이번 글에서는 순물질과 혼합물이 무엇인지, 그리고 혼합물을 분리하는 방법을 살펴보겠습니다. 안에 일상 생활우리 각자는 그것을 사용합니다. 자연에서도 순수한 물질이 발견되나요? 그리고 혼합물과 구별하는 방법은 무엇입니까?
순수 물질 및 혼합물: 혼합물 분리 방법
특정 유형의 입자만 포함하는 물질을 순수라고 합니다. 과학자들은 비록 미미한 비율이지만 불순물이 포함되어 있기 때문에 실제로 자연에 존재하지 않는다고 믿습니다. 물론 모든 물질은 물에도 용해됩니다. 예를 들어, 은반지가 이 액체에 담기더라도 이 금속의 이온은 용액으로 들어갈 것입니다.
순수한 물질의 표시는 구성과 물리적 특성이 일정하다는 것입니다. 형성되는 동안 에너지의 양이 변합니다. 또한 증가하거나 감소할 수 있습니다. 순수한 물질은 화학 반응을 통해서만 개별 성분으로 분리될 수 있습니다. 예를 들어, 증류수만이 이 물질의 전형적인 끓는점과 어는점을 가지며 맛과 냄새가 없습니다. 그리고 산소와 수소는 전기분해에 의해서만 분해될 수 있습니다.
그 집합체는 순수 물질과 어떻게 다른가요? 화학은 우리가 이 질문에 답하는 데 도움이 될 것입니다. 혼합물을 분리하는 방법은 변화를 일으키지 않기 때문에 물리적입니다. 화학적 구성 요소물질. 순수한 물질과 달리 혼합물은 다양한 구성과 특성을 가지며 물리적 방법으로 분리할 수 있습니다.
혼합물이란 무엇입니까?
혼합물은 개별 물질의 집합체입니다. 그 예로 바닷물이 있다. 증류수와 달리 쓴맛이나 짠맛이 나고, 더 높은 온도에서 끓고, 더 낮은 온도에서 얼게 됩니다. 물질 혼합물을 분리하는 방법은 물리적입니다. 응, 부터 바닷물증발과 후속 결정화를 통해 순수한 소금을 얻을 수 있습니다.
혼합물의 종류
물에 설탕을 넣으면 잠시 후 설탕 입자가 녹아 눈에 보이지 않게 됩니다. 결과적으로 육안으로는 구별이 불가능합니다. 이러한 혼합물을 균질 또는 균질이라고 합니다. 그 예로는 공기, 휘발유, 국물, 향수, 달콤한 음식 등이 있습니다. 짠물, 구리와 알루미늄의 합금. 보시다시피, 서로 다른 응집 상태에 있을 수 있지만 액체가 가장 일반적입니다. 솔루션이라고도 합니다.
불균일하거나 이질적인 혼합물에서는 개별 물질의 입자를 구별할 수 있습니다. 철분과 나무 톱밥, 모래, 식탁용 소금이 대표적인 예입니다. 이종 혼합물은 현탁액이라고도 합니다. 그 중에는 현탁액과 유제가 구별됩니다. 전자는 액체와 고체로 구성됩니다. 따라서 에멀젼은 물과 모래의 혼합물입니다. 에멀젼은 밀도가 다른 두 액체의 조합입니다.
특별한 이름을 가진 이질적인 혼합물이 있습니다. 따라서 폼의 예로는 폴리스티렌 폼이 있고, 에어로졸에는 안개, 연기, 탈취제, 방향제, 정전기 방지제가 포함됩니다.
혼합물 분리 방법
물론, 많은 혼합물은 더 많은 것을 가지고 있습니다. 귀중한 재산구성에 포함된 개별 물질보다 하지만 일상생활에서도 헤어져야 할 상황은 발생한다. 그리고 업계에서는 전체 제작이 이 프로세스를 기반으로 합니다. 예를 들어, 정유의 결과로 휘발유, 경유, 등유, 연료유, 경유 및 엔진유, 로켓 연료, 아세틸렌 및 벤젠이 얻어집니다. 동의하세요. 무심코 기름을 태우는 것보다 이러한 제품을 사용하는 것이 더 수익성이 높습니다.
이제 그런 것이 있는지 살펴 보겠습니다. 화학적 방법혼합물의 분리. 소금 수용액에서 순수한 물질을 얻어야 한다고 가정해 보겠습니다. 이렇게 하려면 혼합물을 가열해야 합니다. 결과적으로 물은 증기로 변하고 소금은 결정화됩니다. 그러나 이 경우 일부 물질이 다른 물질로 변형되지 않습니다. 이는 이 과정의 기초가 물리적 현상임을 의미합니다.
혼합물을 분리하는 방법은 응집 상태, 용해도, 끓는점의 차이, 밀도 및 구성 요소의 구성에 따라 다릅니다. 구체적인 예를 사용하여 각각을 더 자세히 살펴보겠습니다.
여과법
이 분리 방법은 액체와 불용성 고체를 포함하는 혼합물에 적합합니다. 예를 들어, 물과 강 모래. 이 혼합물은 필터를 통과해야 합니다. 결과적으로 순수한 물자유롭게 통과하지만 모래는 그대로 유지됩니다.
옹호
혼합물을 분리하는 일부 방법은 중력에 의존합니다. 이런 방법으로 현탁액과 에멀젼을 분리할 수 있습니다. 식물성 기름이 물에 들어가면 먼저 혼합물을 흔들어야 합니다. 그런 다음 잠시 동안 그대로 두십시오. 결과적으로 물은 용기 바닥에 고이고 기름은 필름 형태로 덮게 됩니다.
실험실 조건에서는 침전에 사용되며 작동 결과 밀도가 높은 액체가 용기로 배출되고 가벼운 액체가 남습니다.
정착은 프로세스 속도가 느린 것이 특징입니다. 침전물이 형성되는 데는 일정 시간이 걸립니다. 산업 환경에서 이 방법은 침전조라고 불리는 특수 구조물에서 수행됩니다.
자석에 의한 작용
혼합물에 금속이 포함되어 있으면 자석을 사용하여 분리할 수 있습니다. 예를 들어, 철을 분리하려면 모든 금속에 그러한 특성이 있습니까? 별말씀을요. 이 방법에는 강자성체를 함유한 혼합물만 적합합니다. 철 외에도 니켈, 코발트, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴 및 에르븀이 포함됩니다.
증류
이 이름은 다음에서 번역되었습니다. 라틴어"떨어진다"는 뜻이다. 증류는 물질의 끓는점 차이를 이용해 혼합물을 분리하는 방법이다. 따라서 집에서도 술과 물을 분리할 수 있습니다. 첫 번째 물질은 이미 섭씨 78도에서 증발하기 시작합니다. 차가운 표면에 닿으면 알코올 증기가 응축되어 액체 상태.
산업계에서는 이러한 방식으로 석유제품, 방향족 물질, 순수 금속을 얻습니다.
증발 및 결정화
이러한 혼합물 분리 방법은 액체 용액에 적합합니다. 이를 구성하는 물질은 끓는점이 다릅니다. 이러한 방식으로 소금이나 설탕 결정이 용해된 물에서 얻을 수 있습니다. 이를 위해 용액을 가열하고 포화 상태로 증발시킵니다. 이 경우 결정이 침전됩니다. 깨끗한 물을 얻어야 하는 경우 용액을 끓인 다음 더 차가운 표면에 증기가 응축됩니다.
가스 혼합물을 분리하는 방법
이 공정에는 특수 장비가 필요하기 때문에 기체 혼합물은 실험실 및 산업 방법으로 분리됩니다. 천연 원료는 공기, 코크스로, 발전기, 수반가스 및 탄화수소의 조합인 천연가스입니다.
기체 상태의 혼합물을 분리하는 물리적 방법은 다음과 같습니다.
- 응축은 혼합물을 점진적으로 냉각시키는 과정으로, 그 동안 구성 요소의 응축이 발생합니다. 이 경우 우선 분리기에 모인 고비점 물질이 액체 상태로 변한다. 이러한 방식으로 혼합물의 미반응 부분에서 수소가 얻어지고 암모니아도 분리됩니다.
- 수착은 다른 물질이 일부 물질을 흡수하는 것입니다. 이 과정에는 반대되는 구성 요소가 있으며, 그 사이에서 반응 중에 평형이 이루어집니다. 직접 및 역과정필요한 다양한 조건. 첫 번째 경우 이 조합은 고압그리고 낮은 온도. 이 과정을 수착이라고 합니다. 그렇지 않으면 반대 조건, 즉 고온에서 저압이 사용됩니다.
- 막분리란 반투막의 성질을 이용하여 분자가 선택적으로 통과하도록 하는 방법이다. 다양한 물질.
- 환류는 냉각 결과 혼합물의 끓는점이 높은 부분이 응축되는 과정입니다. 이 경우 개별 구성 요소의 액체 상태로의 전환 온도가 크게 달라야 합니다.
색층 분석기
이 방법의 이름은 "나는 색으로 쓴다"로 번역될 수 있습니다. 물에 잉크를 추가한다고 상상해 보세요. 이 혼합물에 여과지 끝부분을 담그면 흡수되기 시작합니다. 이 경우 물은 잉크보다 더 빨리 흡수되는데, 이는 이러한 물질의 흡수 정도가 다르기 때문입니다. 크로마토그래피는 혼합물을 분리하는 방법일 뿐만 아니라 확산 및 용해도와 같은 물질의 특성을 연구하는 방법이기도 합니다.
그래서 우리는 "순수 물질"과 "혼합물"과 같은 개념을 알게되었습니다. 전자는 특정 유형의 입자로만 구성된 요소 또는 화합물입니다. 예로는 소금, 설탕, 증류수 등이 있습니다. 혼합물은 개별 물질의 집합입니다. 이를 분리하기 위해 여러 가지 방법이 사용됩니다. 분리 방법은 구성 요소의 물리적 특성에 따라 다릅니다. 주요한 것에는 침전, 증발, 결정화, 여과, 증류, 자기 작용 및 크로마토그래피가 포함됩니다.
와 함께 혼합물을 분리하는 방법 (이종 및 균질)은 혼합물에 포함된 물질이 개별 특성을 유지한다는 사실에 기초합니다. 이종 혼합물은 조성과 상 상태가 다를 수 있습니다. 예를 들어 기체 + 액체; 고체+액체; 두 개의 혼합되지 않는 액체 등. 혼합물을 분리하는 주요 방법은 아래 다이어그램에 나와 있습니다. 각 방법을 개별적으로 고려해 보겠습니다.
