Metode pemisahan campuran heterogen. Metode kimia dan fisika untuk memisahkan campuran

I. Materi baru

Dalam mempersiapkan pelajaran, bahan penulis digunakan: N.K.Cheremisina,

guru kimia sekolah menengah no 43

(Kaliningrad),

Kita hidup di antara bahan kimia. Kami menarik napas udara, dan ini adalah campuran gas ( nitrogen, oksigen dan lain-lain), hembuskan napas karbon dioksida. Kami mencuci diri kami sendiri air- Ini adalah zat lain, yang paling umum di Bumi. Kami minum susu- campuran air dengan tetes kecil susu gemuk, dan tidak hanya: masih ada protein susu kasein, mineral garam, vitamin dan bahkan gula, tetapi bukan yang mereka minum teh, tetapi yang istimewa, susu - laktosa. Kami makan apel, yang terdiri dari berbagai macam bahan kimia - di sini dan Gula, dan asam apel, dan vitamin... Ketika potongan apel yang dikunyah masuk ke perut, cairan pencernaan manusia mulai bekerja pada mereka, yang membantu menyerap semua zat lezat dan sehat tidak hanya apel, tetapi juga makanan lainnya. Kita tidak hanya hidup di antara bahan kimia, tetapi kita sendiri terbuat dari bahan tersebut. Setiap orang - kulit, otot, darah, gigi, tulang, rambutnya terbuat dari bahan kimia, seperti rumah batu bata. Nitrogen, oksigen, gula, vitamin adalah zat yang berasal dari alam. Kaca, karet, baja juga merupakan zat, lebih tepatnya, bahan(campuran zat). Baik kaca maupun karet berasal dari buatan; mereka tidak ada di alam. Zat yang sepenuhnya murni tidak ditemukan di alam atau sangat langka.

Apa perbedaan zat murni dan zat campuran?

Zat murni individu memiliki seperangkat sifat karakteristik tertentu (sifat fisik konstan). Hanya air suling murni yang memiliki tmelt = 0 °С, tboil = 100 °С, dan tidak memiliki rasa. Air laut membeku pada suhu yang lebih rendah, dan mendidih pada suhu yang lebih tinggi, rasanya pahit-asin. Air Laut Hitam membeku pada suhu yang lebih rendah dan mendidih pada suhu yang lebih tinggi daripada air Laut Baltik. Mengapa? Faktanya adalah bahwa air laut mengandung zat lain, misalnya, garam terlarut, mis. itu adalah campuran dari berbagai zat, yang komposisinya bervariasi dalam rentang yang luas, tetapi sifat-sifat campurannya tidak konstan. Konsep "campuran" didefinisikan pada abad ke-17. Ilmuwan Inggris Robert Boyle : "Campuran adalah sistem integral yang terdiri dari komponen-komponen heterogen."

Sifat perbandingan campuran dan zat murni

Tanda-tanda perbandingan	zat murni	Campuran
Menggabungkan	Konstan	berubah-ubah
zat	Sama	Berbagai
Properti fisik	Permanen	berubah-ubah
Perubahan energi selama pembentukan	sedang terjadi	Tidak terjadi
Pemisahan	Melalui reaksi kimia	Metode fisik

Campuran berbeda satu sama lain dalam penampilan.

Klasifikasi campuran ditunjukkan pada tabel:

Berikut adalah contoh suspensi (pasir sungai + air), emulsi (minyak sayur + air) dan larutan (udara dalam labu, garam + air, uang receh: aluminium + tembaga atau nikel + tembaga).

Dalam suspensi, partikel padat terlihat, dalam emulsi - tetesan cair, campuran semacam itu disebut heterogen (heterogen), dan dalam larutan komponennya tidak dapat dibedakan, mereka adalah campuran homogen (homogen).

Metode untuk memisahkan campuran

Di alam, zat ada dalam bentuk campuran. Untuk penelitian laboratorium, produksi industri, untuk kebutuhan farmakologi dan obat-obatan diperlukan zat murni.

Berbagai metode pemisahan campuran digunakan untuk memurnikan zat.

Metode ini didasarkan pada perbedaan sifat fisik komponen campuran.

Mempertimbangkan carapemisahanheterogen dan homogen campuran .

Contoh campuran	Metode pemisahan
Suspensi - campuran pasir sungai dengan air	penyelesaian Pemisahan menjunjung tinggi berdasarkan densitas zat yang berbeda. Pasir yang lebih berat mengendap di dasar. Anda juga dapat memisahkan emulsi: untuk memisahkan minyak atau minyak sayur dari air. Di laboratorium, hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan corong pisah. Minyak bumi atau minyak sayur membentuk lapisan atas yang lebih ringan.Sebagai hasil pengendapan, embun jatuh dari kabut, jelaga disimpan dari asap, krim mengendap dalam susu. Pemisahan campuran air dan minyak nabati dengan pengendapan
Campuran pasir dan garam meja dalam air	Penyaringan Apa dasar pemisahan campuran heterogen menggunakan penyaringan* Pada berbagai kelarutan zat dalam air dan pada berbagai ukuran partikel.* Melalui pori-pori filter hanya melewatkan partikel zat yang sepadan, sementara partikel yang lebih besar tertahan pada filter. Ini adalah bagaimana Anda dapat memisahkan campuran heterogen dari garam meja dan pasir sungai.Berbagai zat berpori dapat digunakan sebagai filter: kapas, batu bara, tanah liat yang dibakar, kaca tekan, dan lain-lain. Metode penyaringan adalah dasar untuk pengoperasian peralatan rumah tangga, seperti penyedot debu. Ini digunakan oleh ahli bedah - perban kasa; pengebor dan pekerja lift - masker pernapasan. Dengan bantuan saringan teh untuk menyaring daun teh, Ostap Bender, pahlawan karya Ilf dan Petrov, berhasil mengambil salah satu kursi dari Ellochka Ogre (“Dua Belas Kursi”).
Campuran serbuk besi dan belerang	Aksi dengan magnet atau air Serbuk besi tertarik oleh magnet, tetapi serbuk belerang tidak.. Serbuk belerang yang tidak dapat dibasahi mengapung ke permukaan air, sedangkan serbuk besi yang beratnya dapat dibasahi mengendap di dasar.. Pemisahan campuran belerang dan besi menggunakan magnet dan air
Larutan garam dalam air merupakan campuran homogen	Penguapan atau kristalisasi Air menguap dan kristal garam tetap berada di cangkir porselen. Ketika air diuapkan dari danau Elton dan Baskunchak, garam meja diperoleh. Metode pemisahan ini didasarkan pada perbedaan titik didih pelarut dan zat terlarut. Jika suatu zat, seperti gula, terurai ketika dipanaskan, maka air tidak sepenuhnya menguap - larutan diuapkan, dan kemudian kristal gula diendapkan dari larutan jenuh Kadang-kadang diperlukan untuk menghilangkan kotoran dari pelarut dengan titik didih yang lebih rendah, seperti air dari garam. Dalam hal ini, uap zat harus dikumpulkan dan kemudian dikondensasikan saat didinginkan. Cara pemisahan campuran homogen ini disebut distilasi atau distilasi. Dalam perangkat khususpenyuling menghasilkan air suling , yangdigunakan untuk kebutuhan farmakologi, laboratorium, sistem pendingin mobil . Di rumah, Anda dapat mendesain penyuling seperti itu: Namun, jika campuran alkohol dan air dipisahkan, maka yang pertama didistilasi (dikumpulkan dalam tabung reaksi penerima) adalah alkohol dengan t bp = 78 ° C, dan air akan tetap berada di dalam tabung reaksi. Distilasi digunakan untuk mendapatkan bensin, minyak tanah, minyak gas dari minyak. Pemisahan campuran homogen

Metode khusus untuk memisahkan komponen, berdasarkan perbedaan penyerapannya oleh zat tertentu, adalah kromatografi.

Di rumah, Anda dapat melakukan percobaan berikut. Gantung secarik kertas saring di atas botol tinta merah, celupkan ujungnya saja ke dalamnya. Solusinya diserap oleh kertas dan naik di sepanjang itu. Tapi batas naiknya cat tertinggal di belakang batas naiknya air. Beginilah pemisahan dua zat terjadi: air dan zat pewarna dalam tinta.

Dengan bantuan kromatografi, ahli botani Rusia M. S. Tsvet adalah orang pertama yang mengisolasi klorofil dari bagian hijau tanaman. Di industri dan laboratorium, sebagai ganti kertas saring untuk kromatografi, pati, batu bara, batu kapur, dan aluminium oksida digunakan. Apakah zat selalu dibutuhkan dengan tingkat pemurnian yang sama?

