sich in unterschiedlichen Aggregatzuständen befinden. Am häufigsten werden jedoch flüssige homogene Mischungen verwendet. Sie bestehen aus einem Lösungsmittel und einem gelösten Stoff. Darüber hinaus ist die erste Komponente entweder flüssig oder wird in einem größeren Volumen eingenommen.

Stoffe können nicht in unendlichen Mengen gelöst werden. Beispielsweise dürfen Sie einem Liter Wasser nur zwei Kilogramm Zucker hinzufügen. Dieser Prozess wird einfach nicht weiter stattfinden. Diese Lösung wird gesättigt.

Ein interessantes Phänomen stellen feste homogene Gemische dar. Somit verteilt sich Wasserstoff leicht in verschiedenen Metallen. Die Intensität des Auflösungsprozesses hängt von vielen Faktoren ab. Sie steigt mit zunehmender Temperatur der Flüssigkeit und Luft, beim Zerkleinern von Stoffen und infolge ihrer Vermischung.

Es ist überraschend, dass es in der Natur keine absolut unlöslichen Stoffe gibt. Sogar Silberionen verteilen sich zwischen den Wassermolekülen und bilden eine homogene Mischung. Solche Lösungen werden im Alltag und im menschlichen Leben häufig eingesetzt. Beispielsweise ist die beliebteste und gesunde Milch eines jeden eine homogene Mischung.

Methoden zur Trennung von Gemischen

Manchmal besteht nicht nur die Notwendigkeit, homogene Lösungen zu erhalten, sondern auch homogene Gemische zu trennen. Nehmen wir an, es gibt nur Salzwasser im Haus, aber Sie müssen die Kristalle separat besorgen. Dazu wird eine solche Masse verdampft. Homogene Gemische, für die oben Beispiele aufgeführt wurden, werden am häufigsten auf diese Weise getrennt.

Die Destillation basiert auf Unterschieden im Siedepunkt. Jeder weiß, dass Wasser bei 100 Grad Celsius und Ethylalkohol bei 78 Grad Celsius zu verdampfen beginnt. Die Mischung dieser Flüssigkeiten wird erhitzt. Zunächst verdampft der Alkoholdampf. Bei Kontakt mit einer gekühlten Oberfläche werden sie kondensiert, also in einen flüssigen Zustand überführt.

Mithilfe eines Magneten werden metallhaltige Gemische getrennt. Zum Beispiel Eisen- und Holzspäne. Pflanzenöl und Wasser können durch Sedimentation getrennt gewonnen werden.

Von großer wirtschaftlicher Bedeutung sind heterogene und homogene Gemische, die im Artikel beispielhaft dargestellt werden. Mineralien, Luft, Grundwasser, Meere, Nahrungsmittel, Baustoffe, Getränke, Pasten – all das ist eine Ansammlung einzelner Stoffe, ohne die Leben schlichtweg unmöglich wäre.

Die Ausgangsstoffe sind unverändert in der Mischung enthalten. In diesem Fall werden die Ausgangsstoffe häufig nicht mehr erkennbar, da die Mischung im Vergleich zu jedem isolierten Ausgangsstoff andere physikalische Eigenschaften aufweist. Beim Mischen entsteht jedoch kein neuer Stoff.

Die spezifischen Eigenschaften einer Mischung, wie Dichte, Siedepunkt oder Farbe, hängen vom Verhältnis der Mischungsbestandteile (Massenverhältnis) ab. Eine Mischung aus zwei Metallen, die durch Mischen ihrer Schmelzen entsteht, wird als Legierung bezeichnet. In einem anderen Zusammenhang spricht man von einem Konglomerat. Kolloidale Lösungen liegen in der Mitte zwischen homogenen und heterogenen Gemischen. Diese Flüssigkeiten enthalten feste Partikel, die jeweils aus einer kleinen Anzahl von Molekülen bestehen. Daher verhält sich eine solche Mischung wie eine Lösung.

Wenn sie ein Gemisch in Reinstoffe zerlegen wollen, dann nutzen sie einige physikalische Eigenschaften. Dies führt zur Auswahl der geeigneten Trennmethode.