이종 혼합물의 분리
을 위한 이종 혼합물의 분리,고체-액체 또는 고체-기체 시스템을 나타내는 세 가지 주요 방법이 있습니다.
- 여과법,
- 침전(디캔팅,
- 자기 분리
여과법
물질의 용해도에 따른 방법과 다른 크기혼합물 성분의 입자. 여과를 통해 액체나 기체에서 고체를 분리할 수 있습니다.
액체를 여과하려면 일반적으로 4개로 접어 유리 깔대기에 삽입하는 여과지를 사용할 수 있습니다. 깔때기를 유리에 넣고 그 안에 쌓입니다. 여과수- 필터를 통과하는 액체.
여과지의 구멍 크기는 물 분자와 용질 분자가 방해받지 않고 새어 나올 수 있도록 하는 크기입니다. 0.01mm보다 큰 입자는 필터에 걸러지지 않습니다.통과하여 퇴적층을 형성합니다.
기억하다!여과를 사용하면 물질의 실제 용액, 즉 분자 또는 이온 수준에서 용해가 발생한 용액을 분리하는 것이 불가능합니다.
화학 실험실에서는 여과지 외에도 특수 필터를 사용합니다.
다양한 기공 크기.
가스 혼합물의 여과는 액체 여과와 근본적으로 다르지 않습니다. 유일한 차이점은 부유 고체 입자(SPM)에서 가스를 필터링할 때 특수 디자인의 필터(종이, 탄소)와 펌프를 사용하여 가스 혼합물을 필터(예: 자동차의 공기 여과 또는 배기 후드)를 통해 강제로 통과시키는 것입니다. 스토브 위에.
필터링으로 분리 가능:
- 시리얼과 물,
- 분필과 물
- 모래와 물 등
- 먼지와 공기 다양한 디자인진공청소기)
합의
이 방법은 액체 또는 공기 환경에서 중량(밀도)이 다른 고체 입자의 다양한 침전 속도를 기반으로 합니다. 이 방법은 물(또는 다른 용매)에서 두 가지 이상의 고체 불용성 물질을 분리하는 데 사용됩니다. 불용성 물질의 혼합물을 물에 넣고 잘 섞는다. 일정 시간이 지나면 밀도가 1보다 큰 물질은 용기 바닥에 가라앉고, 밀도가 1보다 작은 물질은 표면으로 떠오릅니다. 혼합물에 중력이 다른 여러 물질이 있으면 더 무거운 물질이 아래층에 침전되고 가벼운 물질이 침전됩니다. 이러한 레이어는 분리될 수도 있습니다. 이전에는 이것이 금이 함유된 암석에서 금알갱이를 분리하는 방법이었습니다. 물이 흘러나오는 경사진 도랑에 금을 함유한 모래를 놓았습니다. 물의 흐름은 폐석을 집어 들고 옮겨갔고, 무거운 금알갱이가 도랑 바닥에 가라앉았습니다. 가스 혼합물의 경우 고체 입자도 단단한 표면에 침전됩니다. 예를 들어 먼지는 가구나 식물 잎에 침전됩니다.
이 방법은 혼합되지 않는 액체를 분리하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이렇게하려면 분리 깔대기를 사용하십시오.
예를 들어 휘발유와 물을 분리하려면 혼합물을 분리 깔대기에 넣고 명확한 상 경계가 나타날 때까지 기다립니다. 그런 다음 조심스럽게 수도꼭지를 열면 물이 유리잔으로 흘러 들어갑니다.
혼합물은 침전에 의해 분리될 수 있다:
- 강 모래와 점토,
- 용액으로부터 무거운 결정성 침전물
- 기름과 물
- 식물성 기름그리고 물 등등
자기 분리
이 방법은 혼합물의 고체 성분의 다양한 자기 특성을 기반으로 합니다. 이 방법은 혼합물에 강자성 물질, 즉 철과 같이 자기적 특성을 갖는 물질이 포함되어 있는 경우에 사용됩니다.
자기장과 관련하여 모든 물질은 세 가지 큰 그룹으로 나눌 수 있습니다.
- 자기학: 자석에 끌림 - Fe, Co, Ni, Gd, Dy
- 파라마그넷: 약한 흡착 - Al, Cr, Ti, V, W, Mo
- 반자성 재료: 자기박리 - Cu, Ag, Au, Bi, Sn, 황동
자기 분리는 분리 가능비:
- 유황과 철분
- 그을음과 철분 등
균일한 혼합물의 분리
을 위한 액체 균질 혼합물 분리(진정한 솔루션)다음 방법을 사용하십시오.
- 증발(결정화),
- 증류 (증류),
- 색층 분석기.
증발. 결정화.
이 방법은 용매와 용질의 끓는점 차이에 기초합니다. 용액에서 가용성 고형물을 분리하는 데 사용됩니다. 증발은 일반적으로 다음과 같이 수행됩니다. 용액을 도자기 컵에 붓고 가열하면서 용액을 지속적으로 저어줍니다. 물은 점차 증발하고 컵 바닥에 고체가 남습니다.
정의
결정화- 기체 (증기), 액체 또는 고체 비정질 상태에서 결정 상태로의 물질의 상전이.
이 경우, 증발된 물질(물 또는 용매)은 더 차가운 표면에 응축되어 수집될 수 있습니다. 예를 들어, 증발 접시 위에 차가운 유리 슬라이드를 놓으면 표면에 물방울이 형성됩니다. 증류 방법도 동일한 원리에 기초합니다.
증류. 증류.
예를 들어 설탕과 같은 물질이 가열되면 분해되면 물이 완전히 증발되지 않습니다. 용액이 증발되고 설탕 결정이 포화 용액에서 침전됩니다. 때로는 물에서 염분과 같은 용매에서 불순물을 제거해야 할 때도 있습니다. 이 경우 용매를 증발시켜야 하며, 그 다음 증기를 수집하고 냉각하여 응축해야 합니다. 균일한 혼합물을 분리하는 방법을 이렇게 부른다. 증류,또는 증류.
자연에서는 물이 순수한 형태(소금 없이) 발생하지 않습니다. 바다, 바다, 강, 우물 및 샘물은 물에 용해되는 염분 용액의 유형입니다. 그러나 사람들에게는 염분이 포함되지 않은 깨끗한 물(자동차 엔진에 사용됨)이 필요한 경우가 많습니다. 화학 생산얻기 위해 다양한 솔루션및 물질; 사진을 찍을 때). 이 물은 증류,이것은 실험실에서 화학 실험을 수행하는 데 사용되는 것입니다.
증류는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
- 물과 알코올
- 기름 (다양한 부분으로)
- 아세톤과 물 등
색층 분석기
물질의 혼합물을 분리하고 분석하는 방법. 기반 다른 속도고정식과 이동식의 두 단계 사이에 시험 물질의 분포 (용리액). 고정상은 원칙적으로 표면이 발달된 흡착제(산화알루미늄, 산화아연, 여과지 등의 미세한 분말)이고, 이동상은 기체 또는 액체 흐름이다. 이동상 흐름은 흡착제 층을 통해 여과되거나 흡착제 층을 따라, 예를 들어 여과지 표면을 따라 이동합니다.
독립적으로 크로마토그램을 얻고 실제로 분석법의 본질을 확인할 수 있습니다. 여러 잉크를 혼합하고 결과 혼합물 한 방울을 여과지에 적용해야 합니다. 그런 다음 정확히 색칠된 부분의 중앙에 깨끗한 물을 한 방울씩 붓기 시작합니다. 각 방울은 이전 방울을 흡수한 후에만 적용해야 합니다. 물은 흡착제(다공성 종이)를 통해 시험 물질을 전달하는 용리액 역할을 합니다. 혼합물을 구성하는 물질은 다양한 방식으로 종이에 유지됩니다. 일부는 잘 유지되는 반면, 일부는 더 천천히 흡수되어 한동안 물과 함께 계속 퍼집니다. 곧 정말 다채로운 크로마토그램이 종이 위에 퍼지기 시작할 것입니다. 중앙에 한 가지 색상의 점이 있고 여러 색상의 동심원 고리로 둘러싸여 있습니다.
박층 크로마토그래피는 유기 분석에서 특히 널리 사용됩니다. 박층 크로마토그래피의 장점은 가장 간단하고 매우 민감한 검출 방법인 육안 검사를 사용할 수 있다는 것입니다. 다양한 시약을 사용하는 것은 물론, 눈에 보이지 않는 얼룩을 드러낼 수 있습니다. 자외선또는 자동 방사선 촬영.
종이 크로마토그래피는 유기 및 무기 물질 분석에 사용됩니다. 희토류 원소, 우라늄 핵분열 생성물, 백금족 원소 등 복잡한 이온 혼합물을 분리하기 위한 다양한 방법이 개발되었습니다.
산업에서 사용되는 혼합물을 분리하는 방법.
산업계에서 사용되는 혼합물을 분리하는 방법은 위에서 설명한 실험실 방법과 거의 다르지 않습니다.
정류(증류)는 오일을 분리하는 데 가장 자주 사용됩니다. 이 프로세스는 항목에 자세히 설명되어 있습니다. "기름 정제".
산업계에서 물질을 정제하고 분리하는 가장 일반적인 방법은 침전, 여과, 흡착 및 추출입니다. 여과 및 침전 방법은 침전조와 대용량 필터를 사용한다는 점을 제외하고 실험실 방법과 유사하게 수행됩니다. 대부분의 경우 이러한 방법은 청소에 사용됩니다. 폐수. 그럼 방법을 좀 더 자세히 살펴볼까요? 추출그리고 흡수.
"추출"이라는 용어는 다양한 상평형(액체-액체, 기액-액체, 액체-고체 등)에 적용될 수 있지만, 액체-액체 시스템에 적용되는 경우가 더 많기 때문에 다음 정의를 가장 자주 찾을 수 있습니다. :
정의
추출 i는 혼합되지 않는 두 용매 사이에 물질을 분포시키는 과정을 기반으로 물질을 분리, 정제 및 분리하는 방법입니다.