Untuk tujuan yang berbeda, zat dengan tingkat pemurnian yang berbeda diperlukan. Air rebusan cukup mengendap untuk menghilangkan kotoran dan klorin yang digunakan untuk mendisinfeksi. Air minum harus direbus terlebih dahulu. Dan di laboratorium kimia untuk persiapan larutan dan eksperimen, dalam kedokteran, air suling diperlukan, semurni mungkin dari zat terlarut di dalamnya. Zat yang sangat murni, kandungan pengotor yang tidak melebihi sepersejuta persen, digunakan dalam elektronik, semikonduktor, teknologi nuklir, dan industri presisi lainnya..

Baca puisi L. Martynov "Air Suling":

Air
disukai
menuangkan!
Dia adalah
bersinar
Sangat murni
Apapun untuk diminum
Jangan cuci.
Dan itu bukan kecelakaan.
Dia merindukan
Willow, tala
Dan kepahitan tanaman merambat berbunga,
Dia merindukan rumput laut
Dan ikan berminyak dari capung.
Dia rindu menjadi bergelombang
Dia rindu mengalir ke mana-mana.
Dia tidak memiliki cukup hidup.
Membersihkan -
Air sulingan!

Aplikasi air suling

II. Tugas untuk memperbaiki

1) Bekerja dengan mesin #1-4(diperlukanunduh simulator, itu akan terbuka di browser Internet Explorer)

blok teoritis.

Konsep "campuran" didefinisikan pada abad ke-17. Ilmuwan Inggris Robert Boyle: "Campuran adalah sistem integral yang terdiri dari komponen-komponen heterogen."

Sifat perbandingan campuran dan zat murni

Tanda-tanda perbandingan	zat murni	Campuran
	Konstan	berubah-ubah
zat	Sama	Berbagai
Properti fisik	Permanen	berubah-ubah
Perubahan energi selama pembentukan	sedang terjadi	Tidak terjadi
Pemisahan	Melalui reaksi kimia	Metode fisik

Campuran berbeda satu sama lain dalam penampilan.

Klasifikasi campuran ditunjukkan pada tabel:

Berikut adalah contoh suspensi (pasir sungai + air), emulsi (minyak sayur + air) dan larutan (udara dalam labu, garam + air, uang receh: aluminium + tembaga atau nikel + tembaga).

Metode untuk memisahkan campuran

Di alam, zat ada dalam bentuk campuran. Untuk penelitian laboratorium, produksi industri, untuk kebutuhan farmakologi dan obat-obatan diperlukan zat murni.

Berbagai metode pemisahan campuran digunakan untuk memurnikan zat.

Evaporasi - pemisahan padatan terlarut dalam cairan dengan mengubahnya menjadi uap.

Distilasi- destilasi, pemisahan zat-zat yang terkandung dalam campuran cair menurut titik didihnya, diikuti dengan pendinginan uapnya.

Di alam, air dalam bentuk murni (tanpa garam) tidak terjadi. Kelautan, laut, sungai, sumur dan mata air adalah jenis larutan garam dalam air. Namun, seringkali orang membutuhkan air bersih yang tidak mengandung garam (digunakan pada mesin mobil; dalam produksi kimia untuk memperoleh berbagai larutan dan zat; dalam pembuatan foto). Air seperti itu disebut suling, dan metode memperolehnya disebut penyulingan.

Filtrasi adalah penyaringan cairan (gas) melalui filter untuk memurnikannya dari kotoran padat.

Metode ini didasarkan pada perbedaan sifat fisik komponen campuran.

Pertimbangkan cara untuk berpisah heterogendan campuran homogen.

Contoh campuran	Metode pemisahan
Suspensi - campuran pasir sungai dengan air	penyelesaian Pemisahan menjunjung tinggi berdasarkan densitas zat yang berbeda. Pasir yang lebih berat mengendap di dasar. Anda juga dapat memisahkan emulsi: untuk memisahkan minyak atau minyak sayur dari air. Di laboratorium, hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan corong pisah. Minyak atau minyak sayur membentuk lapisan atas yang lebih ringan. Sebagai hasil pengendapan, embun jatuh dari kabut, jelaga disimpan dari asap, krim mengendap dalam susu. Pemisahan campuran air dan minyak nabati dengan pengendapan
Campuran pasir dan garam meja dalam air	Penyaringan Apa dasar pemisahan campuran heterogen menggunakan penyaringan Pada berbagai kelarutan zat dalam air dan pada berbagai ukuran partikel. Hanya partikel zat yang sepadan dengannya yang melewati pori-pori filter, sementara partikel yang lebih besar tertahan di filter. Jadi Anda dapat memisahkan campuran heterogen dari garam meja dan pasir sungai. Berbagai zat berpori dapat digunakan sebagai filter: kapas, batu bara, tanah liat yang dibakar, kaca tekan, dan lain-lain. Metode penyaringan adalah dasar untuk pengoperasian peralatan rumah tangga, seperti penyedot debu. Ini digunakan oleh ahli bedah - perban kasa; pengebor dan pekerja lift - masker pernapasan. Dengan bantuan saringan teh untuk menyaring daun teh, Ostap Bender, pahlawan karya Ilf dan Petrov, berhasil mengambil salah satu kursi dari Ellochka Ogre (“Dua Belas Kursi”). Pemisahan campuran pati dan air dengan penyaringan
Campuran serbuk besi dan belerang	Aksi dengan magnet atau air Serbuk besi tertarik oleh magnet, tetapi serbuk belerang tidak. Serbuk belerang yang tidak dapat dibasahi mengapung ke permukaan air, sedangkan serbuk besi yang beratnya dapat dibasahi mengendap di dasar. Pemisahan campuran belerang dan besi menggunakan magnet dan air
Larutan garam dalam air merupakan campuran homogen	Penguapan atau kristalisasi Air menguap dan kristal garam tetap berada di cangkir porselen. Ketika air diuapkan dari danau Elton dan Baskunchak, garam meja diperoleh. Metode pemisahan ini didasarkan pada perbedaan titik didih pelarut dan zat terlarut. Jika suatu zat, seperti gula, terurai ketika dipanaskan, maka airnya tidak sepenuhnya menguap - larutannya diuapkan, dan kemudian kristal gula diendapkan dari larutan jenuh. Terkadang diperlukan untuk menghilangkan kotoran dari pelarut dengan titik didih yang lebih rendah, misalnya, air dari garam. Dalam hal ini, uap zat harus dikumpulkan dan kemudian dikondensasikan saat didinginkan. Cara pemisahan campuran homogen ini disebut distilasi atau distilasi. Dalam perangkat khusus - penyuling, air suling diperoleh, yang digunakan untuk kebutuhan farmakologi, laboratorium, dan sistem pendingin mobil. Di rumah, Anda dapat mendesain penyuling seperti itu: Namun, jika campuran alkohol dan air dipisahkan, maka yang pertama didistilasi (dikumpulkan dalam tabung reaksi penerima) adalah alkohol dengan titik didih = 78 °C, dan air akan tetap berada di dalam tabung reaksi. Distilasi digunakan untuk mendapatkan bensin, minyak tanah, minyak gas dari minyak. Pemisahan campuran homogen

Metode khusus untuk memisahkan komponen, berdasarkan perbedaan penyerapannya oleh zat tertentu, adalah kromatografi.

Menggunakan kromatografi, ahli botani Rusia adalah yang pertama mengisolasi klorofil dari bagian hijau tanaman. Di industri dan laboratorium, sebagai ganti kertas saring untuk kromatografi, pati, batu bara, batu kapur, dan aluminium oksida digunakan. Apakah zat selalu dibutuhkan dengan tingkat pemurnian yang sama?

Metode untuk menyatakan komposisi campuran.

· Fraksi massa komponen dalam campuran- rasio massa komponen dengan massa seluruh campuran. Biasanya fraksi massa dinyatakan dalam %, tetapi tidak harus.

["omega"] = mkomponen / campuran

· Fraksi mol suatu komponen dalam campuran- rasio jumlah mol (jumlah zat) komponen dengan jumlah total mol semua zat dalam campuran. Misalnya, jika campuran termasuk zat A, B dan C, maka:

[“chi”] komponen A \u003d n komponen A / (n (A) + n (B) + n (C))

· Rasio molar komponen. Terkadang dalam tugas untuk campuran, rasio molar komponennya ditunjukkan. Sebagai contoh:

nkomponen A: nkomponen B = 2: 3

· Fraksi volume komponen dalam campuran (hanya untuk gas)- rasio volume zat A dengan volume total seluruh campuran gas.