Homogene und heterogene Mischungen

Verschiedene Arten von Mischungen können in zwei Gruppen eingeteilt werden:

  • Heterogene Gemische sind nicht vollständig durchmischt, da reine Stoffe in klar abgegrenzten Phasen vorliegen, es sich also um mehrphasige Stoffe handelt
  • Homogene Gemische sind gemischte Reinstoffe auf molekularer Ebene, also einphasige Stoffe.

Homogene Gemische werden nach ihrem Aggregatzustand in drei Gruppen eingeteilt:

  • Gasmischungen;
  • Lösungen;
  • solide Lösungen.

Heterogene Gemische aus zwei Stoffen lassen sich nach ihrem Aggregatzustand in folgende Gruppen einteilen:

Ein Maß für den Anteil von Stoffen in einem Gemisch ist die Konzentration.

Unterschied zwischen Reinstoffen und Gemischen

Am einfachsten ist diese Unterscheidung bei Gasen. Eine reine komplexe Substanz (zum Beispiel Wasser) besteht aus einer Art von Molekülen, und ein Gasgemisch besteht aus mehreren Arten (zum Beispiel Sauerstoff- und Wasserstoffmoleküle). Ein Gasgemisch kann durch physikalische Methoden (z. B. Diffusion) getrennt werden, ein komplexer Stoff jedoch nicht.

Bei flüssigen und festen Gemischen ist nicht immer alles klar.

Trennung von Gemischen

Es gibt verschiedene Methoden zur Trennung von Stoffgemischen. Bei Gasen basieren diese Methoden auf dem Geschwindigkeits- oder Massenunterschied der in der Mischung enthaltenen Stoffmoleküle.

1. Die wichtigsten Methoden zur Isolierung von Stoffen aus einem heterogenen (heterogenen) Gemisch:

  • Aufrechterhaltung
  • Filtration
  • Magnetwirkung

2. Die wichtigsten Methoden zur Isolierung von Stoffen aus einem homogenen (homogenen) Gemisch:

  • Verdunstung
  • Kristallisation
  • Destillation
  • Chromatographie

siehe auch

Anmerkungen


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    Betonmischung einer vorgegebenen standardisierten Zusammensetzung- ist eine Betonmischung einer bestimmten Zusammensetzung, deren Zusammensetzung durch eine Norm oder ein anderes technisches Dokument, beispielsweise Produktionsnormen, bestimmt wird. [GOST 7473 2010] Begriffsüberschrift: Eigenschaften von Beton Enzyklopädieüberschriften: Schleifmittel... ... Enzyklopädie der Begriffe, Definitionen und Erklärungen von Baustoffen

    Betonmischung einer bestimmten Zusammensetzung- ist eine Betonmischung, deren Zusammensetzung und die bei der Herstellung verwendeten Komponenten vom Hersteller festgelegt werden, der für die Sicherstellung dieser Zusammensetzung verantwortlich ist. [GOST 7473 2010] Begriffsüberschrift: Eigenschaften von Beton Enzyklopädieüberschriften: ... ... Enzyklopädie der Begriffe, Definitionen und Erklärungen von Baustoffen

    Feuerfeste Betonmischung- - eine feuerfeste Mischung aus feuerfesten Pulvern und feuerfestem Zement, die nach dem Einbringen der Flüssigkeit gebrauchsfertig ist. [GOST R 52918 2008] Begriffsüberschrift: Betoniertechnologien Enzyklopädieüberschriften: Schleifausrüstung,... ... Enzyklopädie der Begriffe, Definitionen und Erklärungen von Baustoffen

    Feuerfeste Mischung- - ungeformtes feuerfestes Material, bestehend aus feuerfesten Pulvern, gebrauchsfertig nach dem Einbringen des Bindemittels. [GOST R 52918 2008] Feuerfeste Mischung – ungeformte feuerfeste Materialien, die aus feuerfesten Pulvern bestehen und die Zugabe eines Bindemittels erfordern. [GOST... Enzyklopädie der Begriffe, Definitionen und Erklärungen von Baustoffen

Bücher

  • Grundlagen der allgemeinen und physikalischen Chemie. Lehrbuch, Eremin Vadim Vladimirovich, Borshchevsky Andrey Yakovlevich. Das Buch basiert auf einem einjährigen Kurs „Allgemeine und physikalische Chemie“ für Studenten im zweiten Jahr der Fakultät für Physik der Moskauer Staatlichen Universität. Bei der Auswahl der Präsentationsebene gingen wir davon aus, dass es gelesen werden würde...