혼합되지 않는 용매 중 하나는 일반적으로 물이고 두 번째는 유기 용매이지만 반드시 필요한 것은 아닙니다. 추출 방법은 다양하며 다양한 농도의 거의 모든 원소를 분리하는 데 적합합니다. 추출을 사용하면 복잡한 다성분 혼합물을 다른 방법보다 더 효율적이고 빠르게 분리할 수 있습니다. 추출 분리 또는 분리를 수행하는 데에는 복잡하거나 값비싼 장비가 필요하지 않습니다. 프로세스는 자동화될 수 있으며, 필요한 경우 원격으로 제어할 수 있습니다.
정의
수착- 흡수를 이용한 물질의 분리 및 정제 방법 입체가스 또는 액체 혼합물의 다양한 물질(흡착물)의 (흡착) 또는 액체 흡착제(흡수).
산업계에서 가장 흔히 흡수 방법은 먼지나 연기 입자뿐만 아니라 독성 물질로부터 가스-공기 배출물을 정화하는 데 사용됩니다. 기체 물질. 기체 물질을 흡수하는 경우 흡착제와 용해된 물질 사이에 화학 반응이 일어날 수 있습니다. 예를 들어 암모니아 가스를 흡수하는 경우NH 3질산 HNO 3 용액은 질산암모늄 NH 4 NO 3을 생성합니다.(질산암모늄)은 매우 효과적인 질소 비료로 사용될 수 있습니다.
분산된 입자가 매체에서 천천히 방출되거나 이질적인 시스템을 사전에 정화할 필요가 있는 경우 응집, 부유, 분류, 응고 등과 같은 방법이 사용됩니다.
응고는 응집체 형성과 함께 콜로이드 시스템(유제 또는 현탁액)에서 입자가 접착되는 과정입니다. 브라운 운동 중에 입자의 충돌로 인해 접착이 발생합니다. 응고는 낮은 상태로 이동하려는 경향이 있는 자발적인 과정을 의미합니다. 자유 에너지. 응고 역치는 응고를 일으키는 투여 물질의 최소 농도입니다. 콜로이드 시스템에 특수 물질(응고제)을 첨가하거나 시스템에 적용하면 인위적으로 응고를 가속화할 수 있습니다. 전기장(전기응고), 기계적 영향(진동, 교반) 등
응고 과정에서 분리된 이종 혼합물에 응고제 화학물질이 첨가되는 경우가 종종 있는데, 이는 용매화된 껍질을 파괴하는 동시에 입자 표면에 위치한 이중 전기층의 확산 부분을 감소시킵니다. 이는 입자의 응집 및 응집체 형성을 촉진합니다. 따라서 분산상의 더 큰 부분이 형성되기 때문에 입자 침착이 가속화됩니다. 철, 알루미늄의 염 또는 기타 다가 금속의 염이 응고제로 사용됩니다.
해교는 응집체를 1차 입자로 분해하는 역응고 과정입니다. 해교는 분산매에 해교 물질을 첨가하여 수행됩니다. 이 과정은 물질이 1차 입자로 분해되는 것을 촉진합니다. 해교제는 계면활성제나 부식산이나 전해질과 같은 전해질일 수 있습니다. 염화제2철. 해교 공정은 페이스트나 분말로부터 액체 분산 시스템을 얻는 데 사용됩니다.
응집은 일종의 응고입니다. 이 과정에서 가스 또는 액체 매체에 부유하는 작은 입자는 플록이라고 하는 응집체를 형성합니다. 고분자 전해질과 같은 가용성 고분자가 응집제로 사용됩니다. 응집 중에 플록을 형성하는 물질은 여과 또는 침전을 통해 쉽게 제거될 수 있습니다. 응집은 수처리, 폐수에서 귀중한 물질의 분리, 미네랄 강화에 사용됩니다. 수처리의 경우 응집제는 낮은 농도(0.1~5mg/l)로 사용됩니다.
액체 시스템의 응집체를 파괴하기 위해 입자가 서로 접근하는 것을 방지하는 입자에 전하를 유도하는 첨가제가 사용됩니다. 이 효과는 환경의 pH를 변경하여 얻을 수도 있습니다. 이 방법을 해교라고 합니다.
부유선광(Flotation)은 액체와 기체의 경계면(액체와 기체의 접촉면 또는 액체상의 기포 표면)에 소수성 고체 입자를 선택적으로 고정시켜 액체 연속상에서 고체 소수성 입자를 분리하는 공정으로, 그 결과 시스템은 고체 입자와 가스 함유물이 액상 표면에서 제거됩니다. 이 공정은 분산상의 입자를 제거하는 것뿐만 아니라 분리하는 데에도 사용됩니다. 다른 입자젖음성의 차이 때문입니다. 이 과정에서 소수성 입자는 경계면에 고정되고 바닥에 가라앉은 친수성 입자와 분리됩니다. 최상의 결과입자 크기가 0.1~0.04mm 사이일 때 부유 현상이 발생합니다.
부양에는 폼, 오일, 필름 등 여러 유형이 있습니다. 가장 일반적인 것은 거품 부양입니다. 이 과정을 통해 시약으로 처리된 입자가 기포를 통해 물 표면으로 운반될 수 있습니다. 이는 폼 층의 형성을 가능하게 하며, 그 안정성은 폼 농축액을 사용하여 조정됩니다.
분류는 가변 단면의 장치에 사용됩니다. 그것의 도움으로 큰 입자로 구성된 주요 제품에서 특정 수의 작은 입자를 분리하는 것이 가능합니다. 원심력의 영향으로 인해 원심분리기와 하이드로사이클론을 사용하여 분류가 수행됩니다.
시스템의 자기 처리를 사용하여 현탁액을 분리하는 것은 매우 유망한 방법입니다. 자기장에서 처리된 물은 습윤 능력 감소 등 변경된 특성을 오랫동안 유지합니다. 이 공정을 통해 현탁액 분리를 강화할 수 있습니다.
주제: "혼합물 분리 방법"(8학년)이론적인 블록.
"혼합물"이라는 개념의 정의는 17세기에 주어졌습니다. 영국의 과학자 로버트 보일: "혼합물은 이질적인 구성 요소로 구성된 통합 시스템입니다."
혼합물과 순물질의 비교특성
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비교의 징후 |
순수한 물질 |
혼합물 |
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화합물 |
끊임없는 |
변하기 쉬운 |
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물질 |
같은 |
다양한 |
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물리적 특성 |
영구적인 |
변하기 쉬운 |
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형성 중 에너지 변화 |
사고 |
일어나지 않는 일 |
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분리 |
사용하여 화학 반응 |
물리적인 방법으로 |
혼합물은 외관상 서로 다릅니다.
혼합물의 분류는 표에 나와 있습니다.
현탁액(강모래 + 물), 유제(식물성 기름 + 물) 및 용액(플라스크 안의 공기, 식염 + 물, 잔돈: 알루미늄 + 구리 또는 니켈 + 구리)의 예를 들어 보겠습니다.
혼합물 분리 방법
자연계에서는 물질이 혼합물의 형태로 존재합니다. 실험실 연구를 위해, 산업 생산품, 약리학 및 의학의 필요를 위해서는 순수한 물질이 필요합니다.
물질의 정제에 사용 다양한 방법혼합물의 분리
증발은 액체에 용해된 고체를 증기로 변환하여 분리하는 것입니다.
증류는 끓는점에 따라 액체 혼합물에 포함된 물질을 분리한 다음 증기를 냉각시키는 증류입니다.
자연에서 물은 순수한 형태(소금 없이)로 존재하지 않습니다. 바다, 바다, 강, 우물 및 샘물은 물에 용해되는 염분 용액의 유형입니다. 그러나 사람들은 종종 염분을 포함하지 않은 깨끗한 물(자동차 엔진에 사용, 다양한 용액과 물질을 얻기 위한 화학 생산, 사진 촬영에 사용)이 필요합니다. 이러한 물을 증류라고 하며, 이를 얻는 방법을 증류라고 합니다.
여과 - 고체 불순물을 제거하기 위해 필터를 통해 액체(가스)를 걸러냅니다.
이러한 방법은 차이점에 기초합니다. 물리적 특성혼합물의 구성 요소.
분리 방법을 고려하십시오. 이질적인
그리고 균일한 혼합물.
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혼합물의 예 |
분리방법 |
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현탁액 - 강모래와 물의 혼합물 |
옹호 분리 방어기반으로 다양한 밀도물질. 더 무거운 모래바닥에 자리 잡습니다. 에멀젼을 분리할 수도 있습니다. 물에서 기름이나 식물성 기름을 분리하세요. 실험실에서는 분리 깔때기를 사용하여 이를 수행할 수 있습니다. 석유나 식물성 기름이 가장 가벼운 층을 형성합니다. 침전의 결과로 안개 속에서 이슬이 떨어지고 연기에서 그을음이 침전되며 우유에 크림이 침전됩니다. 침전을 통해 물과 식물성 기름의 혼합물을 분리
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모래와 식탁용 소금물 속 |
여과법 이종 혼합물을 분리하는 기본 원리는 무엇입니까? 필터링?물과 물질의 서로 다른 용해도에 대해 다양한 크기입자. 이와 유사한 물질의 입자만 필터의 구멍을 통과하고 더 큰 입자는 필터에 유지됩니다. 이렇게 하면 식염과 강모래의 이질적인 혼합물을 분리할 수 있습니다. 탈지면, 석탄, 구운 점토, 압축 유리 등 다양한 다공성 물질을 필터로 사용할 수 있습니다. 필터링 방법은 작업의 기초입니다. 가전 제품, 진공청소기 등. 외과 의사가 사용합니다-거즈 붕대; 드릴러 및 엘리베이터 작업자 - 호흡기 마스크. Ilf와 Petrov의 작품의 주인공인 Ostap Bender는 차 여과기를 사용하여 찻잎을 걸러냈고 Ellochka the Ogress(“12개의 의자”)에서 의자 중 하나를 가져왔습니다. 여과에 의한 전분과 물의 혼합물 분리
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철분과 유황분말의 혼합 |
자석이나 물에 의한 작용 철가루는 자석에 끌렸지만 유황가루는 끌리지 않았습니다. 젖지 않는 유황 가루는 물 표면으로 떠올랐고, 젖기 쉬운 무거운 철 가루는 바닥에 가라앉았습니다. 자석과 물을 이용하여 황과 철의 혼합물을 분리
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물에 소금을 녹인 용액은 균일한 혼합물이다 |
증발 또는 결정화 물이 증발하여 도자기 컵에 소금 결정이 남습니다. Elton 호수와 Baskunchak 호수에서 물이 증발하면 식염이 얻어집니다. 이 분리 방법은 용매와 용질의 끓는점 차이에 기초한 것으로 설탕과 같은 물질을 가열하면 분해되면 물이 완전히 증발하지 않고 용액이 증발한 후 설탕 결정이 침전됩니다. 포화 용액 때로는 끓는점이 낮은 용매(예: 소금의 물)에서 불순물을 제거해야 하는 경우도 있습니다. 이 경우, 물질의 증기를 수집한 다음 냉각 시 응축해야 합니다. 균일한 혼합물을 분리하는 방법을 이렇게 부른다. 증류 또는 증류. 특수 장치 - 증류기에서는 약리학, 실험실 및 자동차 냉각 시스템의 요구에 사용되는 증류수를 얻습니다. 집에서는 다음과 같은 증류기를 만들 수 있습니다. 알코올과 물의 혼합물을 분리하면 끓는점이 78°C인 알코올이 먼저 증류되어 제거되고(수집 시험관에 수집) 물은 시험관에 남게 됩니다. 증류는 석유로부터 휘발유, 등유, 경유를 생산하는 데 사용됩니다. 균일한 혼합물의 분리
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특정 물질에 의해 흡수되는 정도에 따라 성분을 분리하는 특별한 방법은 다음과 같습니다. 색층 분석기.