["phi"] = Vkomponen / Vcampuran

Blok latihan.

Pertimbangkan tiga contoh masalah di mana campuran logam bereaksi dengan: hidroklorida AC id:

Contoh 1Ketika campuran tembaga dan besi seberat 20 g terkena asam klorida berlebih, 5,6 liter gas (na) dilepaskan. Tentukan fraksi massa logam dalam campuran.

Dalam contoh pertama, tembaga tidak bereaksi dengan asam klorida, yaitu hidrogen dilepaskan ketika asam bereaksi dengan besi. Dengan demikian, mengetahui volume hidrogen, kita dapat segera menemukan jumlah dan massa besi. Dan, karenanya, fraksi massa zat dalam campuran.

Contoh 1 solusi.

n \u003d V / Vm \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol.

2. Menurut persamaan reaksi:

3. Jumlah besi juga 0,25 mol. Anda dapat menemukan massanya:
mFe = 0,25 56 = 14 g.

Jawaban: 70% besi, 30% tembaga.

Contoh 2Di bawah aksi kelebihan asam klorida pada campuran aluminium dan besi dengan berat 11 g, 8,96 liter gas (n.a.) dilepaskan. Tentukan fraksi massa logam dalam campuran.

Pada contoh kedua, reaksinya adalah keduanya logam. Di sini, hidrogen sudah dilepaskan dari asam di kedua reaksi. Oleh karena itu, perhitungan langsung tidak dapat digunakan di sini. Dalam kasus seperti itu, akan lebih mudah untuk menyelesaikannya menggunakan sistem persamaan yang sangat sederhana, dengan mengambil x - jumlah mol salah satu logam, dan untuk y - jumlah zat kedua.

Contoh 2 solusi.

1. Temukan jumlah hidrogen:
n \u003d V / Vm \u003d 8,96 / 22,4 \u003d 0,4 mol.

2. Biarkan jumlah aluminium menjadi x mol, dan besi y mol. Kemudian kita dapat menyatakan dalam x dan y jumlah hidrogen yang dilepaskan:


	2HCl = FeCl2 +

4. Kita tahu jumlah total hidrogen: 0,4 mol. Cara,
1,5x + y = 0,4 (ini adalah persamaan pertama dalam sistem).

5. Untuk campuran logam, Anda perlu menyatakan massa melalui jumlah zat.
m = Mn
Jadi massa aluminium
mAl = 27x,
massa besi
mFe = 56y,
dan massa seluruh campuran
27x + 56y = 11 (ini adalah persamaan kedua dalam sistem).

6. Jadi, kita memiliki sistem dua persamaan:

7. Memecahkan sistem seperti itu jauh lebih mudah dengan mengurangkan dengan mengalikan persamaan pertama dengan 18:
27x + 18y = 7,2
dan mengurangkan persamaan pertama dari persamaan kedua:

8. (56 - 18)y \u003d 11 - 7.2
y \u003d 3,8 / 38 \u003d 0,1 mol (Fe)
x = 0,2 mol (Al)

mFe = n M = 0,1 56 = 5,6 g
mAl = 0,2 27 = 5,4 g
Fe = mFe / campuran = 5,6/11 = 0,50,91%),

masing-masing,
Al \u003d 100% - 50,91% \u003d 49,09%

Jawaban: 50,91% besi, 49,09% aluminium.

Contoh 316 g campuran seng, aluminium dan tembaga diperlakukan dengan larutan asam klorida berlebih. Dalam hal ini, 5,6 liter gas (n.a.) dilepaskan dan 5 g zat tidak larut. Tentukan fraksi massa logam dalam campuran.

Pada contoh ketiga, dua logam bereaksi, tetapi logam ketiga (tembaga) tidak bereaksi. Oleh karena itu, sisa 5 g adalah massa tembaga. Jumlah dua logam yang tersisa - seng dan aluminium (perhatikan bahwa massa totalnya adalah 16 - 5 = 11 g) dapat ditemukan dengan menggunakan sistem persamaan, seperti pada contoh No. 2.

Jawaban untuk Contoh 3: 56,25% seng, 12,5% aluminium, 31,25% tembaga.

Contoh 4Campuran besi, aluminium dan tembaga diperlakukan dengan kelebihan asam sulfat pekat dingin. Pada saat yang sama, sebagian campuran dilarutkan, dan 5,6 liter gas (n.a.) dilepaskan. Campuran yang tersisa diperlakukan dengan larutan natrium hidroksida berlebih. 3,36 liter gas berkembang dan 3 g residu yang tidak larut tetap ada. Tentukan massa dan komposisi campuran awal logam.

Dalam contoh ini, ingatlah bahwa konsentrat dingin asam sulfat tidak bereaksi dengan besi dan aluminium (pasif), tetapi bereaksi dengan tembaga. Dalam hal ini, sulfur oksida (IV) dilepaskan.
Dengan alkali bereaksi hanya aluminium- logam amfoter (selain aluminium, seng dan timah juga larut dalam alkali, dan berilium masih dapat larut dalam alkali pekat panas).

Contoh 4 solusi.

1. Hanya tembaga yang bereaksi dengan asam sulfat pekat, jumlah mol gas:
nSO2 = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol


	2H2SO4 (conc.) = CuSO4 +

2. (jangan lupa bahwa reaksi tersebut harus disamakan dengan menggunakan keseimbangan elektronik)

3. Karena rasio molar tembaga dan sulfur dioksida adalah 1:1, maka tembaga juga 0,25 mol. Anda dapat menemukan massa tembaga:
mCu \u003d n M \u003d 0,25 64 \u003d 16 g.

4. Aluminium bereaksi dengan larutan alkali, dan aluminium hidroksokompleks dan hidrogen terbentuk:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

Al0 3e = Al3+

5. Jumlah mol hidrogen:
nH2 = 3,36 / 22,4 = 0,15 mol,
rasio molar aluminium dan hidrogen adalah 2:3 dan, oleh karena itu,
nAl = 0,15 / 1,5 = 0,1 mol.
Berat aluminium:
mAl \u003d n M \u003d 0,1 27 \u003d 2,7 g

6. Sisanya adalah besi, beratnya 3 g. Massa campuran dapat dicari:
mmix \u003d 16 + 2,7 + 3 \u003d 21,7 g.

7. Fraksi massa logam:

Cu = mCu / campuran = 16 / 21,7 = 0,7,73%)
Al = 2,7 / 21,7 = 0,1,44%)
Fe = 13,83%

Jawaban: 73,73% tembaga, 12,44% aluminium, 13,83% besi.

Contoh 521,1 g campuran seng dan aluminium dilarutkan dalam 565 ml larutan asam nitrat yang mengandung 20 berat. % HNO3 dan memiliki densitas 1,115 g/ml. Volume gas yang dilepaskan, yang merupakan zat sederhana dan satu-satunya produk reduksi asam nitrat, berjumlah 2,912 l (n.a.). Tentukan komposisi larutan yang dihasilkan dalam persen massa. (RCTU)

Teks masalah ini dengan jelas menunjukkan produk reduksi nitrogen - "zat sederhana". Karena asam nitrat tidak menghasilkan hidrogen dengan logam, itu adalah nitrogen. Kedua logam dilarutkan dalam asam.
Masalahnya bukan menanyakan komposisi campuran awal logam, tetapi komposisi larutan yang diperoleh setelah reaksi. Ini membuat tugas lebih sulit.

Contoh 5 solusi.

1. Tentukan jumlah zat gas:
nN2 = V / Vm = 2,912 / 22,4 = 0,13 mol.

2. Tentukan massa larutan asam nitrat, massa dan jumlah zat HNO3 terlarut:

msolusi \u003d V \u003d 1,115 565 \u003d 630,3 g
mHNO3 = mlarutan = 0,2 630,3 = 126,06 g
nHNO3 = m / M = 126,06 / 63 = 2 mol

Harap dicatat bahwa karena logam telah benar-benar larut, itu berarti - asam secukupnya(logam ini tidak bereaksi dengan air). Oleh karena itu, perlu untuk memeriksa Apakah ada terlalu banyak asam?, dan berapa banyak yang tersisa setelah reaksi dalam larutan yang dihasilkan.

