Смеси могут отличаться между собой не только по составу , но и по внешнему виду . В соответствии с тем, как выглядит данная смесь и какими свойствами она обладает, её можно отнести либо к однородным (гомогенным) , либо к неоднородным (гетерогенным) смесям.
Однородными (гомогенными) называют такие смеси, в которых даже при помощи микроскопа нельзя обнаружить частицы других веществ.
Состав и физические свойства во всех частях такой смеси одинаковы, поскольку между отдельными её составными частями отсутствуют поверхности раздела.
К однородным смесям относятся:
- смеси газов;
- растворы;
- сплавы.
Смеси газов
В качестве примера такой однородной смеси можно назвать воздух .
В состав чистого воздуха входят различные газообразные вещества :
- азот (его объёмная доля в чистом воздухе составляет \(78\) %);
- кислород (\(21\) %);
- благородные газы - аргон и другие (\(0,96\) %);
- углекислый газ (\(0,04\) %).
Газообразной смесью являются природный газ и попутный нефтяной газ . Основными составными частями этих смесей являются газообразные углеводороды : метан, этан, пропан и бутан.
Также газообразной смесью является такой возобновляемый ресурс, как биогаз , образующийся при переработке бактериями органических остатков на свалках, в ёмкостях очистных сооружений и в специальных установках. Главная составная часть биогаза - метан , который содержит примесь углекислого газа, сероводорода и целого ряда других газообразных веществ.
Cмеси газов: воздух и биогаз. Воздух можно продавать любознательным туристам, а биогаз, получаемый из зелёной массы в специальных ёмкостях - использовать в качестве топлива
Растворы
Обычно так называют жидкие смеси веществ, хотя этот термин в науке имеет более широкое значение: раствором принято называть любую (в том числе газообразную и твёрдую) однородную смесь веществ. Итак, о жидких растворах.
Важным раствором, встречающимся в природе, является нефть . Жидкие продукты, получаемые при её переработке: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, смазочные масла - также представляют собой смесь различных углеводородов .
Обрати внимание!
Чтобы приготовить раствор, нужно газообразное, жидкое или твёрдое вещество смешать с растворителем (водой, спиртом, ацетоном и др.).
Например, нашатырный спирт получают, растворяя вводе газ аммиак. В свою очередь, для приготовления тинктуры йода кристаллическиййод растворяют в этиловом спирте(этаноле).
Жидкие однородные смеси (растворы): нефть и нашатырный спирт
Сплав (твёрдый раствор) может быть получен на основе любого металла , и в его состав может входить множество различных веществ.
Самыми важными в настоящее время являются сплавы железа - чугуны и стали.
Чугунами называют сплавы железа, содержащие более \(2\) % углерода, а сталями - сплавы железа, содержание углерода в которых меньше.
То, что обычно называют «железом», на самом деле является сталью с низким содержанием углерода. Кроме углерода в состав сплавов железа могут входить кремний, фосфор, сера .
Ты долго принимаешь очень горячий душ, зеркало в ванной покрывается паром. Ты забываешь на окне кастрюлю с водой, а потом обнаруживаешь, что вода выкипела и кастрюля обгорела. Можно подумать, что вода любит превращаться то из газа в жидкость, то из жидкости в газ. Но когда это происходит?
В вентилируемом пространстве вода постепенно испаряется при любой температуре. Но кипит она только при определенных условиях. Температура кипения зависит от давления над жидкостью. При нормальном атмосферном давлении температура кипения составит 100 градусов. С высотой давление уменьшится так же, как и температура кипения. На вершине Монблана она составит 85 градусов, и там уже не приготовить вкусный чай! Но в скороварке, когда раздается свисток, температура воды уже составляет 130 градусов, а давление в 4 раза выше атмосферного. При такой температуре еда готовится скорее, а ароматы не улетучиваются вместе с парнем, поскольку клапан закрыт.
Изменение агрегатного состояния вещества при температурных изменениях.
