Решебник по химии 8 класс Габриелян | Страница 28

Смеси различаются по агрегатному состоянию их компонентов и могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Твердые смеси включают гетерогенные смеси, такие как гранит, и гомогенные смеси, такие как сплавы металлов. Жидкие смеси бывают растворами, например, соленая морская вода или раствор сахара в воде. Газообразные смеси включают воздух, который состоит из нескольких газов, таких как азот, кислород и углекислый газ. Смеси также могут быть однородными (гомогенными) или неоднородными (гетерогенными), в зависимости от видимости границ раздела между компонентами. Эти различия важны для понимания свойств веществ и их применения в химии и промышленности.

Основные способы разделения смесей включают фильтрование, перегонку (дистилляцию), отстаивание, выпаривание и хроматографию. Фильтрование основано на различии в размерах частиц компонентов смеси и позволяет отделить твердые частицы от жидкости. Перегонка применяется для разделения жидкостей с разными температурами кипения. Отстаивание используется для разделения несмешивающихся жидкостей с разной плотностью, например, воды и масла. Выпаривание позволяет удалить растворитель, оставляя растворенное вещество, как при получении соли из морской воды. Хроматография основана на различной скорости движения компонентов смеси по адсорбенту, что позволяет разделить даже сложные смеси.

В быту и промышленности используют различные устройства, работающие по принципам разделения смесей. Фильтрование применяется в водоочистных фильтрах, кофеварках, медицинских масках и респираторах. Перегонка используется в установках для дистилляции воды и в производстве алкогольных напитков. Отстаивание применяется в отстойниках на водоочистных станциях. Выпаривание происходит при высушивании белья или получении соли из морской воды. Хроматография используется в лабораторных анализах для разделения сложных смесей и определения состава веществ.

Эти слова посвящены Михаилу Семеновичу Цвету, который открыл метод хроматографии. Он разработал способ разделения сложных смесей на отдельные компоненты с помощью адсорбции на твердой фазе. Первоначально этот метод использовался для изучения растительных пигментов, но впоследствии стал важным инструментом в химии, биологии и медицине. Открытие Цвета позволило ученым проводить анализ сложных соединений, таких как белки и лекарства, что сыграло важную роль в развитии науки.

Проведение эксперимента по сравнению горения свечей из воска и парафина

Цель эксперимента: Сравнить процессы горения свечей, изготовленных из воска и парафина, определить их особенности и построить графики зависимости массы свечи от времени. ​

• Свечи небольшого диаметра из пчелиного воска и парафина одинакового размера.

• Подсвечники для фиксации свечей. ​

• Весы для измерения массы свечей.

• Секундомер или часы с секундной стрелкой.

• Термометр для измерения температуры окружающей среды. ​

• Линейка для измерения длины свечи до и после горения. ​

• Бумага и карандаш для записи наблюдений. ​

• Проводите эксперимент в хорошо проветриваемом помещении, вдали от легковоспламеняющихся предметов. ​

• Убедитесь в устойчивости подсвечников, чтобы предотвратить опрокидывание свечей. ​

• Держите под рукой средства для тушения огня (например, воду или огнетушитель). ​

• Не оставляйте горящие свечи без присмотра. ​

5. Подготовка свечей:

   • Измерьте и запишите длину и диаметр каждой свечи. ​

   • Взвесьте каждую свечу и зафиксируйте её начальную массу. ​

6. Установка свечей: ​

   • Закрепите свечи в отдельных подсвечниках, обеспечив их устойчивость. ​

   • Расположите свечи на безопасном расстоянии друг от друга, чтобы их пламя не влияло друг на друга. ​

7. Наблюдение за горением: ​

   • Одновременно зажгите обе свечи. ​

   • Каждые 10–15 минут измеряйте и записывайте массу каждой свечи.

   • Отмечайте визуальные изменения: интенсивность пламени, наличие копоти, скорость плавления и другие наблюдения. ​

8. Завершение эксперимента: ​

   • Продолжайте наблюдения до полного сгорания свечей или до достижения определённого времени (например, 2 часа). ​

   • Зафиксируйте конечные размеры и массу оставшегося материала каждой свечи. ​

3. Построение графиков: ​

   • На основе полученных данных постройте графики зависимости массы свечи от времени для восковой и парафиновой свечей. ​

   • Сравните наклоны графиков, что позволит определить скорость сгорания каждого типа свечи.