러시아의 식물학자 M. S. Tsvet는 크로마토그래피를 사용하여 식물의 녹색 부분에서 엽록소를 최초로 분리했습니다. 산업계와 실험실에서는 크로마토그래피용 여과지 대신 전분, 석탄, 석회석, 산화알루미늄 등을 사용한다. 동일한 정화 정도의 물질이 항상 필요합니까?
다양한 목적을 위해서는 다양한 정도의 정제가 필요한 물질이 필요합니다. 조리용 물은 소독에 사용된 불순물과 염소가 제거될 수 있도록 충분히 방치해야 합니다. 마실 물은 먼저 끓여야합니다. 그리고 용액을 준비하고 실험을 수행하기 위한 화학 실험실에서는 의학에서 용해된 물질로부터 가능한 한 많이 정제된 증류수가 필요합니다. 특히 불순물 함량이 100만분의 1%를 초과하지 않는 순수한 물질은 전자, 반도체, 원자력 기술 및 기타 정밀 산업에 사용됩니다.
혼합물의 구성을 표현하는 방법.
혼합물 내 성분의 질량 분율- 전체 혼합물의 질량에 대한 성분의 질량의 비율. 일반적으로 질량 분율은 %로 표시되지만 반드시 그런 것은 아닙니다.
혼합물 내 성분의 몰분율- 혼합물에 있는 모든 물질의 총 몰수에 대한 성분의 몰수(물질량)의 비율입니다. 예를 들어 혼합물에 물질 A, B, C가 포함되어 있으면 다음과 같습니다.
성분의 몰비.때때로 혼합물의 문제는 해당 성분의 몰비를 나타냅니다. 예를 들어:
혼합물 내 성분의 부피 분율 (가스에만 해당)- 전체 가스 혼합물의 총 부피에 대한 물질 A의 부피의 비율.
실용적인 블록.
금속 혼합물이 반응하는 문제의 세 가지 예를 살펴보겠습니다. 소금산:
예시 1.20g 무게의 구리와 철의 혼합물이 과량의 염산에 노출되었을 때 5.6리터의 가스(no.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.
첫 번째 예에서 구리는 염산과 반응하지 않습니다. 즉, 산이 철과 반응하면 수소가 방출됩니다. 따라서 수소의 양을 알면 철의 양과 질량을 즉시 알 수 있습니다. 따라서 혼합물에 포함된 물질의 질량 분율입니다.
예제 1에 대한 솔루션입니다.
수소의 양 찾기:
n = V / V m = 5.6 / 22.4 = 0.25 몰.
반응 방정식에 따르면:
철의 양도 0.25mol이다. 질량을 찾을 수 있습니다.
m Fe = 0.25 56 = 14g.
이제 혼합물에서 금속의 질량 분율을 계산할 수 있습니다.
Ω Fe = m Fe /m 전체 혼합물의 = 14 / 20 = 0.7 = 70%
예시 2.11g 무게의 알루미늄과 철의 혼합물이 과량의 염산에 노출되었을 때 8.96리터의 가스(n.s.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.
두 번째 예에서 반응은 다음과 같습니다. 둘 다금속 여기서 수소는 두 반응 모두에서 이미 산으로부터 방출되었습니다. 따라서 여기서는 직접 계산을 사용할 수 없습니다. 그러한 경우, x를 금속 중 하나의 몰수로 취하고 y를 두 번째 금속의 물질량으로 취하는 매우 간단한 방정식 시스템을 사용하여 푸는 것이 편리합니다.
예제 2에 대한 솔루션입니다.
수소의 양 찾기:
n = V / V m = 8.96 / 22.4 = 0.4 몰.
알루미늄의 양을 x 몰, 철의 양을 x 몰로 설정합니다. 그러면 방출된 수소의 양을 x와 y로 표현할 수 있습니다.
첫 번째 방정식에 18을 곱하여 뺄셈 방법을 사용하여 이러한 시스템을 해결하는 것이 훨씬 더 편리합니다.
27x + 18y = 7.2
두 번째 방정식에서 첫 번째 방정식을 뺍니다.
(56 − 18)y = 11 − 7.2
y = 3.8 / 38 = 0.1몰(Fe)
x = 0.2몰(Al)
다음으로 혼합물에서 금속의 질량과 질량 분율을 찾습니다.
m Al = 0.2 27 = 5.4g
Ω Fe = m Fe/m 혼합물 = 5.6 / 11 = 0.50909 (50.91%),
각기,
ΩAl = 100% − 50.91% = 49.09%
답: 철 50.91%, 알루미늄 49.09%.
예시 3.아연, 알루미늄 및 구리의 혼합물 16g을 과량의 염산 용액으로 처리했습니다. 이 경우 5.6리터의 가스(n.s.)가 방출되었고 5g의 물질이 용해되지 않았습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.
세 번째 예에서는 두 금속이 반응하지만 세 번째 금속(구리)은 반응하지 않습니다. 그러므로 나머지 5g은 구리의 질량이다. 나머지 두 금속인 아연과 알루미늄(총 질량은 16 − 5 = 11g)의 양은 예제 2와 같이 방정식 시스템을 사용하여 찾을 수 있습니다.
예 3에 대한 답: 아연 56.25%, 알루미늄 12.5%, 구리 31.25%.
예시 4.철, 알루미늄 및 구리의 혼합물을 과량의 차가운 농축 황산으로 처리했습니다. 이 경우 혼합물의 일부가 용해되었으며 5.6리터의 가스(n.s.)가 방출되었습니다. 남은 혼합물을 과량의 수산화나트륨 용액으로 처리하였다. 3.36리터의 가스가 방출되었고 3g의 용해되지 않은 잔류물이 남았습니다. 초기 금속 혼합물의 질량과 조성을 결정합니다.
이 예에서 우리는 다음을 기억해야 합니다. 저온 농축 황산철 및 알루미늄과 반응하지 않지만(부동태화) 구리와는 반응합니다. 이는 황(IV) 산화물을 방출합니다.
알칼리 함유반응하다 알루미늄만- 양쪽성 금속(알루미늄 외에 아연과 주석도 알칼리에 용해되고 베릴륨도 뜨거운 농축 알칼리에 용해될 수 있음)
예제 4에 대한 솔루션입니다.
구리만이 진한 황산과 반응하며, 가스의 몰 수는 다음과 같습니다.
n SO2 = V / Vm = 5.6 / 22.4 = 0.25 mol
0,25
0,25
Cu+
2H 2 SO 4 (농축) = CuSO 4 +
SO2+2H2O
(이러한 반응은 전자 저울을 사용하여 균등화되어야 함을 잊지 마십시오)
구리와 이산화황의 몰비는 1:1이므로 구리도 0.25몰입니다. 구리 덩어리를 찾을 수 있습니다.
m Cu = n M = 0.25 64 = 16g.
알루미늄은 알칼리 용액과 반응하여 알루미늄과 수소의 수산화물 복합체를 형성합니다.
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2
Al 0 − 3e = Al 3+
2
2H + + 2e = H 2
3
수소의 몰수:
n H2 = 3.36 / 22.4 = 0.15 몰,
알루미늄과 수소의 몰비는 2:3이므로,
n Al = 0.15 / 1.5 = 0.1 몰.
알루미늄 무게:
m Al = n M = 0.1 27 = 2.7g
나머지는 철이며 무게는 3g입니다. 혼합물의 질량을 찾을 수 있습니다.
m 혼합물 = 16 + 2.7 + 3 = 21.7g.
금속의 질량 분율:
ΩAl = 2.7 / 21.7 = 0.1244(12.44%)
Ω Fe = 13.83%
답: 구리 73.73%, 알루미늄 12.44%, 철 13.83%.
실시예 5.아연과 알루미늄의 혼합물 21.1g을 20중량%의 질산용액 565ml에 녹였다. %HNO 3 밀도는 1.115g/ml이다. 단순 물질이자 질산 환원의 유일한 생성물인 방출된 가스의 부피는 2.912 l(n.s.)였습니다. 결과 용액의 조성을 질량 백분율로 결정하십시오. (RHTU)
이 문제의 텍스트는 질소 감소의 산물인 "단순 물질"을 명확하게 나타냅니다. 금속과 질산은 수소를 생성하지 않기 때문에 질소입니다. 두 금속 모두 산에 용해되었습니다.
문제는 초기 금속 혼합물의 조성이 아니라 반응 후 생성된 용액의 조성을 묻는 것입니다. 이로 인해 작업이 더 어려워집니다.
예제 5에 대한 솔루션입니다.
가스 물질의 양을 결정합니다.
n N2 = V / Vm = 2.912 / 22.4 = 0.13 몰.