3. Susun persamaan reaksi ( jangan lupa tentang keseimbangan elektronik) dan, untuk kenyamanan perhitungan, kami mengambil 5x - jumlah seng, dan untuk 10y - jumlah aluminium. Kemudian, sesuai dengan koefisien dalam persamaan, nitrogen pada reaksi pertama adalah x mol, dan pada reaksi kedua - 3y mol:


	12HNO3 = 5Zn(NO3)2 +

Zn0 2e = Zn2+


	36HNO3 = 10Al(NO3)3 +

Al0 3e = Al3+

5. Kemudian, mengingat massa campuran logam adalah 21,1 g, massa molarnya adalah 65 g/mol untuk seng dan 27 g/mol untuk aluminium, kita memperoleh sistem persamaan berikut:

6. Akan lebih mudah untuk menyelesaikan sistem ini dengan mengalikan persamaan pertama dengan 90 dan mengurangkan persamaan pertama dari persamaan kedua.

7. x \u003d 0,04, yang berarti nZn \u003d 0,04 5 \u003d 0,2 mol
y \u003d 0,03, yang berarti nAl \u003d 0,03 10 \u003d 0,3 mol

8. Periksa massa campuran:
0,2 65 + 0,3 27 \u003d 21,1 g.

9. Sekarang mari kita beralih ke komposisi larutan. Akan lebih mudah untuk menulis ulang reaksi lagi dan menuliskan reaksi jumlah semua zat yang bereaksi dan terbentuk (kecuali air):

10. Pertanyaan selanjutnya adalah: apakah asam nitrat tetap ada dalam larutan dan berapa banyak yang tersisa?
Menurut persamaan reaksi, jumlah asam yang bereaksi:
nHNO3 = 0,48 + 1,08 = 1,56 mol,
yaitu asamnya berlebihan dan Anda dapat menghitung sisanya dalam larutan:
nHNO3res. \u003d 2 - 1,56 \u003d 0,44 mol.

11. Jadi, dalam solusi akhir mengandung:

seng nitrat dalam jumlah 0,2 mol:
mZn(NO3)2 = n M = 0,2 189 = 37,8 g
aluminium nitrat dalam jumlah 0,3 mol:
mAl(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
kelebihan asam nitrat dalam jumlah 0,44 mol:
mHNO3res. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

12. Berapa massa larutan akhir?
Ingat bahwa massa larutan akhir terdiri dari komponen-komponen yang kita campur (larutan dan zat) dikurangi produk reaksi yang meninggalkan larutan (endapan dan gas):

13.
Kemudian untuk tugas kita:

14. baru larutan \u003d massa larutan asam + massa paduan logam - massa nitrogen
mN2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
baru solusi \u003d 630.3 + 21,1 - 3,36 \u003d 648,04 g

Zn(NO3)2 \u003d mv-va / mr-ra \u003d 37,8 / 648,04 \u003d 0,0583
Al(NO3)3 \u003d mv-va / mr-ra \u003d 63.9 / 648.04 \u003d 0,0986
HNO3res. \u003d mv-va / mr-ra \u003d 27,72 / 648,04 \u003d 0,0428

Jawaban: 5,83% seng nitrat, 9,86% aluminium nitrat, 4,28% asam nitrat.

Contoh 6Saat memproses 17,4 g campuran tembaga, besi dan aluminium dengan asam nitrat pekat berlebih, 4,48 liter gas (n.a.) dilepaskan, dan ketika campuran ini terkena massa asam klorida berlebih yang sama, 8,96 l gas (n.a.). u.). Tentukan komposisi campuran awal. (RCTU)

Ketika memecahkan masalah ini, kita harus ingat, pertama, asam nitrat pekat dengan logam tidak aktif (tembaga) menghasilkan NO2, sedangkan besi dan aluminium tidak bereaksi dengannya. Asam klorida, di sisi lain, tidak bereaksi dengan tembaga.

Jawab misalnya 6: 36,8% tembaga, 32,2% besi, 31% aluminium.

Tugas untuk solusi independen.

1. Soal sederhana dengan dua komponen campuran.

1-1. Campuran tembaga dan aluminium dengan berat 20 g diperlakukan dengan larutan asam nitrat 96%, dan 8,96 liter gas (na) dilepaskan. Tentukan fraksi massa aluminium dalam campuran.

1-2. Campuran tembaga dan seng dengan berat 10 g diperlakukan dengan larutan alkali pekat. Dalam hal ini, 2,24 liter gas (n. y.) dilepaskan. Hitung fraksi massa seng dalam campuran awal.

1-3. Campuran magnesium dan magnesium oksida dengan berat 6,4 g diperlakukan dengan asam sulfat encer dalam jumlah yang cukup. Pada saat yang sama, 2,24 liter gas (n.a.) dilepaskan. Temukan fraksi massa magnesium dalam campuran.

1-4. Campuran seng dan seng oksida seberat 3,08 g dilarutkan dalam asam sulfat encer. Didapatkan seng sulfat seberat 6,44 g Hitung fraksi massa seng dalam campuran awal.

1-5. Di bawah aksi campuran serbuk besi dan seng dengan berat 9,3 g pada larutan tembaga (II) klorida berlebih, 9,6 g tembaga terbentuk. Tentukan komposisi campuran awal.

1-6. Berapa massa larutan asam klorida 20% yang diperlukan untuk melarutkan 20 g campuran seng dengan seng oksida sepenuhnya, jika hidrogen dilepaskan dalam jumlah 4,48 liter (n.a.)?

1-7. Ketika dilarutkan dalam asam nitrat encer, 3,04 g campuran besi dan tembaga melepaskan oksida nitrat (II) dengan volume 0,896 l (n.a.). Tentukan komposisi campuran awal.

1-8. Ketika melarutkan 1,11 g campuran serbuk besi dan aluminium dalam larutan asam klorida 16% (ρ = 1,09 g / ml), 0,672 liter hidrogen (n.a.) dilepaskan. Temukan fraksi massa logam dalam campuran dan tentukan volume asam klorida yang dikonsumsi.

2. Tugas lebih kompleks.

2-1. Campuran kalsium dan aluminium dengan berat 18,8 g dikalsinasi tanpa akses ke udara dengan bubuk grafit berlebih. Produk reaksi diperlakukan dengan asam klorida encer, dan 11,2 liter gas (na) dilepaskan. Tentukan fraksi massa logam dalam campuran.

2-2. Untuk melarutkan 1,26 g paduan magnesium dengan aluminium, digunakan 35 ml larutan asam sulfat 19,6% (ρ = 1,1 g/ml). Asam berlebih direaksikan dengan 28,6 ml larutan kalium hidrogen karbonat 1,4 mol/L. Tentukan fraksi massa logam dalam paduan dan volume gas (n.a.) yang dilepaskan selama pembubaran paduan.

Topik: "Metode pemisahan campuran" (Kelas 8)

blok teoritis.

Konsep "campuran" didefinisikan pada abad ke-17. Ilmuwan Inggris Robert Boyle: "Campuran adalah sistem integral yang terdiri dari komponen-komponen heterogen."

Sifat perbandingan campuran dan zat murni

Tanda-tanda perbandingan	zat murni	Campuran
	Konstan	berubah-ubah
zat	Sama	Berbagai
Properti fisik	Permanen	berubah-ubah
Perubahan energi selama pembentukan	sedang terjadi	Tidak terjadi
Pemisahan	Melalui reaksi kimia	Metode fisik

Campuran berbeda satu sama lain dalam penampilan.

Klasifikasi campuran ditunjukkan pada tabel:

Berikut adalah contoh suspensi (pasir sungai + air), emulsi (minyak sayur + air) dan larutan (udara dalam labu, garam + air, uang receh: aluminium + tembaga atau nikel + tembaga).

Metode untuk memisahkan campuran

Di alam, zat ada dalam bentuk campuran. Untuk penelitian laboratorium, produksi industri, untuk kebutuhan farmakologi dan obat-obatan diperlukan zat murni.

Berbagai metode pemisahan campuran digunakan untuk memurnikan zat.

Evaporasi adalah pemisahan padatan terlarut dalam cairan dengan mengubahnya menjadi uap.

Distilasi- destilasi, pemisahan zat-zat yang terkandung dalam campuran cair menurut titik didihnya, diikuti dengan pendinginan uapnya.

Filtrasi adalah penyaringan cairan (gas) melalui filter untuk memurnikannya dari kotoran padat.

Metode ini didasarkan pada perbedaan sifat fisik komponen campuran.

Pertimbangkan cara untuk berpisah heterogen dan campuran homogen.