4. Анализ наблюдений: ​

   • Сравните интенсивность пламени: какое из них было ярче или стабильнее. ​

   • Отметьте наличие или отсутствие копоти при горении каждой свечи. ​

   • Оцените общее время горения каждой свечи.

• Время горения: Восковые свечи горят дольше парафиновых. Это связано с тем, что воск имеет более высокую температуру плавления и плотность, что замедляет процесс горения.

• Скорость сгорания: Парафиновые свечи сгорают быстрее, что подтверждается более высокой средней скоростью сгорания. ​

• Качество пламени: Пламя восковых свечей обычно более мягкое и теплое, создавая уютную атмосферу. Парафиновые свечи дают яркое пламя, но могут растрескиваться при горении. ​

• Копоть и запах: Парафиновые свечи могут выделять незначительную копоть и иметь химический запах, особенно при использовании низкокачественного парафина. Восковые свечи выделяют приятный медовый аромат и практически не коптят. ​

Восковые свечи обладают преимуществами в виде более длительного и чистого горения, а также приятного аромата. Парафиновые свечи, хотя и горят быстрее и могут выделять копоть, остаются популярными из-за их доступности и разнообразия форм и цветов. ​

​Для разделения указанных смесей можно использовать следующие методы: ​

Используйте магнит для отделения железных стружек от медных, поскольку железо обладает магнитными свойствами, а медь — нет. ​

Добавьте воду в смесь: песок осядет на дно из-за большей плотности, а опилки всплывут. Затем слейте воду с опилками и высушите оба компонента.

Перелейте смесь в делительную воронку и дайте отстояться: вода и бензин образуют два слоя из-за разной плотности и несмешиваемости. Слейте нижний слой (воду) через кран воронки.

Примените дистилляцию (перегонку): нагрейте смесь до температуры кипения этанола (78,37 °C), чтобы испарить спирт, затем конденсируйте его пар в отдельной ёмкости, отделяя от воды.

​Старатели отделяют золото от пустой породы, промывая грунт в воде и сливая мутную жидкость с осадка. Этот процесс, известный как «мыть золото», основан на различии в плотности золота и пустой породы. Плотность золота значительно выше, чем у большинства минералов, составляющих пустую породу. При взбалтывании грунта в воде более плотные частицы золота оседают на дно, тогда как менее плотные частицы породы вымываются водой. Таким образом, благодаря разнице в плотности, золото отделяется от пустой породы при промывке.

​Для разделения смеси речного песка, порошка серы и поваренной соли следует выполнить следующие операции в указанной последовательности: ​

6. Растворение в воде: Добавьте смесь в воду и тщательно перемешайте. Поваренная соль растворится, тогда как песок и сера останутся нерастворёнными. ​

7. Флотация: Используйте метод флотации, основанный на различной смачиваемости компонентов. Порошок серы, обладая гидрофобными свойствами, всплывёт на поверхность воды, тогда как песок осядет на дно.

8. Отстаивание: Дайте смеси отстояться, чтобы песок полностью осел на дно, а сера осталась на поверхности.

9. Фильтрование: Аккуратно слейте верхний слой с серой и профильтруйте его для отделения серы. Затем профильтруйте оставшуюся смесь для отделения песка от солевого раствора. ​

10. Выпаривание: Нагрейте фильтрат (раствор поваренной соли) до испарения воды. После испарения воды на дне останутся кристаллы поваренной соли.

Эта последовательность операций позволит эффективно разделить смесь на её компоненты: речной песок, порошок серы и поваренную соль.

​Для определения типа смеси (гомогенная или гетерогенная) рассмотрим каждый из предложенных вариантов: ​

6. Природный газ: Это гомогенная смесь, состоящая преимущественно из метана и небольших количеств других углеводородов и газов. Компоненты природного газа полностью смешаны на молекулярном уровне, образуя однородную смесь. ​

7. Молоко: Является гетерогенной смесью, представляющей собой эмульсию жировых шариков в водной среде. Хотя молоко выглядит однородным, под микроскопом можно увидеть диспергированные жировые капли, что указывает на его неоднородность. ​

8. Морская вода: Это гомогенная смесь, где соли и другие растворённые вещества равномерно распределены в воде, образуя однородный раствор. ​

9. Зубная паста: Представляет собой гетерогенную смесь, включающую абразивные частицы, увлажнители, пенообразующие вещества и другие компоненты, которые могут быть неравномерно распределены. ​

10. Стиральный порошок: Является гетерогенной смесью, состоящей из различных гранул и частиц, таких как поверхностно-активные вещества, ферменты, отбеливатели и наполнители, которые могут быть видимы невооружённым глазом. ​

Таким образом, природный газ и морская вода являются гомогенными смесями, тогда как молоко, зубная паста и стиральный порошок — гетерогенными.

