Різноманітність речовин, чисті речовини і суміші, способи розділення сумішей

Вивчення параграфа допоможе вам:

•    зрозуміти причини різноманітності речовин;

•    пояснювати відмінності складних речовин від простих;

•    наводити прикладі неорганічних і органічних речовин.

Причини великої різноманітності речовин. Завдяки існуванню понад 100 видів атомів таїх здатності сполучатися між собою у різній кількості і послідовності утворилися мільйони речовин» Серед них е речовини природного походження. Це вода» кисень> олія» крохмаль» сахароза та багато-багато інших.

Завдяки досягненням хімії стало можливим створення нових речовин навіть із наперед визначеними властивостями. Такі речовини вам теж відомі. Це поліетилен» переважна більшість ліків» штучний каучук — основнаречовинау складі гуми» з якої виготовляють велосипедні та автомобільні шини. Оскільки речовин дуже багато» виникла потреба якимось чином розподілити їх на окремі групи.

Речовини поділяють на деіі групи — прості і складні.

Прості речовини. Існують речовини» в утворенні яких беруть участь атоми лише одного виду» тобто одного хімічного елемента. Скористаємося довідковою табл, 4 (див. с. 39) і розглянемо приклади. Із атомів наведеного в ній хімічного елемента Алюмінію утворена проста речовина алюміній. У складі цієї речовини е атоми лише Алюмінію. Як і алюміній» проста речовина залізо утворена лише з атомів одного хімічного елемента — Фе-руму. Зверніть увагу» що назви речовин прийнято писати з малої літери» а хімічних елементів — з великої.

Речовини, що утворені атомами лише одного хімічного елемента, називаються простими.

До простих речовин належить і кисень. Проте від алюмінію та заліза ця проста речовина відрізняється тим» що атоми Оксигену» з яких вона утворена» сполучені по два в одній молекулі. Основною речовиною у складі Сонця е водень. Це проста речовина» молекули якої складаються з двох атомів Гідрогену.

До складу простих речовин входять або атоми, або молекули. Молекули простих речовин утворені з двох чи більше атомів одного хімічного елемента.

Складні речовини. Простих речовин існує кілька сотень» тоді як складних — мільйони. Вони складаються з атомів різних елементів. І справді» молекула складної речовини води містить атоми Гідрогену та Оксигену. Метан утворений атомами Гідрогену та Карбону. Зверніть увагу» молекули обох речовин містять атоми Гідрогену. У молекулі води е один атом Оксигену» натомість у молекулі метану — один атом Карбону.

Така невелика відмінність складу молекулі такі великі відмінності у властивостях! Метан — легко-

займиста вогненебезпечна речовина» вода не горить і використовується при гасінні пожеж.

Складними називають речовини, які утворені атомами різних хімічних елементів.

Розгляньте мал. 19. У яких випадках зображено утворення простих» а в яких — складних речовин?

Наступним поділом речовин на групи е поділ на органічні й неорганічні речовини.

Органічні речовини. Назва цієї групи речовин походить відслово.організмі стосується складних речовин» що вперше були одержані з організмів. На сьогодні відомо понад 10 млн органічних речовин» і далеко не всі вони природного походження. Прикладами органічних речовин є білки» жири» вуглеводи» на які багаті продукти харчування (мал. 20).

Чимало органічних речовин створила людина в лабораторіях. Але сама назва «органічні речовини» збереглася. Відтепер вона поширюється майже на всі складні речовини» що містять атоми Карбону.

Органічні речовини — це складні речовини, молекули яких містять атоми Карбону.

Неорганічні речовини. Решта складних речовин» що не відносяться до органічних» називаються неорганічними речовинами. Всі прості речовини належать до неорганічних. Неорганічними речовинами е вуглекислий газ» питна сода та деякі інші.

У тілах неживої природи переважають неорганічні речовини» у тілах живої природи більшість речовин— органічні. Намал. 21 зображено тіла неживої природи та рукотворні тіла. Вони утворені або з неорганічних речовин (мал. 21, d-г)^ або виготовлені з органічних речовин природного походження чи штучно створених людиною (мал. 21, ґ-е).

