Techniki stosowane do rozdzielania substancji tworzących mieszaniny jednorodne i niejednorodne uwzględniają liczbę faz, charakter składników i ich właściwości.
Skorzystaj z poniższych pytań, aby sprawdzić swoją wiedzę i uzupełnić studia o skomentowane rozwiązanie.
Pytanie 1
Powiązać metodę rozdzielania mieszanin z właściwościami wykorzystywanymi w procesie rozdzielania.
JA. Dekantacja
II. Destylacja
III. Ekstrakcji rozpuszczalnikiem
TEN. Rozpuszczalność
B. Gęstość
DO. temperatura wrzenia
Prawidłowa odpowiedź: I.B; II.C. oraz III.A.
I.B: A dekantować to proces rozdzielania niejednorodnych mieszanin, w którym naturalna separacja zachodzi poprzez gęstość niemieszalnych składników mieszaniny ciało stałe-ciecz lub ciecz-ciecz.
Na przykład w zbiorniku do uzdatniania wody materiały stałe osadzają się i osadzają na dnie, ponieważ są gęstsze.
II.C: A destylacja to proces rozdzielania mieszanin, których składniki mają różne temperatury wrzenia.
Na przykład składnik mieszaniny, który ma niską temperaturę wrzenia, ma tendencję do przejścia najpierw do stanu gazowego, a zatem jest oddzielany od innych. Oddzielony składnik można następnie skondensować (zwrócić do cieczy) i zebrać.
III.A: A ekstrakcji rozpuszczalnikiem odbywa się zgodnie z rozpuszczalność związków w mieszaninie.
Na przykład, kiedy przygotowujemy kawę, używamy gorącej wody w proszku, która zaciąga ze sobą rozpuszczalne związki. Dzieje się tak, ponieważ kawa zawiera substancje rozpuszczalne w gorącej wodzie.
pytanie 2
Przejrzyj poniższe stwierdzenia i osądź je jako prawdziwe (T) lub fałszywe (F).
( ) W filtracji ciało stałe i ciecz są oddzielone różnicą wielkości cząstek.
( ) Wirowanie to proces dekantacji przyspieszany siłą grawitacji.
( ) Rozdział w chromatografii odbywa się poprzez oddziaływanie składników mieszaniny z fazą ruchomą i fazą stacjonarną.
Prawidłowa odpowiedź: V; FA; V.
(V) W filtracji ciało stałe i ciecz są oddzielone różnicą wielkości cząstek.
Cząstki stałe są rozdzielane na mieszaninę ciało stałe-ciecz, ponieważ są zatrzymywane w medium filtracyjnym, ponieważ są większe i nie mogą przekraczać porów filtra.
(F) Wirowanie to proces dekantacji przyspieszany siłą grawitacji.
Wirowanie odbywa się pod działaniem siły odśrodkowej, która ruchem okrężnym przyspiesza proces dekantacji, powodując osiadanie gęstszego materiału na dnie pojemnika.
(V) Rozdział w chromatografii jest przeprowadzany przez oddziaływanie składników mieszaniny z fazą ruchomą i fazą stacjonarną.
W metodzie chromatograficznej mieszanina składników jest wprowadzana do fazy stacjonarnej, materiału zdolnego do zatrzymywania rozdzielanych substancji. Kiedy faza ruchoma przechodzi przez związki, może je przeciągać przez fazę stacjonarną poprzez interakcję z nimi. Im większa interakcja fazy ruchomej ze składnikiem mieszaniny, tym większa jej migracja przez fazę stacjonarną.
pytanie 3
(Vunesp) Podczas przygotowywania kawy gorąca woda wchodzi w kontakt z proszkiem i oddziela się w sitku. Operacje związane z tym oddzieleniem to odpowiednio:
a) destylacja i dekantacja.
b) filtracja i destylacja.
c) destylacja i przymus.
d) ekstrakcja i filtracja.
e) ekstrakcja i dekantacja.
Właściwa alternatywa: d) ekstrakcja i filtracja.