Contoh campuran	Metode pemisahan
Suspensi - campuran pasir sungai dengan air	penyelesaian Pemisahan menjunjung tinggi berdasarkan densitas zat yang berbeda. Pasir yang lebih berat mengendap di dasar. Anda juga dapat memisahkan emulsi: untuk memisahkan minyak atau minyak sayur dari air. Di laboratorium, hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan corong pisah. Minyak atau minyak sayur membentuk lapisan atas yang lebih ringan. Sebagai hasil pengendapan, embun jatuh dari kabut, jelaga disimpan dari asap, krim mengendap dalam susu. Pemisahan campuran air dan minyak nabati dengan pengendapan
Campuran pasir dan garam meja dalam air	Penyaringan Apa dasar pemisahan campuran heterogen menggunakan penyaringan Pada berbagai kelarutan zat dalam air dan pada berbagai ukuran partikel. Hanya partikel zat yang sepadan dengannya yang melewati pori-pori filter, sementara partikel yang lebih besar tertahan di filter. Jadi Anda dapat memisahkan campuran heterogen dari garam meja dan pasir sungai. Berbagai zat berpori dapat digunakan sebagai filter: kapas, batu bara, tanah liat yang dibakar, kaca tekan, dan lain-lain. Metode penyaringan adalah dasar untuk pengoperasian peralatan rumah tangga, seperti penyedot debu. Ini digunakan oleh ahli bedah - perban kasa; pengebor dan pekerja lift - masker pernapasan. Dengan bantuan saringan teh untuk menyaring daun teh, Ostap Bender, pahlawan karya Ilf dan Petrov, berhasil mengambil salah satu kursi dari Ellochka Ogre (“Dua Belas Kursi”). Pemisahan campuran pati dan air dengan penyaringan
Campuran serbuk besi dan belerang	Aksi dengan magnet atau air Serbuk besi tertarik oleh magnet, tetapi serbuk belerang tidak. Serbuk belerang yang tidak dapat dibasahi mengapung ke permukaan air, sedangkan serbuk besi yang beratnya dapat dibasahi mengendap di dasar. Pemisahan campuran belerang dan besi menggunakan magnet dan air
Larutan garam dalam air merupakan campuran homogen	Penguapan atau kristalisasi Air menguap dan kristal garam tetap berada di cangkir porselen. Ketika air diuapkan dari danau Elton dan Baskunchak, garam meja diperoleh. Metode pemisahan ini didasarkan pada perbedaan titik didih pelarut dan zat terlarut. Jika suatu zat, seperti gula, terurai ketika dipanaskan, maka air tidak sepenuhnya menguap - larutan diuapkan, dan kemudian kristal gula diendapkan dari larutan jenuh Kadang-kadang diperlukan untuk menghilangkan kotoran dari pelarut dengan titik didih yang lebih rendah, seperti air dari garam. Dalam hal ini, uap zat harus dikumpulkan dan kemudian dikondensasikan saat didinginkan. Cara pemisahan campuran homogen ini disebut distilasi atau distilasi. Dalam perangkat khusus - penyuling, air suling diperoleh, yang digunakan untuk kebutuhan farmakologi, laboratorium, dan sistem pendingin mobil. Di rumah, Anda dapat mendesain penyuling seperti itu: Namun, jika campuran alkohol dan air dipisahkan, maka yang pertama didistilasi (dikumpulkan dalam tabung reaksi penerima) adalah alkohol dengan t bp = 78 ° C, dan air akan tetap berada di dalam tabung reaksi. Distilasi digunakan untuk mendapatkan bensin, minyak tanah, minyak gas dari minyak. Pemisahan campuran homogen

Metode khusus untuk memisahkan komponen, berdasarkan perbedaan penyerapannya oleh zat tertentu, adalah kromatografi.

Metode untuk menyatakan komposisi campuran.

Fraksi massa komponen dalam campuran- rasio massa komponen dengan massa seluruh campuran. Biasanya fraksi massa dinyatakan dalam %, tetapi tidak harus.

["omega"] = m komponen / m campuran

Fraksi mol suatu komponen dalam campuran- rasio jumlah mol (jumlah zat) komponen dengan jumlah total mol semua zat dalam campuran. Misalnya, jika campuran termasuk zat A, B dan C, maka:

[“chi”] komponen A \u003d n komponen A / (n (A) + n (B) + n (C))

Rasio molar komponen. Terkadang dalam tugas untuk campuran, rasio molar komponennya ditunjukkan. Sebagai contoh:

n komponen A: n komponen B = 2: 3

Fraksi volume komponen dalam campuran (hanya untuk gas)- rasio volume zat A dengan volume total seluruh campuran gas.

["phi"] = komponen V / campuran V

Blok latihan.

Pertimbangkan tiga contoh masalah di mana campuran logam bereaksi dengan: hidroklorida AC id:

Contoh 1Ketika campuran tembaga dan besi seberat 20 g terkena asam klorida berlebih, 5,6 liter gas (no) dilepaskan. Tentukan fraksi massa logam dalam campuran.

Contoh 1 solusi.

Mencari jumlah hidrogen:
n \u003d V / V m \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol.

Menurut persamaan reaksi:

Jumlah besi juga 0,25 mol. Anda dapat menemukan massanya:
m Fe \u003d 0,25 56 \u003d 14 g.

Jawaban: 70% besi, 30% tembaga.

Contoh 2Di bawah aksi kelebihan asam klorida pada campuran aluminium dan besi dengan berat 11 g, 8,96 liter gas (no) dilepaskan. Tentukan fraksi massa logam dalam campuran.

Contoh 2 solusi.

Mencari jumlah hidrogen:
n \u003d V / V m \u003d 8,96 / 22,4 \u003d 0,4 mol.

Biarkan jumlah aluminium menjadi x mol, dan besi y mol. Kemudian kita dapat menyatakan dalam x dan y jumlah hidrogen yang dilepaskan:

2HCl \u003d FeCl 2 +

Kita tahu jumlah total hidrogen: 0,4 mol. Cara,
1,5x + y = 0,4 (ini adalah persamaan pertama dalam sistem).

Untuk campuran logam, Anda perlu menyatakan massa melalui jumlah zat.
m = Mn
Jadi massa aluminium
mAl = 27x,
massa besi
m Fe = 56y,
dan massa seluruh campuran
27x + 56y = 11 (ini adalah persamaan kedua dalam sistem).

Jadi kita memiliki sistem dua persamaan:

Jauh lebih mudah untuk menyelesaikan sistem seperti itu dengan metode pengurangan, mengalikan persamaan pertama dengan 18:
27x + 18y = 7,2
dan mengurangkan persamaan pertama dari persamaan kedua:
(56 - 18)y \u003d 11 - 7.2
y \u003d 3,8 / 38 \u003d 0,1 mol (Fe)
x = 0,2 mol (Al)

m Fe = n M = 0,1 56 = 5,6 g
m Al = 0,2 27 = 5,4 g
Fe = m Fe / m campuran = 5,6 / 11 = 0,50909 (50,91%),

masing-masing,
Al \u003d 100% - 50,91% \u003d 49,09%

Jawaban: 50,91% besi, 49,09% aluminium.

Contoh 316 g campuran seng, aluminium dan tembaga diperlakukan dengan larutan asam klorida berlebih. Dalam hal ini, 5,6 l gas (no) dilepaskan dan 5 g zat tidak larut. Tentukan fraksi massa logam dalam campuran.

Jawaban untuk Contoh 3: 56,25% seng, 12,5% aluminium, 31,25% tembaga.

Contoh 4Campuran besi, aluminium dan tembaga diperlakukan dengan kelebihan asam sulfat pekat dingin. Pada saat yang sama, sebagian campuran dilarutkan, dan 5,6 liter gas (n.o.) dilepaskan. Campuran yang tersisa diperlakukan dengan larutan natrium hidroksida berlebih. 3,36 liter gas berkembang dan 3 g residu yang tidak larut tetap ada. Tentukan massa dan komposisi campuran awal logam.

Contoh 4 solusi.