질산 용액의 질량, 용해된 HNO3의 질량 및 양을 결정합니다.
m HNO3 = Ω m 용액 = 0.2 630.3 = 126.06 g
n HNO3 = m / M = 126.06 / 63 = 2 mol
금속이 완전히 용해되었으므로 다음을 의미합니다. 확실히 산이 충분했어요(이 금속은 물과 반응하지 않습니다.) 따라서 이에 대한 확인이 필요할 것이다 산이 너무 많은가?, 그리고 결과 용액에서 반응 후 남은 양.
우리는 반응 방정식을 작성합니다 ( 전자 저울을 잊지 마세요) 그리고 계산의 편의를 위해 5x를 아연의 양으로, 10y를 알루미늄의 양으로 간주합니다. 그런 다음 방정식의 계수에 따라 첫 번째 반응의 질소는 x mol이고 두 번째 반응에서는 3y mol입니다.
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5배 |
엑스 | ||
|
5Zn |
+ 12HNO 3 = 5Zn(NO 3) 2 + |
엔 2 |
+6H2O |
|
아연 0 – 2e = 아연 2+ |
|
5 |
|
2N +5 + 10e = N 2 |
1 |
|
10년 |
3세 | ||
|
10알 |
+ 36HNO 3 = 10Al(NO 3) 3 + |
3N 2 |
+ 18H2O |
첫 번째 방정식에 90을 곱하고 두 번째 방정식에서 첫 번째 방정식을 빼서 이 시스템을 푸는 것이 편리합니다.
x = 0.04, 이는 n Zn = 0.04 5 = 0.2 mol을 의미합니다.
y = 0.03, 이는 n Al = 0.03 10 = 0.3 mol을 의미합니다.
혼합물의 질량을 확인해 봅시다:
0.2 65 + 0.3 27 = 21.1g.
이제 솔루션 구성으로 넘어 갑시다. 반응을 다시 작성하고 반응하고 형성된 모든 물질(물 제외)의 양을 반응 위에 적어 두는 것이 편리할 것입니다.
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0,2 |
0,48 |
0,2 |
0,03 | |
|
5Zn |
+ 12HNO3 = |
5Zn(NO3) 2 |
+N2+ |
6H2O |
|
0,3 |
1,08 |
0,3 |
0,09 | |
|
10알 |
+ 36HNO3 = |
10Al(NO 3) 3 |
+3N2+ |
18H2O |
다음 질문은: 용액에 질산이 남아 있고 얼마나 남았습니까?
반응 방정식에 따르면 반응한 산의 양은 다음과 같습니다.
n HNO3 = 0.48 + 1.08 = 1.56 몰,
저것들. 산이 과량이었고 용액의 나머지 부분을 계산할 수 있습니다.
n HNO3 휴식. = 2 − 1.56 = 0.44 몰.
그래서, 마지막 해결책다음을 포함합니다:
m Zn(NO3)2 = n M = 0.2 189 = 37.8 g
0.3 mol 양의 질산 알루미늄 :
m Al(NO3)3 = n M = 0.3 213 = 63.9 g
0.44 mol 양의 과량 질산 :
m HNO3 휴식. =n M = 0.44 63 = 27.72g
최종 용액의 질량은 얼마입니까?
최종 용액의 질량은 우리가 혼합한 구성 요소(용액 및 물질)에서 용액을 떠난 반응 생성물(침전물 및 기체)을 뺀 값으로 구성된다는 점을 기억하십시오.
m 새로운 용액 = 산성 용액의 질량 + 금속 합금의 질량 - 질소의 질량
m N2 = n M = 28 (0.03 + 0.09) = 3.36g
m 새로운 용액 = 630.3 + 21.1 − 3.36 = 648.04g
이제 결과 용액에서 물질의 질량 분율을 계산할 수 있습니다.
그런 다음 우리 작업을 위해:
ΩAl(NO 3) 3 = m 부피 / m 용액 = 63.9 / 648.04 = 0.0986
Ω HNO3 휴식. = m 물 / m 용액 = 27.72 / 648.04 = 0.0428
정답: 질산아연 5.83%, 질산알루미늄 9.86%, 질산 4.28%.
실시예 6.구리, 철, 알루미늄의 혼합물 17.4g을 과량의 진한 질산으로 처리했을 때 4.48리터의 가스(n.o.)가 방출되었고, 이 혼합물이 같은 질량의 과량의 염산에 노출되었을 때 8.96리터의 가스가 방출되었습니다. 가스(n.o.)가 방출되었습니다. y.). 초기 혼합물의 조성을 결정합니다. (RHTU)
이 문제를 해결할 때 우리는 먼저 비활성 금속 (구리)이 포함 된 농축 질산이 NO 2를 생성하고 철과 알루미늄이 반응하지 않는다는 점을 기억해야합니다. 반대로 염산은 구리와 반응하지 않습니다.
예 6의 답: 구리 36.8%, 철 32.2%, 알루미늄 31%.
독립적인 솔루션에 대한 문제.
1. 두 가지 혼합물 성분에 관한 간단한 문제.
1-1. 20g 무게의 구리와 알루미늄의 혼합물을 96% 질산 용액으로 처리하자 8.96리터의 가스(n.e.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 알루미늄의 질량 분율을 결정하십시오.
1-2. 10g 무게의 구리와 아연의 혼합물을 농축된 알칼리 용액으로 처리했습니다. 이 경우 2.24리터의 가스(n.y.)가 방출되었습니다. 초기 혼합물에서 아연의 질량 분율을 계산하십시오.
1-3. 6.4g 무게의 마그네슘과 산화마그네슘의 혼합물을 충분한 양의 묽은 황산으로 처리했습니다. 이 경우 2.24리터의 가스(n.s.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 마그네슘의 질량 분율을 구하십시오.
1-4. 3.08g 무게의 아연과 산화아연의 혼합물을 묽은 황산에 용해시켰다. 6.44g의 황산 아연을 얻었고, 원래 혼합물에서 아연의 질량 분율을 계산하십시오.
1-5. 9.3g 무게의 철과 아연 분말의 혼합물을 과량의 염화구리(II) 용액에 노출시켰을 때, 9.6g의 구리가 형성되었습니다. 초기 혼합물의 조성을 결정합니다.
1-6. 4.48 l (ns)의 부피로 수소가 방출된다면 아연과 산화 아연의 혼합물 20 g을 완전히 용해시키는 데 필요한 20 % 염산 용액의 질량은 얼마입니까?
1-7. 묽게 녹일 때 질산철과 구리의 혼합물 3.04g은 0.896l(n.s.)의 부피로 산화질소(II)를 방출합니다. 초기 혼합물의 조성을 결정합니다.
1-8. 철과 알루미늄 혼합물 1.11g을 16% 염산 용액(ρ = 1.09g/ml)에 용해시켰을 때 0.672리터의 수소(n.s.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 구하고 소비된 염산의 양을 결정하십시오.
2. 작업이 더 복잡합니다.
2-1. 18.8g 무게의 칼슘과 알루미늄의 혼합물을 과량의 흑연 분말과 함께 공기 없이 하소했습니다. 반응 생성물을 묽은 염산으로 처리하였고, 11.2리터의 가스(n.o.)가 방출되었다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.
2-2. 1.26g의 마그네슘-알루미늄 합금을 용해시키기 위해 19.6% 황산 용액(ρ = 1.1g/ml) 35ml를 사용했습니다. 과량의 산은 1.4 mol/l 농도의 중탄산칼륨 용액 28.6 ml와 반응했습니다. 합금 내 금속의 질량 분율과 합금 용해 중에 방출되는 가스의 부피(개수)를 결정합니다.
2-3. 철과 산화철(II)의 혼합물 27.2g을 황산에 용해시키고 용액을 증발 건조시키면 황산철(II) 칠수화물 111.2g이 형성되었다. 초기 혼합물의 정량적 조성을 결정합니다.
2-4. 철 28g을 염소와 반응시키면 염화철(II)과 염화철(III)의 혼합물이 77.7g 생성되는데, 이 혼합물에 포함된 염화철(III)의 질량을 계산하라.
2-5. 이 혼합물을 과량의 염소로 처리한 결과 염화칼륨의 질량 분율이 80%인 혼합물이 형성되었다면 리튬과의 혼합물 내 칼륨의 질량 분율은 얼마였습니까?
2-6. 총 질량 10.2g의 칼륨과 마그네슘의 혼합물을 과량의 브롬으로 처리한 후 생성된 고체 혼합물의 질량은 42.2g으로 나타났습니다. 이 혼합물을 과량의 수산화나트륨 용액으로 처리한 후 침전물을 분리하고 항량으로 하소하였다. 생성된 잔류물의 질량을 계산합니다.
2-7.
2-8. 알루미늄-은 합금을 과량의 진한 질산 용액으로 처리하고 잔류물을 아세트산. 동일한 조건에서 측정한 두 반응에서 방출된 가스의 양은 동일한 것으로 나타났습니다. 합금에 포함된 금속의 질량 분율을 계산합니다.
3. 세 가지 금속과 복잡한 문제.
3-1. 구리, 철, 알루미늄의 혼합물 8.2g을 과량의 진한 질산으로 처리했을 때 2.24리터의 가스가 방출되었습니다. 동일한 질량의 동일한 혼합물을 과량의 묽은 황산(DS)으로 처리하면 동일한 부피의 가스가 방출됩니다. 초기 혼합물의 조성을 질량 백분율로 결정하십시오.
3-2. 철, 구리, 알루미늄 혼합물 14.7g이 과량의 묽은 황산과 상호작용하여 5.6리터의 수소(n.s.)를 방출합니다. 동일한 혼합물 시료의 염소화에 8.96리터의 염소(n.s.)가 필요한 경우 혼합물의 조성을 질량%로 결정하십시오.
3-3. 철, 아연, 알루미늄 파일링은 2:4:3의 몰비(나열된 순서대로)로 혼합됩니다. 이 혼합물 4.53g을 과량의 염소로 처리했습니다. 생성된 염화물 혼합물을 물 200ml에 용해시켰다. 결과 용액의 물질 농도를 결정하십시오.
3-4. 6g 무게의 구리, 철, 아연 합금(모든 구성 요소의 질량은 동일함)을 160g 무게의 18.25% 염산 용액에 넣고 생성된 용액에 포함된 물질의 질량 분율을 계산합니다.
3-5. 규소, 알루미늄 및 철로 구성된 혼합물 13.8g을 가열하면 과량의 수산화나트륨으로 처리하고 11.2리터의 가스(n.s.)가 방출되었습니다. 이러한 혼합물이 과량의 염산에 노출되면 8.96리터의 가스(n.s.)가 방출됩니다. 원래 혼합물의 물질 질량을 결정하십시오.