Źle. Destylacja rozdziela dwie zmieszane ciecze według ich temperatury wrzenia. Dekantacja to grawitacyjne oddzielanie mieszaniny ciała stałego i cieczy.
b) ŹLE. Filtracja wykorzystuje medium filtracyjne do zatrzymywania ciał stałych, a destylacja oddziela ciecze zgodnie z temperaturą wrzenia.
c) ŹLE. Destylacja służy do oddzielenia jednorodnej mieszaniny cieczy. Odcedzanie to popularny sposób nazywania filtracji kawy, w której używa się sitka.
d) PRAWIDŁOWE. Ekstrakcję rozpuszczalnikową przeprowadza się wodą, która w kontakcie z kawą rozpuszcza składniki znajdujące się w ciele stałym i odciąga je. Proszek jest zatrzymywany w filtrze, który stanowi medium filtracyjne do filtracji.
e) ŹLE. Chociaż ekstrakcja jest reprezentowana przez użycie gorącej wody jako rozpuszczalnika, dekantacja nie jest częścią tego procesu.
dowiedz się więcej o Separacja mieszanin.
pytanie 4
(Unirio) Mieszankę utworzoną z benzyny, wody, trocin i soli kuchennej można rozdzielić na różne składniki, wykonując poniższe czynności:
a) filtracja, dekantacja i destylacja.
b) zbieranie i dekantacja.
c) sublimacja i destylacja.
d) prasowanie i dekantowanie.
e) destylacja i dekantacja.
Właściwa alternatywa: a) filtracja, dekantacja i destylacja.
Mieszanka składająca się ze składników benzyny, wody, trocin i soli kuchennej ma 3 fazy:
| Faza 1 | Benzyna |
| Poziom 2 | trociny |
| Etap 3 | woda i sól |
a) PRAWIDŁOWE. Filtracja oddziela fazę 2 od innych faz, ponieważ trociny, cząstki stałe, są zatrzymywane w medium filtracyjnym.
Dekantacja oddziela fazę 1 od fazy 3, ponieważ ciecze mają różną gęstość i ze względu na swoje właściwości chemiczne nie mieszają się, ponieważ woda jest polarna, a benzyna niepolarna.
Destylacja wspomaga odparowanie rozpuszczalnika, wody, a rozpuszczone ciało stałe, sól kuchenna, ponownie krystalizuje.
b) ŹLE. Oczyszczanie odpowiada oddzielaniu ciał stałych o różnej wielkości cząstek, co nie ma miejsca w tym pytaniu. Dekantacja jest w stanie oddzielić jedynie składniki wody i benzyny.
c) ŹLE. Sublimacja nie jest procesem rozdzielania mieszanin, ale zmianą stanu fizycznego, która odpowiada przejściu ze stanu stałego do stanu gazowego, bez przechodzenia przez stan ciekły. Destylacja umożliwia jedynie oddzielenie składników wody i soli kuchennej.
d) ŹLE. Prasowanie odpowiada fizycznej operacji ściskania przedmiotu, co nie dotyczy przypadku przedstawionego w pytaniu. Dekantacja jest w stanie oddzielić jedynie składniki wody i benzyny.
e) ŹLE. Destylacja oddziela sól kuchenną od wody, która w procesie zostaje odparowana. Dekantacja usuwa benzynę ze względu na różnicę gęstości z wodą. Jednak same dwie operacje nie wystarczą do rozdzielenia wszystkich komponentów, ponieważ trocin nadal by brakowało.
pytanie 5
(Unicid) Ponumeruj drugą kolumnę zgodnie z pierwszą, a następnie wybierz opcję odpowiadającą prawidłowej numeracji, od góry do dołu
| Mieszanki | Główne metody separacji |
|---|---|
| 1) Tlen i azot | (///) Destylacja |
| 2) Olej i woda | (///) Filtracja |
| 3) Alkohol i woda | (///) Separacja magnetyczna |
| 4) Żelazo i siarka | (///) Dekantowanie |
| 5) Powietrze i kurz | (///) Upłynnianie |
a) 1 - 4 - 5 - 2 - 3
b) 1 - 5 - 4 - 3 - 2
c) 3 - 2 - 4 - 5 -1
d) 3 - 5 - 4 - 2 - 1
e) 5 - 1 - 3 - 4 - 2
Prawidłowa alternatywa: d) 3 - 5 - 4 - 2 - 1.