Любая жидкость может перейти в газообразное состояние, если ее достаточно нагреть, а любой газ в жидкое, если его остудить. Поэтому бутан, который используют в газовых плитах и на даче, хранят в закрытых баллонах. Он жидкий и находится под давлением, как в скороварке. И на открытом воздухе при температуре чуть ниже 0 градусов метан кипит и очень быстро испаряется. Сжиженный метан хранят в гигантских резервуарах - танках. При обычном атмосферном давлении метан закипает при температуре 160 градусов ниже нуля. Чтобы газ не улетучился во время транспортировки, танки тщательно затрагивают как термосы.
Изменение агрегатных состояний вещества при изменении давления.
Между жидким и газообразным состоянием вещества существует зависимость от температуры и давления. Поскольку вещество в жидком состояние более насыщенное, чем в газообразном, можно подумать, что если увеличить давление, газ сразу превратится в жидкость. Но это не так. Впрочем, если ты станешь сжимать воздух велосипедным насосом, ты обнаружишь, что он нагревается. Он аккумулирует энергию, которую ты ему передаешь, давя на поршень. Газ путем сжатия можно превратить в жидкость лишь в том случае, если его одновременно охлаждать. Наоборот, жидкости, чтобы превратиться в газ, необходимо получить тепло. Вот почему испаряющийся спирт или эфир, отбирает тепло у нашего тела, создает ощущение холода на коже. Испарение морской воды под влиянием ветра охлаждает водную поверхность, а потоотделение остужает тело.
Упражнение 1. Вставьте вместо точек данные прилагательные жидкий, твёрдый, газообразный .
Упражнение 2. Ответьте на вопросы.
1. Какие вещества есть в природе?
2. В каком состоянии находится соль?
3. В каком состоянии находится бром?
4. В каком состоянии находится азот?
5. В каком состоянии находятся водород и кислород?
Упражнение 3. Вставьте вместо точек нужные слова.
1. В природе есть … вещества.
2. Бром находится в … состоянии.
3. Соль – это … вещество.
4. Азот находится в … состоянии.
5. Водород и кислород – это … вещества.
6. Они находятся в … состоянии.
Упражнение 4. Прослушайте текст. Прочитайте его вслух.
Химические вещества растворяются или не растворяются в воде. Например, сера (S) не растворяется в воде. Йод (I 2) тоже не растворяется в воде. Кислород (O 2) и азот (N 2) плохо растворяются в воде. Это малорастворимые в воде вещества. Некоторые химические вещества хорошо растворяются в воде, например, сахар.
Упражнение 5. Ответьте на вопросы к тексту упражнения 4. Свои ответы запишите в тетради.
1. Какие вещества не растворяются в воде?
2. Какие вещества хорошо растворяются в воде?
3. Какие вы знаете малорастворимые в воде вещества?
Упражнение 6. Закончите предложения.
1. Химические вещества растворяются или … .
2. Некоторые химические вещества хорошо … .
3. Глюкоза и сахароза … .
4. Кислород и азот плохо … .
5. Сера и йод … .
Упражнение 7. Напишите предложения. Слова из скобок используйте в нужной форме.
1. Соль растворяется в (обычная вода).
2. Некоторые жиры растворяются в (бензин).
3. Серебро растворяется в (азотная кислота).
4. Многие металлы растворяются в (серная кислота – H 2 SO 4).
5. Стекло не растворяется даже в (соляная кислота – HCl).
6. Кислород и азот плохо растворяются в (вода).
7. Йод хорошо растворяется в (спирт или бензол).
Упражнение 8. Прослушайте текст. Прочитайте его вслух.
Все вещества имеют физические свойства. Физические свойства – это цвет, вкус и запах. Например, сахар имеет белый цвет и сладкий вкус. Хлор (Cl 2) имеет жёлто-зелёный цвет и резкий неприятный запах. Сера (S) имеет жёлтый цвет, а бром (Br 2) – тёмно-красный. Графит (C) имеет тёмно-серый цвет, а медь (Cu) – светло-розовый. Соль NaCl имеет белый цвет и солёный вкус. Некоторые соли имеют горький вкус. Бром имеет резкий запах.
Упражнение 9. Ответьте на вопросы к тексту упражнения 8. Ответы запишите в тетради.
1. Какие физические свойства вы знаете?
2. Какие физические свойства имеет сахар?
3. Какие физические свойства имеет хлор?
