ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.08.2024

Просмотров: 32

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В гомогенных смесях составные части нельзя обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов, поскольку вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне. Гомогенными смесями являются смеси любых газов и истинные растворы, а также смеси некоторых жидкостей и твёрдых веществ, например сплавы. В гетерогенных смесях либо визуально, либо с помощью оптических приборов можно различить области (агрегаты) разных веществ, разграниченные поверхностью раздела; каждая из этих областей внутри себя гомогенна. Такие области называются фазой. Гомогенная смесь состоит из одной фазы, гетерогенная смесь состоит из двух или большего числа фаз. Гетерогенные смеси, в которых одна фаза в виде отдельных частиц распределена в другой, называются дисперсными системами. В таких системах различают дисперсионную среду (распределяющую среду) и дисперсную фазу (раздробленное в дисперсионной среде вещество). С помощью физических методов разделения можно провести разделение смесей на их составные части, то есть на чистые вещества.

Обзор известных физических методов разделения смесей веществ, используемых в химии и химической технологии

Агрегатное состояние составных частей смеси

Физическое свойство, используемое для разделения

Метод разделения

Твёрдое — твёрдое

Плотность

Отстаивание, седиментация

Смачиваемость

Флотация, пенная флотация

Размер частиц

Просеивание

Растворимость

Экстракция, выщелачивание

Магнетизм

Магнитная сепарация

Твёрдое — жидкое

Плотность

Седиментация, декантация (сливание жидкости с осадка), центрифугирование

Температура кипения жидкости

Выпаривание, дистилляция, осушка

Размер частиц

Фильтрование

Растворимость твёрдого вещества

Кристаллизация

Твёрдое — газообразное

Плотность

Седиментация, центробежная сепарация

Размер частиц

Фильтрование

Электрический заряд

Электрофильтрование

Жидкое — жидкое

Плотность

Отстаивание (в делительной воронке, в маслоотделителе), центрифугирование

Температура кипения

Дистилляция

Растворимость

Экстракция

Жидкое — газообразное

Плотность

Седиментация, центробежная сепарация

Растворимость газа

Отгонка газа (путём повышения температуры), промывание с помощью другой жидкости

Газообразное — газообразное

Температура конденсации

Конденсация

Абсорбируемость

Абсорбция (поглощение объёмом сорбента)

Адсорбируемость

Адсорбция (поглощение поверхностью сорбента)

Размер частиц

Диффузия

Масса

Центрифугирование


Чистыми веществами называются вещества, которые при проведении физических методов не разделяются на два или более других веществ и не изменяют своих физических свойств. В природе не существует абсолютно чистых веществ. Например, так называемый особо чистый алюминий ещё содержит 0,001 % примесей других веществ. Таким образом, абсолютно чистое вещество — это абстракция. Правда, когда речь идет о каком-либо веществе, то химия пользуется этой абстракцией, то есть считает, что вещество истинно чистое, хотя практически берется вещество с некоторым содержанием примесей. Конечно, химик должен стремиться использовать в своей практике по возможности чистые вещества, содержащие минимальное количество примесей. Следует учитывать, что даже незначительное содержание примесей может существенно изменить химические свойства вещества.

Различия между смесями веществ и сложными веществами

Смесь

Сложное вещество

Образуется с помощью физического процесса (смешивание чистых веществ)

Образуется с помощью химической реакции (синтез из простых веществ)

Свойства чистых веществ, из которых составлена смесь, остаются неизменными

Свойства простых веществ, из которых получено сложное вещество, в последнем не сохраняются

Чистые вещества (простые и сложные) могут находиться в смеси в любом массовом соотношении

Элементы, входящие в состав сложного вещества, всегда находятся в определённом массовом отношении

Может быть разделена на составные части (чистые вещества) с помощью физических методов

Может быть разложено на составные части (элементы в виде простых веществ) только с помощью химической реакции (анализ)


Ион

Это заряженная частица, атом или молекула, которая имеет неодинаковое количество протонов и электронов. Если у частицы больше электронов, чем протонов, то она заряжена отрицательно и называется анион. Например — Cl. Если в частице электронов меньше, чем протонов, значит, она заряжена положительно и называется катион. Например — Na+.

Радикал

Это частица (атом или молекула), содержащая один или несколько неспаренных электронов. В большинстве случаев химическая связь образуется при участии двух электронов. Частица, имеющая неспаренный электрон, очень активна и легко образует связи с другими частицами. Поэтому время жизни радикала в среде, как правило, очень мало.

Химическая связь

удерживает атомы или группы атомов друг около друга. Различают несколько видов химической связи: ионную, ковалентную (полярную и неполярную), металлическую, водородную.

Периодический закон

Открыт Д. И. Менделеевым 1 марта 1869 года. Современная формулировка: Свойства элементов, а также образуемых ими соединений находятся в периодической зависимости от зарядов ядер их атомов.

Химические реакции

Процессы, протекающие в химическом веществе, или в смесях различных веществ, представляют собой химические реакции. При протекании химических реакций всегда образуются новые вещества. В сущности это процесс изменения структуры молекулы. В результате реакции количество атомов в молекуле может увеличиваться (синтез), уменьшаться (разложение) или оставаться постоянным (изомеризация, перегруппировка). В ходе реакции изменяются связи между атомами и порядок размещения атомов в молекулах. Химические реакции выявляют и характеризуют химические свойства данного вещества. Исходные вещества, взятые для проведения химической реакции, называются реагентами, а новые вещества, образующиеся в результате химической реакции, — продуктами реакции. В общем виде химическая реакция изображается так:

Реагенты → Продукты

Химия изучает и описывает эти процессы как в макромасштабе, на уровне макроколичеств веществ, так и в микромасштабе, на атомно-молекулярном уровне. Внешние проявления химических процессов, протекающих в макромасштабе, нельзя непосредственно перенести на микроуровень взаимодействия веществ и однозначно их интерпретировать, однако такие переходы возможны при правильном использовании специальных химических законов, присущих только микрообласти (атомам, молекулам, ионам, взятым в единичных количествах).


Номенклатура

Это свод правил наименования химических соединений. Поскольку общее число известных соединений больше 20 млн, и их число принципиально неограниченно, необходимо пользоваться чёткими правилами при их наименовании, чтобы по названию можно было воспроизвести их структуру. Существует несколько вариантов наименования органических и неорганических соединений, но стандартом считается номенклатура IUPAC.