Destylacja oddziela alkohol i wodę (3), ponieważ oba składniki mają różne temperatury wrzenia.
filtrowanie oddziela powietrze i kurz (5), ponieważ ze względu na wielkość cząstek pył jest zatrzymywany w filtrze.
separacja magnetyczna oddziela żelazo i siarkę (4), ponieważ żelazo ma właściwości magnetyczne i jest przyciągane przez magnes.
Dekantacja oddziela olej i wodę (2), ponieważ oba składniki mieszaniny mają różną gęstość i nie mieszają się.
Skraplanie oddziela tlen i azot (1), ponieważ oba gazy tworzą jednorodną mieszaninę. W tym procesie powietrze jest schładzane, aż stanie się płynne. Następnie mieszanina jest podgrzewana i składniki są rozdzielane przez temperaturę wrzenia w kolumnie destylacyjnej.
pytanie 6
(Cesgranrio) Na jednym z etapów uzdatniania wody, które zaopatrują miasto, woda jest przez pewien czas przechowywana w zbiornikach, tak aby zawiesina cząstek stałych osadzała się na dnie. Ta operacja nazywa się:
a) filtracja.
b) sedymentacja.
c) syfonacja.
d) wirowanie.
e) krystalizacja.
Właściwa alternatywa: b) sedymentacja.
Źle. Ta operacja oddziela zawieszone ciała stałe od cieczy za pomocą bibuły filtracyjnej, która zatrzymuje cząstki podczas przechodzenia przez nią mieszaniny.
b) PRAWIDŁOWE. Ta operacja, dzięki działaniu grawitacji, sprawia, że gęstsze cząstki docierają do dna zbiornika i osadzają się, gdy woda jest w spoczynku.
c) ŹLE. Operacja ta odpowiada transportowi cieczy z poziomu górnego na dolny, to znaczy ciecz wpływa do pojemnika dolnego.
d) ŹLE. Operacja ta powoduje rozdzielenie mieszaniny poprzez przyłożenie siły odśrodkowej uzyskanej przez obroty urządzenia.
e) ŹLE. Ta operacja polega na oddzieleniu ciała stałego i cieczy przez odparowanie rozpuszczalnika. Rozpuszczone ciało stałe rekrystalizuje się.
Jako uzupełnienie lektury proponujemy tekstUzdatnianie wody.
pytanie 7
(Unifor) Ciało stałe A jest całkowicie rozpuszczone w cieczy B. Rozpuszczalnik B można oddzielić z mieszaniny za pomocą:
a) wirowanie.
b) syfonacja.
c) dekantacja.
d) filtracja.
e) destylacja.
Właściwa alternatywa: e) destylacja.
Źle. Wirowanie oddziela zawieszone ciała stałe w cieczy.
b) ŹLE. Syfon transportuje ciecz z wyższego punktu do niższego.
c) ŹLE. Dekantacja oddziela składniki o różnej gęstości siłą grawitacji.
d) ŹLE. Filtracja zatrzymuje cząstki stałe zawieszone w cieczy za pomocą medium filtracyjnego.
e) PRAWIDŁOWE. Destylacja umożliwia odparowanie rozpuszczalnika B i krystalizację ciała stałego A.
pytanie 8
(UnB) Oceń następujące punkty, zaznaczając C dla prawidłowego i E dla błędu.
1) Odparowanie umożliwia oddzielenie dwóch wysoce lotnych cieczy.
2) Możliwe jest oddzielenie jednorodnego materiału ciecz-ciecz przez destylację frakcyjną.