Hanya tembaga yang bereaksi dengan asam sulfat pekat, jumlah mol gas:
n SO2 \u003d V / Vm \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol


	2H 2 SO 4 (conc.) = CuSO 4 +

(jangan lupa bahwa reaksi tersebut harus disamakan dengan menggunakan keseimbangan elektronik)
Karena rasio molar tembaga dan sulfur dioksida adalah 1:1, maka tembaga juga 0,25 mol. Anda dapat menemukan massa tembaga:
m Cu \u003d n M \u003d 0,25 64 \u003d 16 g.
Aluminium bereaksi dengan larutan alkali, dan aluminium hidroksokompleks dan hidrogen terbentuk:
2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

Al 0 3e = Al 3+

2H + + 2e = H2
Jumlah mol hidrogen:
n H3 \u003d 3,36 / 22,4 \u003d 0,15 mol,
rasio molar aluminium dan hidrogen adalah 2:3 dan, oleh karena itu,
nAl \u003d 0,15 / 1,5 \u003d 0,1 mol.
Berat aluminium:
m Al \u003d n M \u003d 0,1 27 \u003d 2,7 g
Sisanya adalah besi, beratnya 3 g. Anda dapat menemukan massa campuran:
m campuran \u003d 16 + 2,7 + 3 \u003d 21,7 g.
Fraksi massa logam:

ω Cu \u003d m Cu / m campuran \u003d 16 / 21,7 \u003d 0,7373 (73,73%)
Al = 2,7 / 21,7 = 0,1244 (12,44%)
Fe = 13,83%

Jawaban: 73,73% tembaga, 12,44% aluminium, 13,83% besi.

Contoh 521,1 g campuran seng dan aluminium dilarutkan dalam 565 ml larutan asam nitrat yang mengandung 20 berat. % HNO 3 dan memiliki densitas 1,115 g/ml. Volume gas yang dilepaskan, yang merupakan zat sederhana dan satu-satunya produk reduksi asam nitrat, adalah 2,912 l (no). Tentukan komposisi larutan yang dihasilkan dalam persen massa. (RCTU)

Contoh 5 solusi.

Tentukan jumlah zat gas:
n N2 \u003d V / Vm \u003d 2,912 / 22,4 \u003d 0,13 mol.

Kami menentukan massa larutan asam nitrat, massa dan jumlah zat HNO3 terlarut:

m solusi \u003d V \u003d 1,115 565 \u003d 630,3 g
m HNO3 \u003d m larutan \u003d 0.2 630.3 \u003d 126.06 g
n HNO3 \u003d m / M \u003d 126.06 / 63 \u003d 2 mol

Kami membuat persamaan reaksi ( jangan lupa tentang keseimbangan elektronik) dan, untuk kenyamanan perhitungan, kami mengambil 5x - jumlah seng, dan untuk 10y - jumlah aluminium. Kemudian, sesuai dengan koefisien dalam persamaan, nitrogen pada reaksi pertama adalah x mol, dan pada reaksi kedua - 3y mol:


	12HNO 3 \u003d 5Zn (NO 3) 2 +

Zn 0 2e = Zn 2+
2N+5+10e=N2


	36HNO 3 \u003d 10Al (NO 3) 3 +

Akan lebih mudah untuk menyelesaikan sistem ini dengan mengalikan persamaan pertama dengan 90 dan mengurangkan persamaan pertama dari persamaan kedua.

x \u003d 0,04, yang berarti n Zn \u003d 0,04 5 \u003d 0,2 mol
y \u003d 0,03, yang berarti n Al \u003d 0,03 10 \u003d 0,3 mol

Mari kita periksa massa campuran:
0,2 65 + 0,3 27 \u003d 21,1 g.

Sekarang mari kita beralih ke komposisi solusinya. Akan lebih mudah untuk menulis ulang reaksi lagi dan menuliskan reaksi jumlah semua zat yang bereaksi dan terbentuk (kecuali air):

Pertanyaan selanjutnya adalah: apakah asam nitrat tetap berada dalam larutan dan berapa banyak yang tersisa?
Menurut persamaan reaksi, jumlah asam yang bereaksi:
n HNO3 \u003d 0,48 + 1,08 \u003d 1,56 mol,
itu. asamnya berlebihan dan Anda dapat menghitung sisanya dalam larutan:
n HNO3 istirahat. \u003d 2 - 1,56 \u003d 0,44 mol.

Jadi di solusi akhir mengandung:

seng nitrat dalam jumlah 0,2 mol:
m Zn(NO3)2 = n M = 0,2 189 = 37,8 g
aluminium nitrat dalam jumlah 0,3 mol:
m Al(NO3)3 = n M = 0,3 213 = 63,9 g
kelebihan asam nitrat dalam jumlah 0,44 mol:
m HNO3 istirahat. = n M = 0,44 63 = 27,72 g

Berapa massa larutan akhir?
Ingat bahwa massa larutan akhir terdiri dari komponen-komponen yang kita campur (larutan dan zat) dikurangi produk reaksi yang meninggalkan larutan (endapan dan gas):

Kemudian untuk tugas kita:

saya baru larutan \u003d massa larutan asam + massa paduan logam - massa nitrogen
m N2 = n M = 28 (0,03 + 0,09) = 3,36 g
saya baru solusi \u003d 630.3 + 21,1 - 3,36 \u003d 648,04 g

Zn (NO 3) 2 \u003d m solusi in-va / m \u003d 37,8 / 648.04 \u003d 0,0583
Al (NO 3) 3 \u003d m in-va / m solusi \u003d 63.9 / 648.04 \u003d 0,0986
HNO3 istirahat. \u003d m in-va / m solusi \u003d 27,72 / 648,04 \u003d 0,0428

Jawaban: 5,83% seng nitrat, 9,86% aluminium nitrat, 4,28% asam nitrat.

Contoh 6Saat memproses 17,4 g campuran tembaga, besi dan aluminium dengan asam nitrat pekat berlebih, 4,48 liter gas (no) dilepaskan, dan ketika campuran ini terkena massa asam klorida berlebih yang sama, 8,96 l gas (tidak ada). u.). Tentukan komposisi campuran awal. (RCTU)

Ketika memecahkan masalah ini, kita harus ingat, pertama, bahwa asam nitrat pekat dengan logam tidak aktif (tembaga) menghasilkan NO 2, dan besi dan aluminium tidak bereaksi dengannya. Asam klorida, di sisi lain, tidak bereaksi dengan tembaga.

Jawab misalnya 6: 36,8% tembaga, 32,2% besi, 31% aluminium.

Catatan penjelasan

zat murni dan campuran. cara pemisahan campuran. Untuk membentuk pemahaman tentang zat murni dan campuran. cara zat pemurnian: ... zat untuk berbagai kelas senyawa organik. Karakterisasi: dasar kelas senyawa organik...

Pesan dari 2013 No Program kerja pada mata pelajaran "Kimia" Kelas 8 (tingkat dasar 2 jam)

Program kerja

Menilai pengetahuan siswa tentang kemungkinan dan cara pemisahan campuran zat; pembentukan keterampilan eksperimental yang relevan ... klasifikasi dan sifat kimia zat dasar kelas senyawa anorganik, pembentukan ide tentang ...

Dokumen

... campuran, cara pemisahan campuran. Tugas: Memberikan konsep zat murni dan campuran; Pertimbangkan klasifikasi campuran; Perkenalkan siswa untuk cara pemisahan campuran... siswa dan kenaikan gaji sebelumnya kelas kartu dengan rumus zat anorganik ...

Dalam artikel kami, kami akan mempertimbangkan apa itu zat dan campuran murni, metode untuk memisahkan campuran. Masing-masing dari kita menggunakannya dalam kehidupan sehari-hari. Apakah zat murni terjadi di alam sama sekali? Dan bagaimana membedakannya dari campuran?

Zat murni dan campuran: cara memisahkan campuran

Zat murni adalah zat yang hanya mengandung partikel dari jenis tertentu. Para ilmuwan percaya bahwa mereka praktis tidak ada di alam, karena semuanya, meskipun dalam proporsi yang dapat diabaikan, mengandung kotoran. Benar-benar semua zat juga larut dalam air. Bahkan jika, misalnya, cincin perak direndam dalam cairan ini, ion logam ini akan masuk ke dalam larutan.

Tanda zat murni adalah keteguhan komposisi dan sifat fisik. Dalam proses pembentukannya, terjadi perubahan jumlah energi. Apalagi bisa bertambah dan berkurang. Zat murni hanya dapat dipisahkan menjadi komponen-komponennya melalui reaksi kimia. Misalnya, hanya air suling yang memiliki titik didih dan titik beku yang khas untuk zat ini, tidak adanya rasa dan bau. Dan oksigen dan hidrogennya hanya dapat diurai dengan elektrolisis.

Dan bagaimana mereka berbeda dari zat murni dalam totalitasnya? Kimia akan membantu kita menjawab pertanyaan ini. Metode untuk memisahkan campuran bersifat fisika, karena tidak menyebabkan perubahan komposisi kimia zat. Tidak seperti zat murni, campuran memiliki komposisi dan sifat yang bervariasi, dan mereka dapat dipisahkan dengan metode fisik.