​В период эпидемий заболеваний, передающихся воздушно-капельным путём, ношение медицинских масок рекомендуется для снижения риска распространения инфекции. Маски помогают предотвратить попадание инфекционных частиц в дыхательные пути здоровых людей и уменьшают вероятность передачи вирусов от инфицированных лиц. ​

• Правильное надевание: Маска должна плотно закрывать нос и рот, без зазоров между лицом и маской.

• Гигиена рук: Перед надеванием и после снятия маски необходимо тщательно мыть руки с мылом или обрабатывать их спиртосодержащим средством.

• Избегание прикосновений: Во время ношения маски следует избегать прикосновений к её поверхности.

• Своевременная замена: Влажную или отсыревшую маску следует заменить на новую и сухую.

• Однократное использование: Одноразовые маски нельзя использовать повторно; после использования их следует утилизировать. ​

Соблюдение этих правил повышает эффективность масок в предотвращении распространения инфекций и способствует защите здоровья как самого носителя, так и окружающих его людей.

Краски сопровождают человечество с древнейших времён, начиная от наскальных рисунков первобытных людей до сложных художественных полотен великих мастеров. Однако за каждым мазком кисти стоит сложная химия — наука, которая объясняет, как работают пигменты, как они взаимодействуют с различными средами и почему некоторые краски сохраняют яркость веками, а другие тускнеют.

Основу любых красок составляют пигменты — вещества, которые придают краскам определённый цвет. Химия пигментов разнообразна: одни состоят из неорганических соединений металлов, другие представляют собой органические соединения, а некоторые получаются из природных минералов. Например:

• Окись железа (Fe₂O₃) — красный цвет (охра, красная умбра).

• Киноварь (HgS) — ярко-красный цвет.

• Кобальтовые соединения (CoAl₂O₄) — синие и зелёные оттенки.

• Ультрамарин (Na₈-10Al₆Si₆O₂₄S₂-4) — насыщенный синий цвет.

• Хроматы свинца (PbCrO₄) — жёлтые оттенки.

• Азокрасители (органические соединения) — современные синтетические пигменты.

Некоторые из этих веществ токсичны и требуют осторожного обращения, особенно в масляной и темперной живописи.

Пигменты сами по себе — это просто порошки. Чтобы они могли легко наноситься на поверхность и образовывать устойчивый слой, их смешивают со связующими веществами. В зависимости от типа связующего формируются разные виды красок:

• Масляные краски — связующее вещество льняное, ореховое или сафлоровое масло. Оно обеспечивает медленное высыхание и прочность слоя.

• Акварельные краски — используют гуммиарабик, который растворяется в воде и делает краску прозрачной.

• Темперные краски — яичный желток или казеин (молочный белок), что делает краску быстросохнущей и устойчивой.

• Акриловые краски — основой является полимерная эмульсия, обеспечивающая водостойкость и яркость.

• Фресковая живопись — используется известковая основа, где пигменты проникают в сырую штукатурку.

Каждое связующее вещество определяет особенности использования красок, их скорость высыхания и долговечность.

Краски видны человеку благодаря тому, что поглощают одни длины волн света и отражают другие. Например, красные пигменты поглощают синий и зелёный свет, а отражают красный. Это явление объясняется квантовой механикой и особенностями химического строения молекул пигментов.

Некоторые краски меняют цвет в зависимости от условий окружающей среды. Это связано с химическими процессами:

• Окисление — например, старение масляных красок приводит к их потемнению.

• Разложение под действием света — органические пигменты могут разрушаться под ультрафиолетом (выцветание).

• Взаимодействие с воздухом и влагой — пигменты, содержащие металлы, могут окисляться (например, свинцовые белила темнеют при контакте с сероводородом в воздухе).