3-6. 아연, 구리 및 철의 혼합물을 과량의 농축 알칼리 용액으로 처리하면 가스가 방출되고 용해되지 않은 잔류물의 질량은 원래 혼합물의 질량보다 2배 적은 것으로 나타났습니다. 이 잔류물을 과량의 염산으로 처리한 결과, 방출된 가스의 양은 첫 번째 경우에 방출된 가스의 양과 동일한 것으로 나타났습니다(부피는 동일한 조건에서 측정되었습니다). 초기 혼합물에서 금속의 질량 분율을 계산하십시오.
3-7. 칼슘, 산화칼슘, 탄화칼슘의 혼합물이 있으며, 성분의 몰비는 3:2:5입니다(나열된 순서대로). 무게가 55.2g인 혼합물과 화학 반응을 일으킬 수 있는 물의 최소 부피는 얼마입니까?
3-8. 총 질량 7.1g의 크롬, 아연, 은의 혼합물을 묽은 염산으로 처리한 결과, 용해되지 않은 잔류물의 질량은 3.2g으로 나타났고, 침전물을 분리한 후 알칼리성 매질에서 브롬으로 처리하였다. , 반응이 끝나면 과량의 질산바륨으로 처리하였다. 형성된 침전물의 질량은 12.65g으로 나타났습니다. 초기 혼합물에서 금속의 질량 분율을 계산하십시오.
독립적인 솔루션을 위한 문제에 대한 답변 및 의견입니다.
1-1. 36%(알루미늄은 진한 질산과 반응하지 않음);
1-2. 65%(양쪽성 금속만 - 아연 - 알칼리에 용해됨);
1-5. 30.1% Fe(철이 구리를 대체하여 산화 상태 +2로 됨);
1-7. 36.84% Fe(질산의 철은 +3이 됨);
1-8. 75.68% Fe(철은 염산과 반응하여 +2가 됨); 12.56ml HCl 용액.
2-1. 42.55% Ca(흑연(탄소)이 함유된 칼슘 및 알루미늄은 탄화물 CaC 2 및 Al 4 C 3을 형성하며, 물 또는 HCl로 가수분해하면 각각 아세틸렌 C 2 H 2 및 메탄 CH 4가 방출됨);
2-3. 61.76% Fe(황산철 7수화물 - FeSO 4 7H 2 O);
2-7. 5.9% Li 2 SO 4, 22.9% Na 2 SO 4, 5.47% H 2 O 2 (리튬이 산소로 산화되면 산화물이 형성되고, 나트륨이 산화되면 Na 2 O 2 과산화물이 형성되어 과산화물에서 가수분해됨) 물에서 과산화수소 및 알칼리로);
3-1. 39% Cu, 3.4% Al;
3-2. 38.1% Fe, 43.5% Cu;
3-3. 1.53% FeCl 3, 2.56% ZnCl 2, 1.88% AlCl 3 (철은 염소와 반응하여 산화 상태 +3);
3-4. 2.77% FeCl 2, 2.565% ZnCl 2, 14.86% HCl(구리는 염산과 반응하지 않으므로 그 질량은 새 용액의 질량에 포함되지 않음을 잊지 마십시오)
3-5. Si 2.8g, Al 5.4g, Fe 5.6g (실리콘은 비금속이며 알칼리 용액과 반응하여 규산 나트륨과 수소를 형성하며 염산과 반응하지 않음)
3-6. 6.9% Cu, 43.1% Fe, 50% Zn;
3-8. 45.1% Ag, 36.6% Cr, 18.3% Zn(크롬은 염산에 용해되면 염화크롬(II)으로 변하고, 알칼리 매질의 브롬에 노출되면 크롬산염으로 변하며, 바륨 염을 첨가하면 불용성입니다. 크롬산염이 바륨으로 형성됨)
테스트 블록
파트 A
1. 모래와 소금은 다음을 말한다.
A. 단순한 물질에 대하여
B. 화합물에
C. 동종 시스템으로
D. 이기종 시스템으로
2. 안개는 다음을 나타냅니다.
A. 에어로졸
B. 에멀젼
다. 용액
D. 서스펜션
3. 천연 오일에서 휘발유를 얻으려면 다음 방법을 사용하십시오.
A. 합성
B. 승화
다. 필터링
D. 증류
4. 지정 가장 좋은 방법휘발유와 물의 혼합물을 분리하는 단계:
A. 필터링
B. 증류
C. 승화
D. 정착
5. 기름과 물의 혼합물의 분리는 다음을 기반으로 합니다.
A. 두 액체의 밀도 차이
B. 한 액체의 다른 액체 용해도
다. 색상차이에 대하여
D. 유사한 액체 응집 상태
6. 구리와 철의 혼합물은 다음과 같이 분리될 수 있습니다.
A. 필터링
B. 자석의 작용으로
C. 크로마토그래피
D. 증류(증류)
7. 혼합물이 아닌 순물질이란 무엇입니까?
그리고 주철
식품 혼합물에
공중에서
D해수
8. 이종 혼합물에 적용되는 사항:
산소와 질소의 혼합물
진흙탕 강물 속에서
눈 덮인 껍질과 함께
9. 고체 혼합물이란 무엇입니까?
포도당 용액
알코올 용액으로
D 황산 칼륨 용액
10.불균일 혼합물을 정제하는 방법의 이름은 무엇입니까?
그리고 증류
필터링 중
증발과 함께
D 젤리 가열
파트 B
1. 식염과 강모래의 혼합물을 분리하는 올바른 순서를 정하십시오.
가) 필터
B) 필터 장치를 조립
B) 물에 녹이다
D) 용액을 증발시킨다
D) 증발 장치를 조립한다
2. 분리할 물질 쌍의 수를 선택하십시오.
1) 증발
2) 필터링
A) 강 모래와 물
나) 설탕과 물
B) 철과 황
D) 물과 알코올
3. 제안된 혼합물의 예를 하나 또는 다른 그룹(안개, 연기, 탄산 음료, 강 및 바다 미사, 박격포, 연고, 마스카라, 립스틱, 합금, 미네랄), 표 작성:
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물질의 집합적 상태 |
혼합물의 예 |
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단단-하드 | |
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고체-액체 | |
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고체-기체 | |
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액체-액체 | |
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액체-고체 | |
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액체-기체 | |
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기체-기체 | |
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기체-액체 | |
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기체-고체 |
테스트 작업 블록
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1 . 작업 1. 표 작성 |
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2. 크로스워드 퍼즐을 풀어보세요 수직 열의 답변 - 표시된 혼합물을 분리하는 방법
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3. 캠핑 환경에서 자연수를 정화하는 몇 가지 방법을 제안합니다. |
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4. 철자 바꾸기.이 수업의 주요 용어를 구성하기 위해 단어의 글자를 재배열하세요. 답변에 이러한 용어를 적어 두십시오. 미세, 콩그리파, 주펜시야스, 탁소치, 리폴리판테
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5. 제안된 개념을 두 그룹으로 나눕니다. 공기, 해수, 알코올, 산소, 강철, 철 표에 답을 입력하세요. 열에 이름을 지정하세요.
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6. 놀라운 케미스트리 유명한 동화에서는 계모나 다른 악령이 여주인공에게 일부 혼합물을 별도의 구성 요소로 분리하도록 강요했습니다. 이것이 어떤 혼합물이었고 어떤 방법에 따라 분리되었는지 기억하시나요? 2-3개의 동화를 기억하는 것으로 충분합니다. |
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7. 질문에 간략하게 답변하세요. 1. 광산 및 가공 공장에서 광석이 분쇄되면 철 도구 조각이 그 안에 떨어집니다. 광석에서 어떻게 추출할 수 있나요? 2. 청소기는 먼지가 포함된 공기를 흡입하여 깨끗한 공기를 배출합니다. 왜? 3. 대형 차고에서 세차 후 물이 오염된 것으로 밝혀졌습니다. 기계유. 하수구로 배수하기 전에 무엇을 해야 합니까? 4. 밀가루에서 밀기울을 체로 걸러냅니다. 그들은 왜 이런 일을 하는가? |
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이론적인 블록.
"혼합물"이라는 개념의 정의는 17세기에 주어졌습니다. 영국의 과학자 로버트 보일: "혼합물은 이질적인 구성 요소로 구성된 통합 시스템입니다."
혼합물과 순물질의 비교특성
비교의 징후 | 순수한 물질 | 혼합물 |
끊임없는 | 변하기 쉬운 |
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물질 | 같은 | 다양한 |
물리적 특성 | 영구적인 | 변하기 쉬운 |
형성 중 에너지 변화 | 사고 | 일어나지 않는 일 |
분리 | 화학반응을 통해 | 물리적인 방법으로 |
혼합물은 외관상 서로 다릅니다.
혼합물의 분류는 표에 나와 있습니다.
현탁액(강모래 + 물), 유제(식물성 기름 + 물) 및 용액(플라스크 안의 공기, 식염 + 물, 잔돈: 알루미늄 + 구리 또는 니켈 + 구리)의 예를 들어 보겠습니다.
혼합물 분리 방법
자연계에서는 물질이 혼합물의 형태로 존재합니다. 실험실 연구, 산업 생산, 약리학 및 의학의 요구를 위해서는 순수한 물질이 필요합니다.
물질을 정제하기 위해 다양한 혼합물 분리 방법이 사용됩니다.
증발은 액체에 용해된 고체를 증기로 변환하여 분리하는 것입니다.
증류-증류, 끓는점에 따라 액체 혼합물에 포함된 물질을 분리한 후 증기를 냉각시키는 것입니다.
자연에서 물은 순수한 형태(소금 없이)로 존재하지 않습니다. 바다, 바다, 강, 우물 및 샘물은 물에 용해되는 염분 용액의 유형입니다. 그러나 사람들은 종종 염분을 포함하지 않은 깨끗한 물(자동차 엔진에 사용, 다양한 용액과 물질을 얻기 위한 화학 생산, 사진 촬영에 사용)이 필요합니다. 이러한 물을 증류라고 하며, 이를 얻는 방법을 증류라고 합니다.
여과 - 고체 불순물을 제거하기 위해 필터를 통해 액체(가스)를 걸러냅니다.