I. Neues Material

Bei der Vorbereitung des Unterrichts wurden vom Autor folgende Materialien verwendet: N. K. Cheremisina,

Chemielehrer der Sekundarschule Nr. 43

(Kaliningrad),

Wir leben inmitten von Chemikalien. Wir inhalieren Luft, und dies ist eine Mischung aus Gasen ( Stickstoff, Sauerstoff und andere), ausatmen Kohlendioxid. Lass uns waschen Wasser- Dies ist eine weitere Substanz, die auf der Erde am häufigsten vorkommt. Wir trinken Milch- Mischung Wasser mit winzigen Tropfen Milch fett Und nicht nur: Milcheiweiß gibt es hier auch Kasein, Mineral Salz, Vitamine und sogar Zucker, aber nicht die Art, mit der sie Tee trinken, sondern eine besondere, Milch - Laktose. Wir essen Äpfel, die aus einer ganzen Reihe von Chemikalien bestehen – hier und da Zucker, Und Apfelsäure, Und Vitamine... Wenn zerkaute Apfelstücke in den Magen gelangen, beginnen menschliche Verdauungssäfte auf sie einzuwirken, die dabei helfen, alle schmackhaften und gesunden Stoffe nicht nur des Apfels, sondern auch aller anderen Lebensmittel aufzunehmen. Wir leben nicht nur inmitten von Chemikalien, wir sind auch selbst aus ihnen gemacht. Jeder Mensch – seine Haut, Muskeln, Blut, Zähne, Knochen, Haare – besteht aus Chemikalien, wie ein Haus aus Ziegeln. Stickstoff, Sauerstoff, Zucker, Vitamine sind Stoffe natürlichen Ursprungs. Glas, Gummi, Stahl ist auch ein Stoff, genauer gesagt, Material(Stoffgemische). Sowohl Glas als auch Gummi sind künstlichen Ursprungs; sie kamen in der Natur nicht vor. Absolut reine Stoffe kommen in der Natur nicht oder nur sehr selten vor.

Wie unterscheiden sich Reinstoffe von Stoffgemischen?

Ein einzelner reiner Stoff verfügt über bestimmte charakteristische Eigenschaften (konstante physikalische Eigenschaften). Nur reines destilliertes Wasser hat einen Schmelzpunkt von 0 °C, einen Siedepunkt von 100 °C und ist geschmacksneutral. Meerwasser gefriert bei niedrigerer Temperatur und kocht bei höherer Temperatur; sein Geschmack ist bitter und salzig. Das Wasser des Schwarzen Meeres gefriert bei einer niedrigeren Temperatur und siedet bei einer höheren Temperatur als das Wasser der Ostsee. Warum? Tatsache ist, dass Meerwasser weitere Stoffe enthält, zum Beispiel gelöste Salze, also Es handelt sich um ein Gemisch aus verschiedenen Stoffen, deren Zusammensetzung stark schwankt, deren Eigenschaften jedoch nicht konstant sind. Die Definition des Begriffs „Mischung“ erfolgte im 17. Jahrhundert. Englischer Wissenschaftler Robert Boyle : „Eine Mischung ist ein integrales System bestehend aus heterogenen Komponenten.“

Vergleichende Eigenschaften der Mischung und der reinen Substanz

Vergleichszeichen

Reine Substanz

Mischung

Verbindung

Konstante

Wankelmütig

Substanzen

Dasselbe

Verschieden

Physikalische Eigenschaften

Dauerhaft

Wankelmütig

Energieveränderung während der Bildung

Ereignis

Passiert nicht

Trennung

Durch chemische Reaktionen

Mit physikalischen Methoden

Die Mischungen unterscheiden sich optisch voneinander.

Die Einstufung der Gemische ist in der Tabelle dargestellt:

Geben wir Beispiele für Suspensionen (Flusssand + Wasser), Emulsionen (Pflanzenöl + Wasser) und Lösungen (Luft im Kolben, Kochsalz + Wasser, Kleingeld: Aluminium + Kupfer oder Nickel + Kupfer).

