Metody dělení směsi - podpora chemického a fyzikálního vzdělávání

Report
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. 11 Detail
Büchnerovy nálevka
Obr. 10 Büchnerova
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
špatně
dobře
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.
2.
Obr. 18 Aparatura
pro destilaci
3.
5.
DESTILACE
ODVOD
VODY
PŘÍVOD
VODY
Obr. 19 Aparatura pro destilaci
Typy chladičů
Obr. 20 Chladič
Obr. 21 Chladič
(Liebigův sestupný) (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
CHLADIČ
Obr. 25, 26 a 27 Destilační
přístroj v praxi
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
roztoku a teplotě okolí se začnou tvořit
Obr. 28 Detail
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
1.
2.
3.
4.
5.
6.
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.

similar documents