Apa itu campuran?

Campuran adalah kumpulan zat individu. Contohnya adalah air laut. Tidak seperti sulingan, ia memiliki rasa pahit atau asin, mendidih pada suhu yang lebih tinggi, dan membeku pada suhu yang lebih rendah. Metode untuk memisahkan campuran zat adalah fisika. Jadi, garam murni dapat diperoleh dari air laut dengan cara penguapan dan kristalisasi selanjutnya.

Jenis campuran

Jika Anda menambahkan gula ke dalam air, setelah beberapa saat partikelnya akan larut dan menjadi tidak terlihat. Akibatnya, mereka tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang. Campuran semacam itu disebut homogen atau homogen. Udara, bensin, kaldu, parfum, air manis dan garam, dan paduan tembaga dan aluminium juga merupakan contohnya. Seperti yang Anda lihat, mereka dapat berada dalam keadaan agregasi yang berbeda, tetapi cairan adalah yang paling umum. Mereka juga disebut solusi.

Dalam campuran heterogen, atau heterogen, partikel zat individu dapat dibedakan. Serbuk besi dan kayu, pasir dan garam meja adalah contohnya. Campuran heterogen disebut juga suspensi. Di antara mereka, suspensi dan emulsi dibedakan. Yang pertama terdiri dari cairan dan padatan. Jadi, emulsi adalah campuran air dan pasir. Emulsi adalah kombinasi dari dua cairan dengan kepadatan yang berbeda.

Ada campuran heterogen dengan nama khusus. Jadi, contoh busa adalah busa, dan aerosol termasuk kabut, asap, deodoran, penyegar udara, agen antistatik.

Metode untuk memisahkan campuran

Tentu saja, banyak campuran memiliki sifat yang lebih berharga daripada masing-masing zat yang menyusun komposisinya. Tetapi bahkan dalam kehidupan sehari-hari ada situasi ketika mereka harus dipisahkan. Dan dalam industri, seluruh industri didasarkan pada proses ini. Misalnya, dari minyak sebagai hasil pengolahannya, diperoleh bensin, minyak gas, minyak tanah, bahan bakar minyak, minyak solar dan minyak mesin, bahan bakar roket, asetilena dan benzena. Setuju, lebih menguntungkan menggunakan produk ini daripada membakar minyak tanpa berpikir.

Sekarang mari kita lihat apakah ada yang namanya metode kimia untuk memisahkan campuran. Misalkan kita perlu mendapatkan zat murni dari larutan garam berair. Untuk melakukan ini, campuran harus dipanaskan. Akibatnya, air akan berubah menjadi uap, dan garam akan mengkristal. Tetapi pada saat yang sama, tidak akan ada transformasi dari satu zat menjadi zat lain. Ini berarti bahwa dasar dari proses ini adalah fenomena fisik.

Metode untuk memisahkan campuran tergantung pada keadaan agregasi, kemampuan untuk melarutkan, perbedaan titik didih, densitas dan komposisi komponennya. Mari kita pertimbangkan masing-masing secara lebih rinci dengan contoh spesifik.

Penyaringan

Metode pemisahan ini cocok untuk campuran yang mengandung cairan dan padatan yang tidak larut. Misalnya, air dan pasir sungai. Campuran ini harus melewati filter. Akibatnya, air bersih akan bebas melewatinya, dan pasirnya akan tetap ada.

penyelesaian

Beberapa metode pemisahan campuran didasarkan pada aksi gravitasi. Dengan cara ini, suspensi dan emulsi dapat terurai. Jika minyak sayur masuk ke dalam air, campuran harus dikocok terlebih dahulu. Kemudian biarkan sebentar. Akibatnya, air akan berada di bagian bawah kapal, dan minyak akan menutupinya dalam bentuk film.

Dalam kondisi laboratorium, mereka digunakan untuk pengendapan, sebagai hasil kerjanya, cairan yang lebih padat dialirkan ke dalam bejana, dan yang ringan tetap ada.

Settling ditandai dengan kecepatan proses yang rendah. Dibutuhkan waktu tertentu untuk membentuk endapan. Dalam kondisi industri, metode ini dilakukan dalam struktur khusus yang disebut tangki sedimentasi.

Aksi magnet

Jika campuran tersebut mengandung logam, maka dapat dipisahkan dengan menggunakan magnet. Misalnya, untuk memisahkan besi dan Tetapi apakah semua logam memiliki sifat seperti itu? Tidak semuanya. Untuk metode ini, hanya campuran yang mengandung feromagnet yang cocok. Selain besi, ini termasuk nikel, kobalt, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, dan erbium.

Distilasi

Nama ini, diterjemahkan dari bahasa Latin, berarti "menguras tetesan." Destilasi adalah suatu cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih zat. Jadi, bahkan di rumah, alkohol dan air dapat dipisahkan. Zat pertama mulai menguap sudah pada suhu 78 derajat Celcius. Menyentuh permukaan yang dingin, uap alkohol mengembun, berubah menjadi keadaan cair.

Dalam industri, produk penyulingan minyak, zat aromatik, dan logam murni diperoleh dengan cara ini.

Penguapan dan kristalisasi

Metode pemisahan ini cocok untuk larutan cair. Zat-zat yang menyusun komposisinya berbeda dalam titik didihnya. Dengan demikian, kristal garam atau gula dapat diperoleh dari air di mana mereka dilarutkan. Untuk melakukan ini, larutan dipanaskan dan diuapkan ke keadaan jenuh. Dalam hal ini, kristal disimpan. Jika perlu untuk mendapatkan air murni, maka larutan dididihkan, diikuti dengan kondensasi uap pada permukaan yang lebih dingin.

Metode untuk memisahkan campuran gas

Campuran gas dipisahkan dengan metode laboratorium dan industri, karena proses ini memerlukan peralatan khusus. Bahan baku asal alam adalah udara, kokas, generator, terkait dan gas alam, yang merupakan kombinasi dari hidrokarbon.

Metode fisika untuk memisahkan campuran dalam keadaan gas adalah sebagai berikut:

Kondensasi adalah proses pendinginan bertahap campuran, di mana kondensasi konstituennya terjadi. Dalam hal ini, pertama-tama, zat dengan titik didih tinggi, yang dikumpulkan dalam pemisah, masuk ke keadaan cair. Dengan cara ini, hidrogen diperoleh dari dan juga amonia dipisahkan dari bagian campuran yang tidak bereaksi.
Penyerapan adalah penyerapan beberapa zat oleh orang lain. Proses ini memiliki komponen yang berlawanan, di mana kesetimbangan terbentuk selama reaksi. Proses maju dan mundur membutuhkan kondisi yang berbeda. Dalam kasus pertama, ini adalah kombinasi dari tekanan tinggi dan suhu rendah. Proses ini disebut sorpsi. Jika tidak, kondisi sebaliknya digunakan: tekanan rendah pada suhu tinggi.
Pemisahan membran adalah metode di mana properti partisi semi-permeabel digunakan untuk melewatkan molekul berbagai zat secara selektif.
Refluks - proses kondensasi bagian campuran dengan titik didih tinggi sebagai hasil pendinginannya. Dalam hal ini, suhu transisi ke keadaan cair dari masing-masing komponen harus berbeda secara signifikan.

Kromatografi

Nama metode ini dapat diterjemahkan sebagai "Saya menulis dengan warna." Bayangkan bahwa tinta ditambahkan ke air. Jika Anda menurunkan ujung kertas saring ke dalam campuran seperti itu, itu akan mulai diserap. Dalam hal ini, air akan diserap lebih cepat daripada tinta, yang terkait dengan tingkat penyerapan yang berbeda dari zat-zat ini. Kromatografi bukan hanya metode untuk memisahkan campuran, tetapi juga metode untuk mempelajari sifat-sifat zat seperti difusi dan kelarutan.

Jadi, kami berkenalan dengan konsep-konsep seperti "zat murni" dan "campuran". Yang pertama adalah unsur atau senyawa yang hanya terdiri dari partikel dari jenis tertentu. Contohnya adalah garam, gula, air suling. Campuran adalah kumpulan zat individu. Sejumlah metode digunakan untuk memisahkannya. Cara mereka dipisahkan tergantung pada sifat fisik konstituennya. Yang utama adalah pengendapan, penguapan, kristalisasi, filtrasi, distilasi, magnetisasi dan kromatografi.

Zat murni dan campuran. Metode untuk memisahkan campuran.