In Suspensionen sind Partikel einer festen Substanz sichtbar, in Emulsionen - Flüssigkeitströpfchen, solche Gemische werden als heterogen (heterogen) bezeichnet, und in Lösungen sind die Komponenten nicht unterscheidbar, es handelt sich um homogene (homogene) Gemische.

Methoden zur Trennung von Gemischen

In der Natur kommen Stoffe in Form von Gemischen vor. Für die Laborforschung, die industrielle Produktion sowie für die Bedürfnisse der Pharmakologie und Medizin werden reine Substanzen benötigt.

Zur Reinigung von Stoffen werden verschiedene Methoden zur Stofftrennung eingesetzt.

Diese Methoden basieren auf Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften der Komponenten der Mischung.

Lassen Sie uns überlegen WegeTrennungheterogen Und homogen Mischungen .

Mischungsbeispiel

Trennmethode

Suspension – eine Mischung aus Flusssand und Wasser

Interessenvertretung

Trennung verteidigen basierend auf unterschiedlichen Stoffdichten. Schwererer Sand setzt sich am Boden ab. Sie können die Emulsion auch trennen: Trennen Sie das Öl oder Pflanzenöl vom Wasser. Im Labor kann dies über einen Scheidetrichter erfolgen. Erdöl oder Pflanzenöl bildet die oberste, leichtere Schicht.Durch das Absetzen fällt Tau aus dem Nebel, Ruß setzt sich aus dem Rauch ab und Sahne setzt sich in der Milch ab.

Trennung einer Mischung aus Wasser und Pflanzenöl durch Sedimentation

Eine Mischung aus Sand und Speisesalz in Wasser

Filtration

Was ist die Grundlage für die Trennung heterogener Gemische? Filterung?Über unterschiedliche Löslichkeiten von Stoffen in Wasser und über unterschiedliche Partikelgrößen. Durch Nur Partikel vergleichbarer Stoffe passieren die Poren des Filters, während größere Partikel auf dem Filter zurückgehalten werden. So können Sie ein heterogenes Gemisch aus Speisesalz und Flusssand trennen.Als Filter können verschiedene poröse Stoffe verwendet werden: Watte, Kohle, gebrannter Ton, Pressglas und andere. Das Filterverfahren ist die Grundlage für den Betrieb von Haushaltsgeräten, beispielsweise Staubsaugern. Es wird von Chirurgen verwendet - Mullbinden; Bohrer und Aufzugsarbeiter - Atemschutzmasken. Ostap Bender, der Held des Werks von Ilf und Petrov, nutzte ein Teesieb, um Teeblätter zu filtern. Es gelang ihm, einen der Stühle von Ellochka, der Ogerin („Zwölf Stühle“), zu erbeuten.

Mischung aus Eisen- und Schwefelpulver

Aktion durch Magnet oder Wasser

Eisenpulver wurde von einem Magneten angezogen, Schwefelpulver jedoch nicht..

Nicht benetzbares Schwefelpulver schwamm an der Wasseroberfläche und schweres benetzbares Eisenpulver setzte sich am Boden ab.

Trennung einer Mischung aus Schwefel und Eisen mithilfe eines Magneten und Wassers

Eine Salzlösung in Wasser ist eine homogene Mischung

Verdampfung oder Kristallisation

Das Wasser verdunstet und in der Porzellantasse bleiben Salzkristalle zurück. Wenn Wasser aus den Seen Elton und Baskunchak verdunstet, wird Speisesalz gewonnen. Diese Trennmethode basiert auf dem Unterschied in den Siedepunkten des Lösungsmittels und des gelösten Stoffes. Wenn sich ein Stoff, beispielsweise Zucker, beim Erhitzen zersetzt, verdampft das Wasser nicht vollständig – die Lösung verdampft und es fallen dann Zuckerkristalle aus Manchmal ist es notwendig, Verunreinigungen aus Lösungsmitteln mit niedrigerer Siedetemperatur zu entfernen, beispielsweise Wasser aus Salz. In diesem Fall müssen die Dämpfe des Stoffes gesammelt und beim Abkühlen kondensiert werden. Diese Methode zur Trennung einer homogenen Mischung wird aufgerufen Destillation oder Destillation. In speziellen Geräten -Brennereien stellen destilliertes Wasser her , welcheWird für die Bedürfnisse der Pharmakologie, Labors und Autokühlsysteme verwendet . Zu Hause können Sie einen solchen Brenner bauen:

Wenn Sie eine Mischung aus Alkohol und Wasser trennen, wird zuerst der Alkohol mit einem Siedepunkt von 78 °C abdestilliert (in einem Vorlageröhrchen gesammelt), und das Wasser verbleibt im Reagenzglas. Durch Destillation werden aus Erdöl Benzin, Kerosin und Gasöl hergestellt.