Скарбничка знань

Одна молекула сахарози складається з 12 атомів Карбону, 22 атомів Гідрогену, 11 атомів Оксигену, Склад и молекули позначають записом    Під    час    пригорання

(обвуглювання) сахароза чорніє. Це відбувається тому, що молекула сахарози розкладається на просту речовину вуглець (має чорний колір) і складну речовину воду.

Будьте захисниками природи

З органічних речовин (поліетилен) виготовляють різноманітні пакувальні матеріали, наприклад пляшки для газо-ван6Гво/і*і, пакети, а також одноразовий посуд. Вони міцні, легкі, але не піддаються руйнуванню в природі, атому забруднюють довкілля. Особливо шкідливим є спалювання цих виробів, тому що підчас їх горіння утворюються отруйні речовини.

Захистіть природу від таких забруднень — не спалюйте вироби з пластмаси, збирайте їх у спеціально відведених місцях. Радьте своїм рідним і знайомим використовувати біопакети, біопосуд, які з часом розкладаються, не завдаючи шкоди природі.

Перевірка знань

1.    Які речовини називають простими, а які — складними? Наведіть приклади цих речовин.

2.    Чим відрізняється молекула простої речовини кисню від молекули води?

3.    Які речовини прийнято називати органічними? Яких речовин — органічних чи неорганічних — у природі більше?

4.    Запишіть у зошит назви тіл, зображених на мал. 21. Назвіть відомі вам органічні і неорганічні речовини, що входять доіх складу.

Чисті речовини і суміші

Вивчення параграфа допоможе вам:

•    розрізняти чисту речовину і суміш, наводити іх приклал^і:

•    пояснювати відмінність чистих речовин від сумішей.

Кожна речовина складається з властивих їй частинок. Так» вода складається з молекул води» в якій два атоми Гідрогену сполучені з одним атомом Оксигену. Молекули води відрізняються складом» формою» розмірами» властивостями від молекул інших речовин. Якщо в посудині містяться лише молекули води і відсутні частинки інших речовин» то така вода вважається чистою речовиною.

Чисті речовини. Чисті речовини характеризуються постійними фізичними властивостями. Зокрема» тільки чиста вода кипить при температурі 100 ®С і замерзає при О ®С. Якщо в ній буде розчинена сіль» то температура кипіння перевищить 100 ®С» а температура замерзання знизиться. Тому під час ожеледиці тротуари посипають кухонною сіллю.

Склад чистої речовини постійний» не залежить від того» як її добували та де вона перебуває у природі.

Чистими речовинами називають речовини, що складаються з частинок однієї речовин и і характеризуються постійними властивостями.

Ознайомтеся з прикладами чистих речовин за мал. 22.

Купуючи в магазині сіль» цукор» крохмаль» ми розраховуємо нате» що маємо справу з чистими речовинами* Але і в цих продуктах харчування є незначні домішки інших речовин. Як ви зрозуміли» у природі та побуті речовини в чистому вигляді практично не трапляються.

Суміші. У природі» техніці» побуті переважають суміші — поєднання двох чи більше речовин. Природними сумішами є повітря» природний газ» нафта» молоко» морська вода» граніт» гірські породи» фруктові соки. За мал. 23 з'ясуйте» в яких агрегатних станах можуть перебувати суміші.

До відомих вам сумішей» які створює і використовує людина» належать: будівельні суміші» бензин» фарби» пральні порошки» зубні пасти» кетчупи» майонези» різноманітні страви тощо.

Суміш — це дві і більше речовин, змішані між собою. Існують тверді, рідкі, газуваті суміші.

На мал. 24 показано» щез лимонної кислоти і води виготовили суміш. Молекули цих речовин змішані в одній посудині.

Ви теж у змозі виготовити різні суміші» наприклад чай» мильний розчин» компот» тісто — суміш із борошна» соди і води.

Окремі речовини у складі суміші прийнято називати компонентами. Компоненти природної суміші граніту побачити легко. В іншій природній суміші — молоці — компонентів не видно» хоча до її складу входить багато речовин і серед них — вода» жири» білки. Ці компоненти допомагає розпізнати мікроскоп. А ось розгледіти компоненти такої природної суміші» як морська вода» не вдається навіть під мікроскопом.