Untuk menetapkan sifat-sifat suatu zat, perlu untuk memilikinya dalam bentuk murni, tetapi zat di alam tidak terjadi dalam bentuk murni. Setiap zat selalu mengandung sejumlah pengotor. Suatu zat yang hampir tidak mengandung pengotor disebut murni. Mereka bekerja dengan zat semacam itu di laboratorium ilmiah, ruang kimia sekolah. Perhatikan bahwa zat yang benar-benar murni tidak ada.

Hampir semua bahan alam, bahan makanan (kecuali garam, gula, dan beberapa lainnya), bahan bangunan, bahan kimia rumah tangga, banyak obat-obatan dan kosmetik adalah campuran.

Zat alami adalah campuran, kadang-kadang terdiri dari sejumlah besar zat yang berbeda. Misalnya, air alami selalu mengandung garam dan gas yang terlarut di dalamnya. Terkadang kandungan pengotor yang sangat kecil dapat menyebabkan perubahan yang sangat kuat pada beberapa sifat suatu zat. Misalnya, kandungan dalam seng yang hanya seperseratus besi atau tembaga mempercepat interaksinya dengan asam klorida ratusan kali. Ketika salah satu zat berada dalam campuran dalam jumlah yang dominan, seluruh campuran biasanya menyandang namanya.

Komponen adalah setiap zat yang terkandung dalam suatu campuran.

Zat murni selalu homogen, tetapi campuran dapat homogen dan heterogen.

campuran seragam.

Tambahkan sedikit gula ke dalam segelas air dan aduk sampai semua gula larut. Cairannya akan terasa manis. Dengan demikian, gula tidak hilang, tetapi tetap dalam campuran. Tetapi kita tidak akan melihat kristalnya, bahkan ketika memeriksa setetes cairan melalui mikroskop yang kuat.

Beras. 3. Campuran homogen (larutan air gula)

Campuran gula dan air yang disiapkan adalah homogen (Gbr. 3); partikel terkecil dari zat ini tercampur rata di dalamnya.

Campuran di mana komponennya tidak dapat dideteksi dengan mata telanjang disebut homogen.

Sebagian besar paduan logam juga merupakan campuran homogen. Misalnya, paduan emas dan tembaga (digunakan dalam perhiasan) tidak memiliki partikel tembaga merah dan partikel emas kuning.

Air yang dicampur dengan pasir, kapur atau tanah liat membeku pada 0 0 C dan mendidih pada 100 0 C.

Beberapa jenis campuran heterogen memiliki nama khusus: busa (misalnya, busa, busa sabun), suspensi (campuran air dengan sedikit tepung), emulsi (susu, minyak sayur yang dikocok dengan air), aerosol (asap , kabut).

Beras. 5. Campuran heterogen:
a - campuran air dan belerang;
b - campuran minyak sayur dan air;
c. campuran udara dan air

Ada berbagai cara untuk memisahkan campuran. Pemilihan metode pemisahan campuran dipengaruhi oleh sifat-sifat zat yang membentuk campuran tersebut.

Mari kita lihat lebih dekat setiap metode:

penyelesaian- metode umum pemurnian atau cairan dari pengotor mekanis yang tidak larut dalam air, atau zat cair yang tidak larut satu sama lain, memiliki kepadatan yang berbeda.

Bayangkan Anda memiliki campuran minyak sayur dan air. Menentukan jenis campuran. ( heterogen). Bandingkan sifat fisik minyak dan air. (Ini adalah zat cair yang tidak larut satu sama lain, memiliki kepadatan yang berbeda). Sarankan metode untuk memisahkan campuran ini ( menjunjung tinggi). Dilakukan dengan menggunakan corong pisah.

Pengendapan digunakan dalam persiapan air untuk kebutuhan teknologi dan domestik, pengolahan limbah, dehidrasi dan desalinasi minyak mentah, dan dalam banyak proses teknologi kimia. Ini adalah tahap penting dalam pemurnian diri alami reservoir alami dan buatan.

Penyaringan- pemisahan cairan dari kotoran padat yang tidak larut di dalamnya; molekul cair melewati pori-pori filter, dan partikel besar pengotor dipertahankan.

Penyaringan bisa dilakukan tidak hanya dengan kertas saring. Bahan longgar atau berpori lainnya juga dapat digunakan untuk penyaringan. Bahan curah yang digunakan dalam metode ini termasuk, misalnya, pasir kuarsa. Dan untuk berpori - tanah liat yang terbakar dan wol kaca.

Bayangkan Anda memiliki campuran pasir sungai dan air. Menentukan jenis campuran. ( heterogen). Bandingkan sifat fisik pasir sungai dan air. (Ini adalah zat yang tidak larut satu sama lain, memiliki kepadatan yang berbeda). Sarankan metode untuk memisahkan campuran ini ( penyaringan).

Aksi magnet- ini adalah metode pemisahan campuran tidak homogen, ketika salah satu zat dalam campuran dapat ditarik oleh magnet

Bayangkan Anda memiliki campuran besi dan belerang di depan Anda. Menentukan jenis campuran. ( heterogen). Bandingkan sifat fisik besi dan belerang. Campuran ini dapat dibagi menjunjung tinggi, karena belerang dan besi adalah zat padat yang tidak larut dalam air. Jika Anda menuangkan campuran ini ke dalam air, belerang akan mengapung ke permukaan, dan besi akan tenggelam. Juga, campuran ini dapat dibagi dengan magnet, karena besi ditarik oleh magnet, tetapi belerang tidak.

Penguapan - ini adalah metode pemisahan campuran homogen, dalam hal ini, zat terlarut padat dilepaskan dari larutan, ketika dipanaskan, air menguap, dan kristal padat tetap ada.

Bayangkan Anda memiliki campuran garam meja dan air. Menentukan jenis campuran. ( homogen). Campuran ini dapat dibagi penguapan, karena saat direbus, airnya menguap, dan garam meja tetap berada di dalam cangkir.

Distilasi (Latin yang berarti "menjatuhkan") – Ini adalah metode pemisahan campuran homogen, di mana campuran cair dipisahkan menjadi fraksi yang berbeda dalam komposisi. Ini dilakukan dengan penguapan parsial cairan, diikuti oleh kondensasi uap. Fraksi hasil sulingan (distilat) diperkaya dengan zat yang relatif lebih mudah menguap (mendidih rendah), dan cairan yang tidak disuling (residu destilasi) diperkaya dengan zat yang relatif kurang mudah menguap (mendidih tinggi).

Distilasi memungkinkan Anda untuk memurnikan air alami dari kotoran. Air murni (suling) yang dihasilkan digunakan di laboratorium penelitian, dalam produksi zat untuk teknologi modern, dalam pengobatan untuk persiapan obat-obatan.

Di laboratorium, distilasi dilakukan pada instalasi khusus (Gbr. 6). Ketika campuran zat cair dipanaskan, zat dengan titik didih terendah akan mendidih lebih dulu. Uapnya meninggalkan bejana, mendingin, mengembun1, dan cairan yang dihasilkan mengalir ke penerima. Ketika zat ini tidak lagi dalam campuran, suhu akan mulai naik, dan seiring waktu, komponen cair lain akan mendidih. Cairan yang tidak mudah menguap tetap berada di dalam bejana.

Beras. 6. Instalasi laboratorium untuk distilasi: a - konvensional; b - disederhanakan
1 - campuran cairan dengan titik didih berbeda;
2 - termometer;
3 - pendingin air;
4 - penerima

Pertimbangkan bagaimana beberapa metode pemisahan campuran.

Proses penyaringan mendasari pengoperasian respirator, alat yang melindungi paru-paru seseorang yang bekerja di lingkungan yang sangat berdebu. Respirator memiliki filter yang mencegah debu masuk ke paru-paru (Gbr. 7). Respirator paling sederhana adalah perban yang terbuat dari beberapa lapis kain kasa. Filter yang mengekstrak debu dari udara juga ada di penyedot debu.

Beras. 7. Pekerja di respirator

Buatlah kesimpulan dengan metode apa yang memungkinkan untuk memisahkan campuran zat larut dan tidak larut dalam air.

Portal untuk siswa. Latihan mandiri

Pesan dari 2013 No Program kerja pada mata pelajaran "Kimia" Kelas 8 (tingkat dasar 2 jam)

Zat murni dan campuran: cara memisahkan campuran

Apa itu campuran?

Jenis campuran

Metode untuk memisahkan campuran

Penyaringan

penyelesaian

Aksi magnet

Distilasi

Penguapan dan kristalisasi

Metode untuk memisahkan campuran gas

Kromatografi

ARTIKEL TERKAIT