Trennung homogener Gemische

Eine besondere Methode zur Trennung von Komponenten, basierend auf ihrer unterschiedlichen Aufnahme durch einen bestimmten Stoff, ist Chromatographie.

Sie können das folgende Experiment zu Hause ausprobieren. Hängen Sie einen Streifen Filterpapier über einen Behälter mit roter Tinte und tauchen Sie nur das Ende des Streifens hinein. Die Lösung wird vom Papier aufgesaugt und steigt daran entlang. Aber die Farbanstiegsgrenze bleibt hinter der Wasseranstiegsgrenze zurück. Dadurch werden zwei Stoffe getrennt: Wasser und der Farbstoff in der Tinte.

Mittels Chromatographie gelang es dem russischen Botaniker M. S. Tsvet als erster, Chlorophyll aus den grünen Pflanzenteilen zu isolieren. In der Industrie und im Labor werden für die Chromatographie anstelle von Filterpapier Stärke, Kohle, Kalkstein und Aluminiumoxid verwendet. Sind immer Stoffe mit gleichem Reinigungsgrad erforderlich?

Für unterschiedliche Zwecke werden Substanzen mit unterschiedlichem Reinigungsgrad benötigt. Das Kochwasser sollte ausreichend stehen gelassen werden, um Verunreinigungen und das zur Desinfektion verwendete Chlor zu entfernen. Trinkwasser muss zunächst abgekocht werden. Und in chemischen Labors, zur Herstellung von Lösungen und zur Durchführung von Experimenten, in der Medizin wird destilliertes Wasser benötigt, das so weit wie möglich von darin gelösten Stoffen gereinigt wird. Besonders reine Stoffe, deren Gehalt an Verunreinigungen ein Millionstel Prozent nicht überschreitet, werden in der Elektronik-, Halbleiter-, Nukleartechnik- und anderen Präzisionsindustrie eingesetzt.

Lesen Sie L. Martynovs Gedicht „Destilliertes Wasser“:

Wasser
Begünstigt
Zu arm!
Sie
Gestrahlt
So rein
Was auch immer man betrinken soll,
Kein Waschen.
Und das nicht ohne Grund.
Sie vermisste
Willows, Tala
Und die Bitterkeit blühender Weinreben,
Sie hatte nicht genug Algen
Und Fisch, fett von Libellen.
Sie vermisste es, wellig zu sein
Sie vermisste es, überall hin zu fließen.
Das Leben war ihr nicht genug
Sauber -
Destilliertes Wasser!

Verwendung von destilliertem Wasser

II. Aufgaben zur Konsolidierung

1) Arbeiten Sie mit den Simulatoren Nr. 1-4(notwendigLaden Sie den Simulator herunter, er wird im Internet Explorer-Browser geöffnet)

Jeder Stoff enthält Verunreinigungen. Ein Stoff gilt als rein, wenn er nahezu keine Verunreinigungen enthält.

Stoffgemische können homogen oder heterogen sein. In einer homogenen Mischung können die Komponenten nicht durch Beobachtung nachgewiesen werden, in einer heterogenen Mischung ist dies jedoch möglich.

Einige physikalische Eigenschaften einer homogenen Mischung unterscheiden sich von den Eigenschaften der Komponenten.

In einer heterogenen Mischung bleiben die Eigenschaften der Komponenten erhalten.

Heterogene Stoffgemische werden durch Absetzen, Filtern und teilweise durch Einwirkung eines Magneten getrennt, homogene Gemische durch Verdampfen und Destillation (Destillation).