Раньше художники использовали природные пигменты, такие как земляные охры, лазурит, кармин (из насекомых), сажу и малахит. Современные краски чаще синтетические, они обладают большей светостойкостью и разнообразием оттенков.

Химия играет ключевую роль в живописи, обеспечивая художникам широкий выбор цветов, текстур и техник. Знание химических свойств красок помогает художникам не только создавать произведения искусства, но и сохранять их на долгие годы. Развитие химии красок продолжается, и современные технологии позволяют создавать экологичные, долговечные и безопасные для здоровья художественные материалы.

Парфюмерия – это искусство, которое тесно связано с химией и человеческими чувствами. Ароматы способны вызывать воспоминания, передавать настроение и даже формировать стиль эпохи. За каждым известным парфюмом стоит талантливый парфюмер – мастер, способный сочетать природные эссенции, синтетические молекулы и уникальные композиции, создавая неповторимые шедевры. Их имена вписаны в историю, а их творения остаются актуальными на протяжении десятилетий.

Одним из величайших парфюмеров всех времён является Эрнест Бо. Он стал создателем легендарного аромата Chanel №5, который был выпущен в 1921 году. Это был революционный парфюм, который впервые использовал альдегиды – синтетические компоненты, придающие запаху чистоту и сияние. Габриэль Шанель хотела, чтобы её аромат не напоминал традиционные цветочные композиции, а был чем-то совершенно новым. Эрнест Бо сумел воплотить эту идею, создав аромат, который стал символом женственности и элегантности.

Другим культовым парфюмером XX века был Жан-Карль, работавший в доме Dior. Именно он создал первый аромат бренда – Miss Dior, выпущенный в 1947 году. Этот парфюм стал отражением новой эпохи моды, олицетворяя элегантность и утончённость. Жан-Карль был известен своим новаторским подходом к композиции, он первым использовал метод, при котором парфюм создаётся в голове мастера ещё до смешивания ингредиентов. Это позволило ему работать с ароматами на более глубоком уровне, создавая гармоничные и сложные композиции.

Другим культовым именем в истории парфюмерии стал Эдмон Рудницка – человек, который подарил миру Diorissimo, Eau Sauvage и многие другие ароматы. Он был пионером концепции минимализма в парфюмерии, считая, что излишняя сложность мешает восприятию. Его ароматы строились на нескольких ключевых нотах, которые раскрывались постепенно и звучали естественно. Рудницка также активно использовал синтетические молекулы, что позволило ему создавать более стойкие и уникальные композиции.

Парфюмер Жак Герлен, работавший в семейном доме Guerlain, также внёс огромный вклад в развитие индустрии. Он создал такие легендарные ароматы, как Shalimar, L’Heure Bleue и Mitsouko. Его стиль отличался глубиной и загадочностью, а его ароматы были вдохновлены экзотическими культурами и путешествиями. Shalimar, например, был навеян легендой о великой любви индийского шаха к его жене Мумтаз-Махал. В его основе лежит сочетание ванили, ириса и опопонакса, создающее чувственный и тёплый аромат.

Современная парфюмерия также знает немало гениальных мастеров. Одним из них является Франсис Куркджан – автор таких ароматов, как Le Male для Jean Paul Gaultier и нишевой линейки Maison Francis Kurkdjian. Он известен своим смелым сочетанием классических нот с новыми аккордами, что позволяет его ароматам звучать свежо и необычно. Его работы отличаются сложностью и многогранностью, он умело использует как натуральные, так и синтетические ингредиенты, чтобы создавать инновационные композиции.

Другая легендарная личность – Доминик Ропьон, мастер, работающий в IFF (International Flavors & Fragrances). Он создал такие шедевры, как Portrait of a Lady для Frederic Malle и Alien для Thierry Mugler. Его стиль отличается интенсивностью и сложностью, он часто использует неожиданные комбинации ингредиентов, которые создают мощные и стойкие ароматы.

Парфюмерия – это не просто наука, но и искусство, требующее таланта, тонкого обоняния и умения сочетать самые разные элементы в гармоничное целое. Знаменитые парфюмеры внесли неоценимый вклад в развитие этого искусства, создавая ароматы, которые остаются любимыми на протяжении многих лет. Их творения становятся не просто запахами, а настоящими произведениями искусства, которые сопровождают человека в самые важные моменты его жизни.