3) Oddzielenie składników ropy naftowej opiera się na różnicy między ich odpowiednimi temperaturami wrzenia.
4) Zasada destylacji frakcyjnej opiera się na różnicy rozpuszczalności ciał stałych w materiale.
1) ŹLE. Parowanie to zmiana stanu fizycznego, która odpowiada przejściu ze stanu ciekłego do stanu gazowego. Jeśli te dwie ciecze są bardzo lotne, to mają bardzo bliskie temperatury wrzenia, co utrudnia rozdzielenie.
2) PRAWIDŁOWE. Ciecze są oddzielone różnymi punktami wrzenia. Ciecz o najniższej temperaturze wrzenia jest najpierw usuwana z układu.
3) PRAWIDŁOWE. Ropa naftowa to złożona mieszanina węglowodorów o różnych właściwościach fizycznych i chemicznych. Wieże destylacyjne oddzielają składniki mieszaniny zgodnie z ich lotnością, ponieważ temperatury wrzenia zmieniają się wraz z rozmiarem łańcucha węglowego.
4) ŹLE. Opiera się na różnych temperaturach wrzenia składników mieszanki.
pytanie 9
(UFRGS) Dwufazowy układ heterogeniczny tworzą trzy różne ciecze A, B i C. Wiadomo, że:
- A i B mieszają się ze sobą;
- C nie miesza się z A iz B;
- A jest bardziej niestabilny niż B.
Na podstawie tych informacji najodpowiedniejsze metody rozdzielenia tych trzech cieczy to:
a) wirowanie i dekantacja.
b) dekantacja i topienie frakcyjne.
c) filtracja i wirowanie.
d) filtracja i destylacja frakcyjna.
e) dekantacja i destylacja frakcyjna.
Właściwa alternatywa: e) dekantacja i destylacja frakcyjna.
Zgodnie z danymi zawartymi w zestawieniu system prezentuje dwie fazy:
| Faza 1 | Ciecze A i B |
| Poziom 2 | Netto C |
Źle. Nie można stosować wirowania, ponieważ nadaje się do oddzielania cząstek zawieszonych w cieczy.
b) ŹLE. Nie można stosować topienia frakcyjnego, ponieważ nadaje się do oddzielania ciał stałych o różnych temperaturach topnienia.
c) ŹLE. Nie można stosować filtracji, ponieważ nadaje się do rozdzielania ciał stałych na ciecze. Podobnie wirowanie nie jest przydatne, ponieważ jest to przyspieszony proces oddzielania ciał stałych od cieczy.
d) ŹLE. Nie można stosować filtracji, ponieważ jest ona użyteczna w rozdzielaniu niejednorodnych układów ciało stałe-ciecz.
e) PRAWIDŁOWE. Dekantacja sprzyja rozdzieleniu fazy 1 ze składnikami A i B fazy 2, co odpowiada składnikowi C różnicą gęstości.
Destylacja wspomaga rozdział A i B w zależności od temperatury wrzenia substancji. Mieszaninę ogrzewa się i składnik o niższej temperaturze wrzenia najpierw odparowuje i zbiera w innym pojemniku.
pytanie 10
(Ufba) Na podstawie poniższego diagramu można stwierdzić, że:
a) Proces X to filtracja.
b) Ciało stałe A to węglan wapnia, CaCO3.
c) Proces Y dekantuje.
d) System C jest materiałem jednorodnym.
e) System D ma substancję.
f) Proces Z to prosta destylacja.
g) Woda destylowana jest materiałem.
Prawidłowe alternatywy: a, b, c, f.
a) PRAWIDŁOWE. Ciało stałe A zostało oddzielone od systemu B, ponieważ nie zostało w nim rozpuszczone. Filtracja zatrzymuje cząstki stałe, które pozostają na bibule filtracyjnej, podczas gdy ciecz, która przeszła przez lejek, jest zbierana w innym pojemniku.
b) PRAWIDŁOWE. Ogrzewanie spowodowało reakcję chemiczną. W nim powstały nowe substancje przez rozkład węglanu wapnia (CaCO3).