Reinstoffe und Gemische

Wir leben inmitten von Chemikalien. Wir atmen Luft ein, eine Mischung aus Gasen (Stickstoff, Sauerstoff und andere), und atmen Kohlendioxid aus. Wir waschen uns mit Wasser – das ist eine weitere Substanz, die auf der Erde am häufigsten vorkommt. Wir trinken Milch – eine Mischung aus Wasser mit winzigen Tröpfchen Milchfett, und nicht nur: Es gibt auch das Milcheiweiß Kasein, Mineralsalze, Vitamine und sogar Zucker, aber nicht den, mit dem man Tee trinkt, sondern ein spezielles Milcheiweiß - Laktose. Wir essen Äpfel, die aus einer ganzen Reihe von Chemikalien bestehen – hier gibt es Zucker, Apfelsäure und Vitamine... Wenn zerkaute Apfelstücke in den Magen gelangen, beginnen menschliche Verdauungssäfte auf sie einzuwirken, die dabei helfen, alles Leckere aufzunehmen und gesunde Stoffe nicht nur Äpfel, sondern auch jedes andere Lebensmittel. Wir leben nicht nur inmitten von Chemikalien, wir sind auch selbst aus ihnen gemacht. Jeder Mensch – seine Haut, Muskeln, Blut, Zähne, Knochen, Haare – besteht aus Chemikalien, wie ein Haus aus Ziegeln. Stickstoff, Sauerstoff, Zucker und Vitamine sind Stoffe natürlichen Ursprungs. Auch Glas, Gummi, Stahl sind Stoffe bzw. Materialien (Stoffgemische). Sowohl Glas als auch Gummi sind künstlichen Ursprungs; sie kamen in der Natur nicht vor. Absolut reine Stoffe kommen in der Natur nicht oder nur sehr selten vor.


Jeder Stoff enthält immer eine bestimmte Menge an Verunreinigungen. Ein Stoff, der nahezu keine Verunreinigungen enthält, wird als rein bezeichnet. Sie arbeiten mit solchen Substanzen in einem wissenschaftlichen Labor oder einem schulischen Chemielabor. Beachten Sie, dass es keine absolut reinen Substanzen gibt.


Ein einzelner reiner Stoff verfügt über bestimmte charakteristische Eigenschaften (konstante physikalische Eigenschaften). Nur reines destilliertes Wasser hat einen Schmelzpunkt von 0 °C, einen Siedepunkt von 100 °C und ist geschmacksneutral. Meerwasser gefriert bei niedrigerer Temperatur und kocht bei höherer Temperatur; sein Geschmack ist bitter und salzig. Das Wasser des Schwarzen Meeres gefriert bei einer niedrigeren Temperatur und siedet bei einer höheren Temperatur als das Wasser der Ostsee. Warum? Tatsache ist, dass Meerwasser weitere Stoffe enthält, zum Beispiel gelöste Salze, also Es handelt sich um ein Gemisch aus verschiedenen Stoffen, deren Zusammensetzung stark schwankt, deren Eigenschaften jedoch nicht konstant sind. Die Definition des Begriffs „Mischung“ erfolgte im 17. Jahrhundert. Der englische Wissenschaftler Robert Boyle: „Eine Mischung ist ein integrales System, das aus heterogenen Komponenten besteht.“


Zu den Mischungen gehören fast alle Naturstoffe, Lebensmittel (außer Salz, Zucker und einige andere), viele Medikamente und Kosmetika, Haushaltschemikalien und Baumaterialien.

Vergleichende Eigenschaften der Mischung und der reinen Substanz

Jeder in einem Gemisch enthaltene Stoff wird als Komponente bezeichnet.

Klassifizierung von Gemischen

Es gibt homogene und heterogene Mischungen.

Homogene Mischungen (homogen)

Geben Sie eine kleine Portion Zucker in ein Glas Wasser und rühren Sie, bis sich der gesamte Zucker aufgelöst hat. Die Flüssigkeit wird süß schmecken. Somit verschwand der Zucker nicht, sondern verblieb in der Mischung. Aber wir werden seine Kristalle nicht sehen, selbst wenn wir einen Flüssigkeitstropfen durch ein leistungsstarkes Mikroskop untersuchen. Die vorbereitete Mischung aus Zucker und Wasser ist homogen; die kleinsten Partikel dieser Stoffe werden gleichmäßig vermischt.