이러한 방법은 혼합물 구성 요소의 물리적 특성의 차이를 기반으로 합니다.
분리 방법을 고려하십시오. 이질적인그리고 균일한 혼합물.
혼합물의 예 | 분리방법 |
현탁액 - 강모래와 물의 혼합물 | 옹호 분리 방어다양한 밀도의 물질을 기반으로합니다. 더 무거운 모래가 바닥에 가라앉습니다. 에멀젼을 분리할 수도 있습니다. 물에서 기름이나 식물성 기름을 분리하세요. 실험실에서는 분리 깔때기를 사용하여 이를 수행할 수 있습니다. 석유나 식물성 기름이 가장 가벼운 층을 형성합니다. 침전의 결과로 안개 속에서 이슬이 떨어지고 연기에서 그을음이 침전되며 우유에 크림이 침전됩니다. 침전을 통해 물과 식물성 기름의 혼합물을 분리 |
물에 모래와 식염을 섞은 것 | 여과법 이종 혼합물을 분리하는 기본 원리는 무엇입니까? 필터링?물에 대한 물질의 용해도와 입자 크기가 다릅니다. 이와 유사한 물질의 입자만 필터의 구멍을 통과하고 더 큰 입자는 필터에 유지됩니다. 이렇게 하면 식염과 강모래의 이질적인 혼합물을 분리할 수 있습니다. 탈지면, 석탄, 구운 점토, 압축 유리 등 다양한 다공성 물질을 필터로 사용할 수 있습니다. 여과 방식은 진공청소기 등 가전제품 작동의 기본이 된다. 외과 의사가 사용합니다-거즈 붕대; 드릴러 및 엘리베이터 작업자 - 호흡기 마스크. Ilf와 Petrov의 작품의 주인공인 Ostap Bender는 차 여과기를 사용하여 찻잎을 걸러냈고 Ellochka the Ogress(“12개의 의자”)에서 의자 중 하나를 가져왔습니다. 여과에 의한 전분과 물의 혼합물 분리 |
철분과 유황분말의 혼합 | 자석이나 물에 의한 작용 철가루는 자석에 끌렸지만 유황가루는 끌리지 않았습니다. 젖지 않는 유황 가루는 물 표면으로 떠올랐고, 젖기 쉬운 무거운 철 가루는 바닥에 가라앉았습니다. 자석과 물을 이용하여 황과 철의 혼합물을 분리 |
물에 소금을 녹인 용액은 균일한 혼합물이다 | 증발 또는 결정화 물이 증발하여 도자기 컵에 소금 결정이 남습니다. Elton 호수와 Baskunchak 호수에서 물이 증발하면 식염이 얻어집니다. 이 분리 방법은 용매와 용질의 끓는점 차이를 기반으로 합니다. 예를 들어 설탕과 같은 물질이 가열되면 분해되면 물이 완전히 증발되지 않습니다. 용액이 증발되고 설탕 결정이 포화 용액에서 침전됩니다. 때로는 물의 염분과 같이 끓는점이 낮은 용매에서 불순물을 제거해야 하는 경우도 있습니다. 이 경우, 물질의 증기를 수집한 다음 냉각 시 응축해야 합니다. 균일한 혼합물을 분리하는 방법을 이렇게 부른다. 증류 또는 증류. 특수 장치 - 증류기에서는 약리학, 실험실 및 자동차 냉각 시스템의 요구에 사용되는 증류수를 얻습니다. 집에서는 다음과 같은 증류기를 만들 수 있습니다. 알코올과 물의 혼합물을 분리하면 끓는점이 78°C인 알코올이 먼저 증류되어 제거되고(수집 시험관에 수집) 물은 시험관에 남게 됩니다. 증류는 석유로부터 휘발유, 등유, 경유를 생산하는 데 사용됩니다. 균일한 혼합물의 분리 |
특정 물질에 의해 흡수되는 정도에 따라 성분을 분리하는 특별한 방법은 다음과 같습니다. 색층 분석기.
러시아의 식물학자는 크로마토그래피를 사용하여 처음으로 식물의 녹색 부분에서 엽록소를 분리했습니다. 산업계와 실험실에서는 크로마토그래피용 여과지 대신 전분, 석탄, 석회석, 산화알루미늄 등을 사용한다. 동일한 정화 정도의 물질이 항상 필요합니까?
다양한 목적을 위해서는 다양한 정도의 정제가 필요한 물질이 필요합니다. 조리용 물은 소독에 사용된 불순물과 염소가 제거될 수 있도록 충분히 방치해야 합니다. 마실 물은 먼저 끓여야합니다. 그리고 용액을 준비하고 실험을 수행하기 위한 화학 실험실에서는 의학에서 용해된 물질로부터 가능한 한 많이 정제된 증류수가 필요합니다. 특히 불순물 함량이 100만분의 1%를 초과하지 않는 순수한 물질은 전자, 반도체, 원자력 기술 및 기타 정밀 산업에 사용됩니다.
혼합물의 구성을 표현하는 방법.
· 혼합물 내 성분의 질량 분율- 전체 혼합물의 질량에 대한 성분의 질량의 비율. 일반적으로 질량 분율은 %로 표시되지만 반드시 그런 것은 아닙니다.
Ω ["오메가"] = m성분 / mm혼합물
· 혼합물 내 성분의 몰분율- 혼합물에 있는 모든 물질의 총 몰수에 대한 성분의 몰수(물질량)의 비율입니다. 예를 들어 혼합물에 물질 A, B, C가 포함되어 있으면 다음과 같습니다.
χ ["chi"] 성분 A = n성분 A / (n(A) + n(B) + n(C))
· 성분의 몰비.때때로 혼합물의 문제는 해당 성분의 몰비를 나타냅니다. 예를 들어:
n성분 A : n성분 B = 2 : 3
· 혼합물 내 성분의 부피 분율 (가스에만 해당)- 전체 가스 혼합물의 총 부피에 대한 물질 A의 부피의 비율.
Φ ["phi"] = V성분 / V혼합물
실용적인 블록.
금속 혼합물이 반응하는 문제의 세 가지 예를 살펴보겠습니다. 소금산:
예시 1.무게 20g의 구리와 철의 혼합물이 과량의 염산에 노출되었을 때 5.6리터의 가스(n.e.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.
첫 번째 예에서 구리는 염산과 반응하지 않습니다. 즉, 산이 철과 반응하면 수소가 방출됩니다. 따라서 수소의 양을 알면 철의 양과 질량을 즉시 알 수 있습니다. 따라서 혼합물에 포함된 물질의 질량 분율입니다.
예제 1에 대한 솔루션입니다.
n = V / Vm = 5.6 / 22.4 = 0.25 몰.
2. 반응식에 따르면:
3. 철의 양도 0.25mol이다. 질량을 찾을 수 있습니다.
mFe = 0.25 56 = 14g.
답: 철 70%, 구리 30%.
예시 2.11g 무게의 알루미늄과 철의 혼합물이 과량의 염산에 노출되었을 때 8.96리터의 가스(no.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.
두 번째 예에서 반응은 다음과 같습니다. 둘 다금속 여기서 수소는 두 반응 모두에서 이미 산으로부터 방출되었습니다. 따라서 여기서는 직접 계산을 사용할 수 없습니다. 그러한 경우, x를 금속 중 하나의 몰수로 취하고 y를 두 번째 금속의 물질량으로 취하는 매우 간단한 방정식 시스템을 사용하여 푸는 것이 편리합니다.
예제 2에 대한 솔루션입니다.
1. 수소의 양을 구합니다:
n = V / Vm = 8.96 / 22.4 = 0.4 몰.
2. 알루미늄의 양을 x 몰, 철의 양을 x 몰로 둡니다. 그러면 방출된 수소의 양을 x와 y로 표현할 수 있습니다.
2HCl = FeCl2 + |
4. 우리는 수소의 총량을 알고 있습니다: 0.4 mol. 수단,
1.5x + y = 0.4(이것이 시스템의 첫 번째 방정식입니다).
5. 금속 혼합물의 경우 다음을 표현해야 합니다. 대중물질의 양을 통해.
m = 망간
따라서 알루미늄의 질량은
mAl = 27x,
철 덩어리
mFe = 56у,
그리고 전체 혼합물의 질량
27x + 56y = 11 (이것은 시스템의 두 번째 방정식입니다).
6. 따라서 우리는 두 가지 방정식으로 구성된 시스템을 갖게 되었습니다.
7. 첫 번째 방정식에 18을 곱하여 뺄셈 방법을 사용하여 이러한 시스템을 해결하는 것이 훨씬 더 편리합니다.
27x + 18y = 7.2
두 번째 방정식에서 첫 번째 방정식을 뺍니다.
8. (56 − 18)y = 11 − 7.2
y = 3.8 / 38 = 0.1몰(Fe)
x = 0.2몰(Al)
mFe = n M = 0.1 56 = 5.6g
mAl = 0.2 27 = 5.4g
ΩFe = mFe / m혼합물 = 5.6 / 11 = 0.50.91%),
각기,
ΩAl = 100% - 50.91% = 49.09%
답: 철 50.91%, 알루미늄 49.09%.
예시 3.아연, 알루미늄 및 구리의 혼합물 16g을 과량의 염산 용액으로 처리했습니다. 이 경우 5.6리터의 가스(n.o.)가 방출되었고 5g의 물질이 용해되지 않았습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.
세 번째 예에서는 두 금속이 반응하지만 세 번째 금속(구리)은 반응하지 않습니다. 그러므로 나머지 5g은 구리의 질량이다. 나머지 두 금속인 아연과 알루미늄(총 질량은 16 − 5 = 11g)의 양은 예제 2와 같이 방정식 시스템을 사용하여 찾을 수 있습니다.
예 3에 대한 답: 아연 56.25%, 알루미늄 12.5%, 구리 31.25%.
예시 4.철, 알루미늄 및 구리의 혼합물을 과량의 차가운 농축 황산으로 처리했습니다. 이 경우 혼합물의 일부가 용해되었으며 5.6리터의 가스(n.o.)가 방출되었습니다. 남은 혼합물을 과량의 수산화나트륨 용액으로 처리하였다. 3.36리터의 가스가 방출되었고 3g의 용해되지 않은 잔류물이 남았습니다. 초기 금속 혼합물의 질량과 조성을 결정합니다.