Суміші бувають природними і виготовленими людиною. Для приготування однієї суміші необхідно мати дві і більше речовин.

Суміш води і цукру може залишатись без змін довго. Природна суміш молоко через кілька днів перебування в теплому місці почне розділятися на компоненти. У верхньому шарі збирається жир» під ним стають видимими згущення білкових молекул і рідина. Щоб виділити окремо сметану» масло і сир» суміш треба розділити.

Розділити суміш — означає виділити окремо ії компоненти.

Для виконання окремих дослідів потрібні чисті речовини. Тому використовують різні способи позбав лен ня однієї речовини від присутності в ній часточок іншої. Про способи розділення сумішей ви дізнаєтесь у наступному параграфі.

Скарбничка знань

Розміри компонентів суміші е характеристикою, за якою суміші поділяють на однорідні та неоднорілні- До однорідних сумішей належать суміші, в яких навіть у мікроскоп не вдається розгледти окремі компоненти. До неоднорідних сумішей належать ті, компоненти яких можна бачити неозброєним оком.

У складі суміші компоненти не втрачають основних властивостей. Так, у суміші з водою цукор зберігає солодкий смак. Пісок залишається жовтим на березі річки тау воді.

Будьте захисниками природи

Для миття автомобілів використовують суміш спеціальних мийних засобів і вол^і. Трапляється, що під час миття автомобіля в домашніх умовах дорослі не стежать, кулії стікає ця шкідлива для живоГ приролії суміш. Радьте дорослим мити автомобіль подалі від ви саджених дерев та кущів, підчас приготування суміші не зловживати мийним засобом. Пам'ятайте! Розбавляючи суміш водою вдвічі, небезпечну її дію зменшують у 6-8 разів.

Перевірка знань

1.    Чи можна молоко вважати чистою речовиною? Чому?

2.    Які компоненти повітря вам відомі?

3.    Чим суміш відрізняється від чистої речовини?

4.    Запи ш іть у зош ит по 2-3 п ри клади відомих вам твердих, рідких і газуватих суміш ей.

5.    Знайдіть зайве слово у ланцюжку: а) вода — сахароза — компот: б) молоко — газована вода — кисень. Поясніть свій вибір.

6.    У малих групах виконайте проект «Речовини та суміші, які людина використовує у повсякденному житті». Укажіть, які з них і з якою метою використовуєте ви і ваші рідні. Про одну з речовин чи сумішей підготуйте розповідь. Намагайтеся презентувати результати виконання проекту цікаво і яскраво.

Способи розділення сумішей

Вивчення параграфа допоможе вам:

•    називати способи розділення сумішей;

•    розділяти суміші фільтруванням.

Суміші можна розділяти різними способами» серед яких найпоширенішими е відстоювання» фільтрування» випарювання.

Відстоювання. Відстоюванням розділяють суміші» компоненти яких легко відіц-ляються один від одного» наприклад суміш крохмалю і води (мал. 25» а).

Невдовзі після приготування суміші ми бачимо» як крохмаль осідає на дно (мал. 26» б)» оскільки він нерозчинний і важчий за воду. Шар води розташовується над крохмалем. На мал. 26» е показано» як обережним зливанням води цю суміш розділяють.

Слід зазначити» що повного розділення компонентів суміші відстоюванням досягти не вдається. Частина води залишається з крохмалем» а частина крохмалю разом із водою відділяється від суміші.

Проведемо розділення суміші олії та води (мал. 26). Для повноти розділення використаємо лабораторне обладнання» що має назву ділильна лійка. Як і в першому випадку» ці речовини не розчиняються одна в одній» але олія легша за воду.

Суміш помісти мов ділильну лійку. Невдовзі шар олії розташується зверху над водою. Чітко видно лінію розділу двох рідких речовин. Поворотом краника відкривають у лійці отвір» через який у стакан виливається вода. Після виливання води кран закривають» і олія залишається в лійці. Через верхній отвір лійки її зливають в окрему посудину.

Відстоювання — один із способів розділення сумішей. Компоненти суміші внаслідок відстоювання розшаровуються, томуі'х легко розділяти.

