Содержание

Главная >> Химия 8 класс

Химия 8 класс с ГДЗ. Габриелян

§ 26. Физические явления в химии

Вы уже знаете, что с телами и веществами происходят различные изменения, которые называют явлениями, и помните, что их делят на физические и химические. При физических явлениях состав чистых индивидуальных веществ остаётся без изменения, а изменяется лишь его агрегатное состояние или форма и размеры тел.

Физические явления, выражающиеся в изменениях агрегатного состояния вещества или формы и размеров тел, определяют важнейшие области применения их в народном хозяйстве. Так, пластичность алюминия позволяет вытягивать его в проволоку или прокатывать в тонкую фольгу; электропроводность и сравнительная лёгкость алюминия позволяют использовать его в качестве проводов линий электропередачи, а сплавы — в самолетостроении; теплопроводность, пластичность и неядовитость — при изготовлении посуды и т. д.

Многие способы получения чистых химических веществ, по сути, физические явления. К ним относят перегонку, кристаллизацию, фильтрование, возгонку и др. Например, на различии температур кипения веществ основан способ дистилляции (рис. 84), или перегонки.

Этим способом получают воду, очищенную от растворённых в ней веществ. Такая вода называется дистиллированной. Именно её используют для приготовления лекарственных растворов и для заливки в систему охлаждения автомобилей.

Перегонку как способ разделения жидких смесей применяют для получения из природной нефти отдельных нефтепродуктов. Промышленная установка для непрерывной перегонки нефти состоит из трубчатой печи (рис. 85, 1) для нагревания нефти и разделительной, или ректификационной, колонны (рис. 85, 2), где нефть разделяется на фракции (дистилляты) — отдельные нефтепродукты.

В трубчатой печи в виде змеевика расположен длинный трубопровод. Печь обогревается горящим мазутом или газом. По трубопроводу непрерывно подаётся нефть, в нём она нагревается до 320—350 °С и в виде смеси жидкости и паров поступает в ректифика- ционную колонну.

Ректификационная колонна — стальной цилиндрический аппарат высотой около 40 м. Она имеет внутри несколько десятков горизонтальных перегородок с отверстиями, так называемых тарелок. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках. Постепенно охлаждаясь при своём движении вверх, они сжижаются на тех или иных тарелках в зависимости от температур кипения и плотности. Углеводороды менее летучие и сжижаются уже на первых тарелках, образуя газойлевую фракцию, более летучие углеводороды собираются выше и образуют керосиновую фракцию, ещё выше собирается лигроиновая фракция, наиболее летучие углеводороды выходят в виде паров из колонны и образуют бензин. Внизу собирается густая чёрная жидкость — мазут. Его используют в качестве топлива, а также для получения смазочных масел путём дополнительной перегонки.

Способ перегонки жидкого воздуха лежит в основе получения из него отдельных составных частей — азота (он выкипает первым), кислорода и др.

Для очистки солей используют способ кристаллизации. При этом, например, природную соль растворяют в воде и затем фильтруют (рис. 86). В результате получают раствор поваренной соли, очищенный от песка, глины и других нерастворимых в воде примесей. Затем соль выделяют из раствора выпариванием (рис. 87), вода испаряется, а в фарфоровой чашке остаются кристаллы соли.

Способ фильтрования основан на различной пропускной способности пористого материала — фильтра по отношению к составляющим смесь частицам. Фильтром для очистки питьевой воды на станциях водоочистки служит слой песка. В пылесосе, который очищает воздух от взвешенной в нём пыли, применяют бумажные или матерчатые фильтры; в медицине при уходе за больными или во время хирургической операции используют в качестве фильтра многослойные марлевые повязки.

Для получения чистых иода и серы используют такое физическое явление, как возгонка (сублимация), т. е. переход вещества из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу (рис. 88). При возгонке в нагреваемой части прибора кристаллическое вещество испаряется, а в охлаждаемой — снова конденсируется с образованием кристаллов. Лёд способен к возгонке, недаром мокрое бельё высыхает и на морозе.

Возгонка определила использование твёрдого углекислого газа СO₂ (как вы знаете, его называют сухим льдом) для хранения продуктов, и в первую очередь мороженого.

Различная плотность веществ лежит в основе такого способа разделения смесей, как отстаивание. Например, смеси нефти и воды, растительного масла и воды быстро расслаиваются и поэтому их легко отделить друг от друга с помощью делительной воронки (рис. 89, 90).

Чтобы ускорить процесс разделения смесей, вместо отстаивания в лабораторной практике часто используют центрифугирование, которое получило такое название из-за особого прибора — центрифуги. В центрифугу помещают пробирки со смесью веществ.

Включают прибор, который начинает, подобно карусели, интенсивно раскручивать закреплённые в нём пробирки. Под действием центробежной силы частицы разных веществ получают различное ускорение, так как обладают различной плотностью, и смесь разделяется (рис. 91).

1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.

2. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и слово-сочетаниям следующего параграфа.

1. Какой способ разделения смесей описан в научно-фантастическом произведении А. Беляева «Продавец воздуха»?

2. Откуда берёт своё начало поверье, что рассыпанная соль — к ссоре? Как помирить людей, поссорившихся из-за рассыпанной соли?

3. Укажите способы разделения следующих смесей:

а) зубной порошок и поваренная соль;

б) спирт и вода;

в) бензин и вода.

4. Как в походных условиях очистить и обеззаразить речную воду и сделать её пригодной для питья и приготовления пищи?

5. Почему работники элеваторов (зернохранилищ) при просеивании и сортировке зерна надевают специальную маску?

6. Какой способ очистки чайной заварки от чаинок вы используете, когда наливаете её из чайника через ситечко?

• Физические явления в химии. Ответы