Gemische, in denen Bestandteile durch Beobachtung nicht nachweisbar sind, werden als homogen bezeichnet.

Auch bei den meisten Metalllegierungen handelt es sich um homogene Gemische. Beispielsweise gibt es in einer Legierung aus Gold und Kupfer (die zur Herstellung von Schmuck verwendet wird) keine roten Kupferpartikel und keine gelben Goldpartikel.


Viele Gegenstände für unterschiedliche Zwecke werden aus Materialien hergestellt, die homogene Stoffgemische darstellen.


Zu den homogenen Gemischen zählen alle Gasgemische, auch Luft. Es gibt viele homogene Flüssigkeitsgemische.


Homogene Gemische werden auch Lösungen genannt, auch wenn sie fest oder gasförmig sind.


Lassen Sie uns Lösungsbeispiele nennen (Luft in einem Kolben, Kochsalz + Wasser, Kleingeld: Aluminium + Kupfer oder Nickel + Kupfer).

Heterogene Mischungen (heterogen)

Sie wissen, dass sich Kreide nicht in Wasser auflöst. Wenn das Pulver in ein Glas Wasser gegossen wird, sind in der resultierenden Mischung immer Kreidepartikel zu finden, die mit bloßem Auge oder durch ein Mikroskop sichtbar sind.

Gemische, in denen Bestandteile durch Beobachtung nachweisbar sind, werden als heterogen bezeichnet.

Heterogene Gemische umfassen die meisten Mineralien, Erde, Baumaterialien, lebendes Gewebe, schlammiges Wasser, Milch und andere Nahrungsmittel, einige Medikamente und Kosmetika.


In einer heterogenen Mischung bleiben die physikalischen Eigenschaften der Komponenten erhalten. Somit verlieren mit Kupfer oder Aluminium vermischte Eisenspäne nicht ihre Fähigkeit, von einem Magneten angezogen zu werden.


Einige Arten heterogener Gemische haben spezielle Namen: Schaum (z. B. Polystyrolschaum, Seifenlauge), Suspension (eine Mischung aus Wasser mit einer kleinen Menge Mehl), Emulsion (Milch, gut geschütteltes Pflanzenöl und Wasser), Aerosol ( Rauch, Nebel).

Methoden zur Trennung von Gemischen

In der Natur kommen Stoffe in Form von Gemischen vor. Für die Laborforschung, die industrielle Produktion sowie für die Bedürfnisse der Pharmakologie und Medizin werden reine Substanzen benötigt.


Es gibt viele Methoden zur Trennung von Gemischen. Sie werden unter Berücksichtigung der Art der Mischung, des Aggregatzustands und der Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften der Komponenten ausgewählt.

Methoden zur Trennung von Gemischen


Diese Methoden basieren auf Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften der Komponenten der Mischung.


Betrachten wir Möglichkeiten zur Trennung heterogener und homogener Gemische.


Mischungsbeispiel

Trennmethode

Suspension – eine Mischung aus Flusssand und Wasser

Interessenvertretung

Die Trennung durch Sedimentation basiert auf unterschiedlichen Stoffdichten. Schwererer Sand setzt sich am Boden ab. Sie können die Emulsion auch trennen: Trennen Sie das Öl oder Pflanzenöl vom Wasser. Im Labor kann dies über einen Scheidetrichter erfolgen. Erdöl oder Pflanzenöl bildet die oberste, leichtere Schicht. Durch das Absetzen fällt Tau aus dem Nebel, Ruß setzt sich aus dem Rauch ab und Sahne setzt sich in der Milch ab.

Eine Mischung aus Sand und Speisesalz in Wasser

Filtration

Die Trennung heterogener Gemische durch Filtration basiert auf unterschiedlichen Löslichkeiten von Stoffen in Wasser und unterschiedlichen Partikelgrößen. Nur Partikel vergleichbarer Stoffe passieren die Poren des Filters, während größere Partikel auf dem Filter zurückgehalten werden. Auf diese Weise können Sie ein heterogenes Gemisch aus Speisesalz und Flusssand trennen. Als Filter können verschiedene poröse Stoffe verwendet werden: Watte, Kohle, gebrannter Ton, Pressglas und andere. Das Filterverfahren ist die Grundlage für den Betrieb von Haushaltsgeräten, beispielsweise Staubsaugern. Es wird von Chirurgen verwendet - Mullbinden; Bohrer und Aufzugsarbeiter - Atemschutzmasken. Ostap Bender – der Held des Werks von Ilf und Petrov – nutzte ein Teesieb zum Filtern von Teeblättern und schaffte es, einen der Stühle von Ellochka, der Ogerin („Zwölf Stühle“), zu erbeuten.