фільтрування. Розділення суміші рідини і нерозчинної в ній твердої речовини більш повно можна здійснити способом фільтрування.

Для проведення фільтрування потрібне додаткове обладнання — звичайна лійка, фільтр, скляна паличка. Фільтри — це нещільні пористі матеріали, через які просочується рідина, але не проникають частинки твердого компонента суміші. Такими властивостями наділені папір, тканина, шар піску, вата.

Фільтрування — це спосіб розділення суміші шляхом пропускання iV через фільтри, що здатні затримувати частинки одного з її компонентів.

На мал. 27 показано, як проводять розділення суміші залізних ошурківі води фільтруванням. Суміш води й ошурків обережно по скляній паличці, приставленій збоку лійки, як зображено на малюнку, виливають на фільтр. Вода швидко проникає через наявні у фільтрі пори і стікає в посуди ну-приймач. Можна спостерігати, яку посудину-приймач надхо-

дить прозора чиста вода. Розміри залізних ошурків більші за пори фільтра, а тому осідають на ньому.

Як і в попередніх двох дослідах, суміші вдалося розділити завдяки тому, що один компонент суміші не розчинявся в іншому.

Випарювання. У природі і побуті досить багато сумішей, частинки речовин у яких настільки перемішані і малі за розмірами, що ні відстоюванням, ні фільтруванням їх не розділити. Наприклад, суміш води і кухонної солі проходить через фільтр повністю, жоден з її компонентів не залишається на фільтрі. Яким чином розділити цю суміш? У таких випадках використовують інший спосіб — випарювання.

Випарювання — це видалення при нагріванні рідкого компонента суміші.

Намал. 28, й показано приготування суміші кухонної солі і води та подальше її розділення за допомогою випарювання.

Під час випарювання вода випаровується і перетворюється на водяну пару (мал. 28, б). На дні посудини, в якій здійснювали випарювання, залишається тверда речовина (мал. 28, ^).

Скарбничка знань

Крім розглянутих, існують інші способи розділення сумішей. Так, можна скористатися властивістю речовин притягуватися до магніту. Цей спосіб роздлення сумішей можна

використати, якщо одна з речовин реагуе на дю магніту, а інша — ні.

Намагнічування властиве залізу і відсутнє в сірки. Варто до суміші цих речовин пілнести магніт (це можна зробити через тонкий лист паперу), і суміш розділиться, залізні ошурки притягнуться до магніту, його буде легко потім очистити від них.

Використовуючи великі магніти на заводах з переробки металів, відділяють залізний лом від інших металів.

Перевірка знань

1.    Які ви знаете способи розділення сумішей?

2.    Яку суміш можна розділити випарюванням:

а)    піску і залізних ошурків,

б)    води і питної соди?

3.    Яку суміш можна розділити відстоюванням: а) бензину і води, б) цукру і води?

4.    Розробіть і обговоріть у групах план розділення суміші во/і^і, піску і кухонної солі. Продумайте, яким обладнанням слід скористатися, щоб ваш план реалізувати.

Станьте дослідниками природи

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ

Розділення сумішей фільтруванням

Вам знадобляться: лійка, паперовий фільтр, мірна посудина, хімічні стакани, ложечка для твердих сипучих речовин, скляна паличка, вода, пісок.

На цьому занятті ви навчитеся: виготовляти та розділяти суміші речовин фільтруванням.

Завдання 1. Приготуйте суміш із 50 мп води і 10 г річкового піску.

Завдання 2. Змонтуйте прилад, як показано на мал. 27 (/їйв. с. 51), переконайтеся, що фільтр не виходить за межі лійки.

Завдання 3. Забезпечте щільне прилипання фільтра до лійки, для цього злегка змочіть краї фільтра водою.

Завдання 4. Проведіть фільтрування суміші так, як описано у параграфі.

Які властивості компонентів суміші дозволили застосувати фільтрування для їх розділення? Чи можна було скористатися іншим способом? Яких практичних умінь ви набули?

Це  матеріал з підручника Природознавство 5 клас О.Г. Ярошенко, В.М. Бойко