이 예에서 우리는 다음을 기억해야 합니다. 저온 농축황산은 철 및 알루미늄과 반응하지 않지만(부동태화) 구리와는 반응합니다. 이는 황(IV) 산화물을 방출합니다.
알칼리 함유반응하다 알루미늄만- 양쪽성 금속(알루미늄 외에 아연과 주석도 알칼리에 용해되고 베릴륨도 뜨거운 농축 알칼리에 용해될 수 있음)
예제 4에 대한 솔루션입니다.
1. 구리만 진한 황산과 반응합니다. 가스 몰수:
nSO2 = V / Vm = 5.6 / 22.4 = 0.25 mol
2H2SO4(농축) = CuSO4 + |
2. (이러한 반응은 전자 저울을 사용하여 균등화되어야 함을 잊지 마십시오)
3. 구리와 이산화황의 몰비는 1:1이므로 구리도 0.25몰이다. 구리 덩어리를 찾을 수 있습니다.
mCu = n M = 0.25 64 = 16g.
4. 알루미늄은 알칼리 용액과 반응하여 알루미늄과 수소의 수산화물 복합체를 형성합니다.
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2
Al0 − 3e = Al3+ | ||
5. 수소의 몰수:
nH2 = 3.36 / 22.4 = 0.15 몰,
알루미늄과 수소의 몰비는 2:3이므로,
nAl = 0.15 / 1.5 = 0.1 몰.
알루미늄 무게:
mAl = n M = 0.1 27= 2.7g
6. 나머지는 철이며 무게는 3g이며 혼합물의 질량은 다음과 같습니다.
혼합물 = 16 + 2.7 + 3 = 21.7g.
7. 금속의 질량 분율:
ΩCu = mCu / mm혼합물 = 16 / 21.7 = 0.7.73%)
ΩAl = 2.7 / 21.7 = 0.1.44%)
ΩFe = 13.83%
답: 구리 73.73%, 알루미늄 12.44%, 철 13.83%.
실시예 5.아연과 알루미늄의 혼합물 21.1g을 20중량%의 질산용액 565ml에 녹였다. % НNO3이고 밀도는 1.115g/ml입니다. 단순 물질이자 질산 환원의 유일한 생성물인 방출된 가스의 부피는 2.912 l(no.)였습니다. 결과 용액의 조성을 질량 백분율로 결정하십시오. (RHTU)
이 문제의 텍스트는 질소 감소의 산물인 "단순 물질"을 명확하게 나타냅니다. 금속과 질산은 수소를 생성하지 않기 때문에 질소입니다. 두 금속 모두 산에 용해되었습니다.
문제는 초기 금속 혼합물의 조성이 아니라 반응 후 생성된 용액의 조성을 묻는 것입니다. 이로 인해 작업이 더 어려워집니다.
예제 5에 대한 솔루션입니다.
1. 가스 물질의 양을 결정합니다.
nN2 = V / Vm = 2.912 / 22.4 = 0.13 몰.
2. 질산 용액의 질량, 용해된 HNO3의 질량 및 양을 결정합니다.
m용액 = ρ V = 1.115 565 = 630.3 g
mHNO3 = Ω m용액 = 0.2 630.3 = 126.06 g
nHNO3 = m / M = 126.06 / 63 = 2 몰
금속이 완전히 용해되었으므로 다음을 의미합니다. 확실히 산이 충분했어요(이 금속은 물과 반응하지 않습니다.) 따라서 이에 대한 확인이 필요할 것이다 산이 너무 많은가?, 그리고 결과 용액에서 반응 후 남은 양.
3. 반응식을 작성합니다 ( 전자 저울을 잊지 마세요) 그리고 계산의 편의를 위해 5x를 아연의 양으로, 10y를 알루미늄의 양으로 간주합니다. 그런 다음 방정식의 계수에 따라 첫 번째 반응의 질소는 x mol이고 두 번째 반응에서는 3y mol입니다.
12HNO3 = 5Zn(NO3)2 + |
Zn0 − 2e = Zn2+ | ||
36HNO3 = 10Al(NO3)3 + |
Al0 − 3e = Al3+ | ||
5. 그런 다음, 금속 혼합물의 질량이 21.1g이라고 가정하면, 몰 질량- 아연의 경우 65g/mol, 알루미늄의 경우 27g/mol로 다음 방정식 시스템을 얻습니다.
6. 첫 번째 방정식에 90을 곱하고 두 번째 방정식에서 첫 번째 방정식을 빼면 이 시스템을 푸는 것이 편리합니다.
7. x = 0.04, 이는 nZn = 0.04 5 = 0.2 mol을 의미합니다.
y = 0.03, 이는 nAl = 0.03 10 = 0.3 mol을 의미합니다.
8. 혼합물의 질량을 확인합니다.
0.2 65 + 0.3 27 = 21.1g.
9. 이제 솔루션 구성으로 넘어 갑시다. 반응을 다시 작성하고 반응하고 형성된 모든 물질(물 제외)의 양을 반응 위에 적어 두는 것이 편리할 것입니다.
10. 다음 질문: 용액에 질산이 남아 있나요? 그리고 얼마나 남았나요?
반응 방정식에 따르면 반응한 산의 양은 다음과 같습니다.
nHNO3 = 0.48 + 1.08 = 1.56 몰,
즉, 산이 과량이었고 용액의 나머지 부분을 계산할 수 있습니다.
nHNO3res. = 2 − 1.56 = 0.44 몰.
11. 그래서, 마지막 해결책다음을 포함합니다:
0.2 mol 양의 질산 아연 :
mZn(NO3)2 = n M = 0.2 189 = 37.8 g
0.3 mol 양의 질산 알루미늄 :
mAl(NO3)3 = n M = 0.3 213 = 63.9 g
0.44 mol 양의 과량 질산 :
mHNO3휴식. =n M = 0.44 63 = 27.72g
12. 최종 용액의 질량은 얼마입니까?
최종 용액의 질량은 우리가 혼합한 구성 요소(용액 및 물질)에서 용액을 떠난 반응 생성물(침전물 및 기체)을 뺀 값으로 구성된다는 점을 기억하십시오.
13.
그런 다음 우리 작업을 위해:
14. 엠뉴 용액 = 산성 용액의 질량 + 금속 합금의 질량 - 질소의 질량
mN2 = n M = 28 (0.03 + 0.09) = 3.36g
새로운 용액 = 630.3 + 21.1 − 3.36 = 648.04g
ΩZn(NO3)2 = mv-va / mr-ra = 37.8 / 648.04 = 0.0583
ΩAl(NO3)3 = mv-va / mr-ra = 63.9 / 648.04 = 0.0986
ΩHNO3휴식. = mv-va / mr-ra = 27.72 / 648.04 = 0.0428
정답: 질산아연 5.83%, 질산알루미늄 9.86%, 질산 4.28%.
실시예 6.구리, 철, 알루미늄의 혼합물 17.4g을 과량의 진한 질산으로 처리했을 때 4.48리터의 가스(n.e.)가 방출되었고, 이 혼합물이 같은 질량의 과량 염산에 노출되었을 때 8.96리터의 가스가 방출되었습니다. 가스(n.e.)가 방출되었습니다. y.). 초기 혼합물의 조성을 결정합니다. (RHTU)
이 문제를 해결할 때, 우리는 먼저 비활성 금속(구리)과 함께 농축된 질산이 NO2를 생성하지만 철과 알루미늄은 NO2와 반응하지 않는다는 점을 기억해야 합니다. 반대로 염산은 구리와 반응하지 않습니다.
예 6의 답: 구리 36.8%, 철 32.2%, 알루미늄 31%.
독립적인 솔루션에 대한 문제.
1. 두 가지 혼합물 성분에 관한 간단한 문제.
1-1. 20g 무게의 구리와 알루미늄의 혼합물을 96% 질산 용액으로 처리하자 8.96리터의 가스(n.e.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 알루미늄의 질량 분율을 결정하십시오.
1-2. 10g 무게의 구리와 아연의 혼합물을 농축된 알칼리 용액으로 처리했습니다. 이 경우 2.24리터의 가스(n.y.)가 방출되었습니다. 초기 혼합물에서 아연의 질량 분율을 계산하십시오.
1-3. 6.4g 무게의 마그네슘과 산화마그네슘의 혼합물을 충분한 양의 묽은 황산으로 처리했습니다. 이 경우 2.24리터의 가스(n.o.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 마그네슘의 질량 분율을 구하십시오.
1-4. 3.08g 무게의 아연과 산화아연의 혼합물을 묽은 황산에 용해시켰다. 6.44g의 황산 아연을 얻었고, 원래 혼합물에서 아연의 질량 분율을 계산하십시오.
1-5. 9.3g 무게의 철과 아연 분말의 혼합물을 과량의 염화구리(II) 용액에 노출시켰을 때, 9.6g의 구리가 형성되었습니다. 초기 혼합물의 조성을 결정합니다.
1-6. 4.48 l (no.)의 부피로 수소가 방출된다면 아연과 산화 아연의 혼합물 20g을 완전히 용해시키는 데 필요한 20 % 염산 용액의 질량은 얼마입니까?
1-7. 철과 구리의 혼합물 3.04g을 묽은 질산에 녹이면 산화질소(II)가 0.896l(no.)만큼 방출됩니다. 초기 혼합물의 조성을 결정합니다.
1-8. 철과 알루미늄 혼합물 1.11g을 16% 염산 용액(ρ = 1.09g/ml)에 용해시켰을 때 0.672리터의 수소(n.e.)가 방출되었습니다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 구하고 소비된 염산의 양을 결정하십시오.
2. 작업이 더 복잡합니다.
2-1. 18.8g 무게의 칼슘과 알루미늄의 혼합물을 과량의 흑연 분말과 함께 공기 없이 하소했습니다. 반응 생성물을 묽은 염산으로 처리하였고, 11.2리터의 가스(n.o.)가 방출되었다. 혼합물에서 금속의 질량 분율을 결정하십시오.
2-2. 1.26g의 마그네슘-알루미늄 합금을 용해시키기 위해 19.6% 황산 용액(ρ = 1.1g/ml) 35ml를 사용했습니다. 과량의 산은 1.4 mol/l 농도의 중탄산칼륨 용액 28.6 ml와 반응했습니다. 합금 내 금속의 질량 분율과 합금 용해 중에 방출되는 가스의 부피(개수)를 결정합니다.