Mischung aus Eisen- und Schwefelpulver

Aktion durch Magnet oder Wasser

Eisenpulver wurde von einem Magneten angezogen, Schwefelpulver jedoch nicht.

Nicht benetzbares Schwefelpulver schwamm an der Wasseroberfläche und schweres benetzbares Eisenpulver setzte sich am Boden ab.

Eine Salzlösung in Wasser ist eine homogene Mischung

Verdampfung oder Kristallisation

Das Wasser verdunstet und in der Porzellantasse bleiben Salzkristalle zurück. Wenn Wasser aus den Seen Elton und Baskunchak verdunstet, wird Speisesalz gewonnen. Diese Trennmethode basiert auf dem Unterschied in den Siedepunkten des Lösungsmittels und des gelösten Stoffes. Zersetzt sich ein Stoff, zum Beispiel Zucker, beim Erhitzen, dann verdampft das Wasser nicht vollständig – die Lösung verdampft und aus der gesättigten Lösung fallen dann Zuckerkristalle aus. Manchmal ist es notwendig, Verunreinigungen aus Lösungsmitteln mit niedrigerem Siedepunkt, wie zum Beispiel Salz aus Wasser, zu entfernen. In diesem Fall müssen die Dämpfe des Stoffes gesammelt und beim Abkühlen kondensiert werden. Diese Methode zur Trennung einer homogenen Mischung wird Destillation oder Destillation genannt. In speziellen Geräten – Destillierapparaten – wird destilliertes Wasser gewonnen, das für den Bedarf der Pharmakologie, Labore und Autokühlsysteme verwendet wird. Sie können einen solchen Brenner zu Hause bauen.

Wenn Sie eine Mischung aus Alkohol und Wasser trennen, wird zuerst der Alkohol mit einem Siedepunkt von 78 °C abdestilliert (in einem Vorlageröhrchen gesammelt), und das Wasser verbleibt im Reagenzglas. Durch Destillation werden aus Erdöl Benzin, Kerosin und Gasöl hergestellt.


Eine spezielle Methode zur Trennung von Komponenten aufgrund ihrer unterschiedlichen Absorption durch einen bestimmten Stoff ist die Chromatographie.


Wenn Sie einen Streifen Filterpapier über einen Behälter mit roter Tinte hängen und nur das Ende des Streifens darin eintauchen. Die Lösung wird vom Papier aufgesaugt und steigt daran entlang. Aber die Farbanstiegsgrenze bleibt hinter der Wasseranstiegsgrenze zurück. Dadurch werden zwei Stoffe getrennt: Wasser und der Farbstoff in der Tinte.


Mittels Chromatographie gelang es dem russischen Botaniker M. S. Tsvet als erster, Chlorophyll aus den grünen Pflanzenteilen zu isolieren. In der Industrie und im Labor werden für die Chromatographie anstelle von Filterpapier Stärke, Kohle, Kalkstein und Aluminiumoxid verwendet. Sind immer Stoffe mit gleichem Reinigungsgrad erforderlich?


Für unterschiedliche Zwecke werden Substanzen mit unterschiedlichem Reinigungsgrad benötigt. Das Kochwasser sollte ausreichend stehen gelassen werden, um Verunreinigungen und das zur Desinfektion verwendete Chlor zu entfernen. Trinkwasser muss zunächst abgekocht werden. Und in chemischen Labors, zur Herstellung von Lösungen und zur Durchführung von Experimenten, in der Medizin wird destilliertes Wasser benötigt, das so weit wie möglich von darin gelösten Stoffen gereinigt wird. Besonders reine Stoffe, deren Gehalt an Verunreinigungen ein Millionstel Prozent nicht überschreitet, werden in der Elektronik-, Halbleiter-, Nukleartechnik- und anderen Präzisionsindustrie eingesetzt.