Transcript Metody dělení směsi - podpora chemického a fyzikálního vzdělávání
Soubor prezentací: CHEMIE PRO I. ROČNÍK GYMNÁZIA
CH21-METODY DĚLENÍ SMĚSÍ
Mgr. Aleš Chupáč, RNDr. Yvona Pufferová
Gymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o.
Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „PODPORA CHEMICKÉHO A FYZIKÁLNÍHO VZDĚLÁVÁNÍ NA GYMNÁZIU KOMENSKÉHO V HAVÍŘOVĚ“
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
LÁTKY
•
LÁTKY a) chemicky čisté látky
PRVKY = látky složené z atomů, které mají stejné protonové číslo SLOUČENINY = látky tvořené stejnými molekulami ze sloučených atomů dvou a více prvků
b) směsi Většina látek v přírodě jsou směsi!!!
SMĚSI
Směs je látka složená aspoň ze dvou složek.
• Rozdělení: – STEJNORODÉ SMĚSI (ROZTOKY), např. mořská voda. Je to směs složená ze složek, které nevidíme pouhým okem ani mikroskopem – RŮZNORODÉ SMĚSI, např. písek ve vodě. Je to směs složená ze složek, které vidíme pouhým okem či mikroskopem
SMĚSI
-
STEJNORODÉ SMĚSI
PLYNNÉ PEVNÉ KAPALNÉ
RŮZNORODÉ SMĚSI
SUSPENZE EMULZE PĚNA AEROSOL
ÚKOL: Uveďte vhodné příklady daných směsí.
ÚLOHA: Rozlište typy směsí
Uveďte, o jaké typy směsí se jedná … 1) minerální voda 2) ovocný kompot 3) ocet 4) cigaretový dým 5) oblaka na obloze 6) hovězí polévka s nudlemi 7) 50% pomerančový džus 8) mosaz (slitina dvou kovů) 9) kalná říční voda po dešti
CHROMATOGRAFIE
• • • objev biochemika Cveta - název „
chromatografie
“ („barvopis“, řec. chroma = barva)
založena na rozdělování jednotlivých složek směsí mezi dvě vzájemně nemísitelné fáze
(jsou relativně vůči sobě v pohybu)
- stacionární (nepohyblivá) - mobilní (pohyblivá)
různé typy (složitější členění – podle fází) – např. papírová chromatografie
PAPÍROVÁ CHROMATOGRAFIE
• • •
PAPÍROVÁ CHROMATOGRAFIE
stacionární fáze = voda (kapalná fáze) - na pevném nosiči (celulóza jako filtrační papír). speciální, chromatografický papír - na něj se nanáší zkoumaný vzorek papír je ponořen do mobilní fáze (voda, ethanol, aceton ad.)
Vlastní chromatografii provádíme tak, že vzorek směsi naneseme na start a papír ponoříme do rozpouštěla tak, aby linie startu byla nad hladinou rozpouštědla.
Sloupcová chromatografie
Rozdělování barviv chromatograficky
Obr. 1 Uspořádání chromatografie Obr. 2 Chromatografie na křídě
ÚLOHA: Sloupcová chromatografie
Na webu http://www.youtube.com/watch?v=nRg5UNwjQEc zhlédněte video k problematice sloupcové
chromatografie. Na křídu je nanesena ve výšce 1 cm od okraje skvrna (čára) barevným fixem. V průběhu lze pozorovat rozklad na monochromatické barvy.
•
ÚKOLY: Vlastními slovy popište průběh celého experimentu ostatním spolužákům.
FILTRACE
• • • •
způsob dělení heterogenních směsí – nejč. pevné fáze od fáze kapalné nebo plynné
dvě fáze (SLOŽKY) oddělujeme pomocí propustného
(filtračního) materiálu
Filtrace - za sníženého tlaku (Bűchnerova nálevka) - za zvýšeného tlaku - za normálního tlaku
FILTRÁT
– kapalný zbytek filtrace v případě, že je směs tvořena pevnou a kapalnou fází
Filtrační materiály
• •
v domácnostech … tkaniny, síta (cedníky)
v laboratoři nejčastěji … FILTRAČNÍ PAPÍR (různé typy – podle hustoty – různé barvy)
Obr. 3 Ukázka filtrů Obr. 4 Složený filtr
Filtrační nálevky
Obr. 6 a 7 Detail horní části a dolní stopky analytické fil. nálevky Obr. 5 Analytická fil. nálevka
Filtrační nálevky
Obr. 8 Filtrační nálevka Obr. 9 Žebrovaná filtrační nálevka
Filtrační nálevky
Obr. 10 Büchnerova nálevka Obr. 11 Detail Büchnerovy nálevka
ÚLOHA: Pomůcky k běžné školní filtraci
Na následujícím obrázku jsou vyobrazeny pomůcky užívané k běžné školní filtraci. Pojmenujte je. 1.