4. Какой цвет имеют графит, сера, бром и медь?
5. Какие физические свойства имеет хлорид натрия (NaCl)?
6. Какой вкус имеют некоторые соли?
7. Какой запах имеет бром?
Упражнение 10. Составьте предложения по образцу.
Образец: Азот – вкус. Азот не имеет вкуса. У азота нет вкуса. Азот – это вещество без вкуса.
1. Хлорид натрия – запах. – …
2. Мел – вкус и запах. – …
3. Спирт – цвет. – …
4. Вода – вкус, цвет и запах. – …
5. Сахар – запах. – …
6. Графит – вкус и запах. – … .
Упражнение 11. Скажите, что вещества обладают теми же свойствами, что и вода.
Образец: Вода – это сложное вещество, этиловый спирт тоже сложное вещество.
1. Вода – это жидкость, азотная кислота тоже …
2. Вода – это прозрачное вещество, серная кислота тоже …
3. Вода не имеет цвета, алмаз тоже …
4. Вода не имеет запаха, кислород тоже … .
Упражнение 12. Скажите, что вода обладает иными качествами, чем этиловый спирт.
1. Этиловый спирт – это лёгкая жидкость, а вода …
2. Этиловый спирт имеет характерный запах, а вода …
3. Этиловый спирт обладает невысокой температурой кипения, а вода … .
Упражнение 13. Уточните следующие сообщения, используйте слова характерный, специфический, резкий, фиолетовый, красно-коричневый, бесцветный, высокий, жёлтый .
Образец: Бром – жидкость тёмного цвета. Бром – жидкость тёмно-красного цвета.
1. Этиловый спирт имеет запах. 2. Йод имеет запах. 3. Пары йода имеют окраску. 4. Раствор йода тёмного цвета. 5. Серная кислота – это жидкость. 6. Серная кислота имеет температуру кипения. 7. Сера имеет цвет.
Упражнение 14. Расскажите о физических свойствах веществ, используйте приведённые слова и словосочетания.
1. Фтор (F 2) – газ – светло-зелёный цвет – резкий запах – ядовитый.
2. Хлор (Cl 2) – газ – жёлто-зелёный цвет – резкий запах – ядовитый.
Я помню, как определение агрегатного состояния вещества нам объясняли еще в начальных классах. Учительница привела хороший пример про оловянного солдатика и тогда всем стало все понятно. Ниже я попробую освежить свои воспоминания.
Определить состояние вещества
Ну тут все просто: если вещество берется в руки, его можно пощупать и при нажатии на него оно сохраняет свои объем и форму - это твердое состояние. В жидком состоянии вещество не сохраняет форму, но сохраняет объем. Например, в стакане стоит вода, в данный момент она имеет форму стакана. А если ее перелить в чашку, то она примет форму чашки, но количество самой воды не изменится. Это означает, что вещество в жидком состоянии может менять форму, но не объем. В газообразном состоянии не сохраняется ни форма, ни объем вещества, а оно старается заполнить все доступное пространство.
А применительно к таблице, стоит упомянуть, что сахар и соль могут показаться жидкими веществами, но на самом деле они сыпучие вещества, весь их объем состоит из маленьких твердых кристаллов.
Состояния вещества: жидкое, твердое, газообразное
Все вещества на свете находятся в определенном состоянии: твердом, жидком или в виде газа. И любое же вещество может перейти из одного состояние в другое. Удивительно, но даже оловянный солдатик может быть жидким. Но для этого надо создать определенные условия, а именно - поместить его в сильно-сильно разогретое помещение, где олово расплавится и превратится в жидкий металл.
Но проще всего рассмотреть агрегатные состояния на примере воды.
- Если жидкую воду заморозить, то она превратиться в лед - это ее твердое состояние.
- Если жидкую воду сильно разогреть, то она начнет испаряться - это ее газообразное состояние.
- А если нагреть лед, то он начнет таять и опять превратится в воду - это называется жидким состоянием.
Особенно стоит выделить процесс конденсации: если сконцентрировать и охладить испаренную воду, то газообразное состояние перейдет в твердое - это называется конденсацией, и так образуется снег в атмосфере.