CaCO3 WSPÓŁ2(sol) + CaO(y)
c) PRAWIDŁOWE. Ponieważ mieszanina składa się z niemieszających się cieczy, rozdzielenie nastąpiło z powodu różnicy gęstości. Podczas dekantacji, za pomocą lejka do bromu, składniki samoistnie rozdzielają się.
d) ŹLE. Jeśli system jest jednofazowy, ma tylko jedną fazę i może być jednorodną mieszaniną lub czystą substancją.
e) ŹLE. System D jest jednorodną mieszaniną wody i węglanu wapnia (CaCO)3).
f) PRAWIDŁOWE. Ponieważ system D jest jednorodny, złożony z cieczy i ciała stałego, dzięki destylacji ciecz może zostać odparowana, a następnie skondensowana i zebrana w innym pojemniku.
g) ŹLE. Woda destylowana jest substancją, ponieważ w całości posiada stałe i niezmienne właściwości.
pytanie 11
(PUC-MG) Przy umieszczaniu heksanu (d = 0,66 g/cm3), woda (d = 1 g/cm3) i sól (NaCl) w szklanym naczyniu laboratoryjnym zwanym lejkiem separacyjnym (zdjęcie poniżej), zaznacz odpowiedni aspekt obserwowany po pewnym czasie spoczynku.
a) A
b) B
c) C
d) D
Prawidłowa alternatywa: c) C.
Heksan ma mniejszą gęstość niż woda, więc jest składnikiem w górnej części lejka dekantacyjnego.
Gdy dodamy sól do wody, jony ulegają dysocjacji, jak pokazuje równanie chemiczne:
Ponieważ jest związkiem jonowym i rozpuszczalnym w wodzie, chlorek sodu ulega przemianie, rozpadając się na swoje jony, a zatem woda i sól stanowią fazę w układzie.
Rezultatem jest produkt o średniej gęstości pomiędzy wodą i solą, która wynosi 2,16 g/cm³. Dzieje się tak, ponieważ woda nie jest już czystą substancją i stała się mieszaniną.
Zdobądź więcej wiedzy, czytając o Przemiany fizyczne i chemiczne.
pytanie 12
(Kairu) Jeśli chodzi o procesy separacji materiałów, wskaż właściwą alternatywę.
a) Odsączanie kawy, proces separacji materiałów, jest zjawiskiem fizycznym.
b) Faza systemu to elementy, które składają się na ten system.
c) Jednym z procesów często stosowanych do oddzielania wody morskiej od soli jest filtracja.
d) Gdy substancje zmieniają się ze stanu stałego w ciecz, istnieją dowody, że zaszła reakcja chemiczna.
e) Destylacja frakcyjna to proces często stosowany do oddzielenia dwóch ciał stałych.
Właściwa alternatywa: a) Odsączanie kawy, proces separacji materiałów, jest zjawiskiem fizycznym.
a) PRAWIDŁOWE. Odcedzenie kawy jest równoznaczne z jej filtrowaniem. Więc jest to zjawisko fizyczne.
b) ŹLE. Faza odpowiada regionowi systemu, który przedstawia te same aspekty w całym swoim rozszerzeniu.
c) ŹLE. Często stosowanym procesem jest parowanie. Woda, która ma niższą temperaturę wrzenia niż sól, jest oddzielana jako pierwsza.
d) ŹLE. Zmiana stanu fizycznego reprezentuje fizyczną transformację. Reakcja chemiczna zachodzi, gdy powstają nowe substancje.
e) ŹLE. Destylacja frakcyjna jest często stosowana do oddzielania składników ciekłych z jednorodnej mieszaniny, tj. substancje są mieszalne. Dlatego destylacja rozdziela się zgodnie z różnymi punktami wrzenia.
Zobacz też: Ćwiczenia na mieszaninach jednorodnych i niejednorodnych.