4.
2.
3.
Obr. 12 Pomůcky k filtraci
Uspořádání filtrační aparatury
Obr. 13 a 14 Aparatury pro filtraci
Poloha „stopky“ filtrační nálevky na kádince
dobře špatně
Obr. 15 a 16 Detail stopky filtrační nálevky při filtraci
ÚLOHA: Filtrace s různými filtračními materiály
OBRÁZEK: Filtrace s pomocí a) tkaniny b) gázy c) filtračního papíru
ÚKOL: Porovnejte všechny typy filtrace dle a) rychlosti filtraci b) čistoty filtrátu
Obr. 17 Filtrační aparatury
DESTILACE
• • •
jedná se o oddělování kapalných směsí na základě rozdílných hodnot teploty varu
nejdříve destiluje látka, která vře při nižší teplotě (má nižší bod varu)
DESTILÁT
– produkt destilace
ÚKOLY: 1) Kde v běžném životě člověka nachází uplatnění destilace?
2) Jak souvisí pojem destilát s některými prodávanými alkoholickými nápoji?
ÚLOHA: Aparatura pro prostou destilaci
Pojmenujte laboratorní pomůcky na obrázku, který představuje uspořádání aparatury pro prostou destilaci. 1.
4.
3.
2.
Obr. 18 Aparatura pro destilaci
5.
DESTILACE
Obr. 19 Aparatura pro destilaci
ODVOD VODY PŘÍVOD VODY
Typy chladičů
Obr. 20 Chladič (Liebigův sestupný) Obr. 21 Chladič (spirálový) Obr. 22 Chladič (kuličkový)
Některé detaily …
Obr. 23 Detail umístění teploměru ve frak. baňce Obr. 24 Detail polohy chladičového držáku ve svorce
Destilační přístroj pro praxi
ELEKTRODY V NÁDOBĚ S VODOU
Obr. 25, 26 a 27 Destilační přístroj v praxi
CHLADIČ
DEKANTACE A ODSTŘEĎOVÁNÍ
DEKANTACE
– je dělení pevné a kapalné fáze a spočívá v opatrném odlití nebo odsátí kapaliny od usazené vrstvy pevné látky Bližší postup dekantace (provedení) viz: http://www.ped.muni.cz/wchem/sm/hc/labtech/p ages/dekantace.html
ODSTŘEĎOVÁNÍ
– způsob oddělování pevné a kapalné fáze nebo dvou kapalin na základě rozdílné hustoty.
ÚKOL: Kde v domácnosti uplatníte odstřeďování?
KRYSTALIZACE
• •
vylučování pevné látky z roztoku ve formě krystalů KRYSTALIZACE
a)
volná
– roztok necháme volně stát, po delší době, v závislosti na koncentraci krystaly.
krystalů b)
rušená
– roztok zahřejeme až do stavu nasycení a pak prudce ochladíme (např. pod tekoucí studenou vodou). Po chvíli se začnou vylučovat jemné a drobné krystaly, které jsou velmi čisté.
SUBLIMACE
• dochází k přechodu pevné látky (zahříváním) v
plynné páry, které na chladném místě opět kondenzují na pevnou látku (aniž by procházely stádiem kapaliny)
• • POUŽITÍ: - k oddělování sublimujících látek od netěkavých - k čištění látek (např. naftalen, jod)
SUBLIMÁT
– produkt sublimace
ÚLOHA: Aparatura pro sublimaci
Popište (dle obrázku) praktické uspořádání aparatury pro sublimaci.
Objasněte dle schématu princip sublimace.
1.
2.
3.
Obr. 29 Aparatura pro sublimaci
Použité informační zdroje
2.
3.
4.
5.
6.
1.
Obrázky - fotografie č. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 19, 23, 24, 25, 26, 27, 28 byly pořízeny autorem A. Chupáčem.
Obrázky č. 13, 18, 20, 21, 22, 29 byly převzaty nebo nakresleny s pomocí programu ACD/ChemSketch 10.0
Obrázek č. 17 převzat z: ADAMKOVIČ, E. et al. Chemie pro 7. ročník ZŠ. Praha: SPN, 1982. VACÍK, J. et al. Přehled středoškolské chemie. Praha: SPN, 1999.
[online]. [cit. 2012-06-19]. Dostupné z www:
http://www.youtube.com/watch?v=nRg5UNwjQEc
[online]. [cit. 2012-06-19]. Dostupné z www:
http://www.ped.muni.cz/wchem/sm/hc/labtech/pages/dekantace.
html
Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „PODPORA CHEMICKÉHO A FYZIKÁLNÍHO VZDĚLÁVÁNÍ NA GYMNÁZIU KOMENSKÉHO V HAVÍŘOVĚ“
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.