CH21-METODY DĚLENÍ SMĚSÍ

Mgr. Aleš Chupáč, RNDr. Yvona PufferováGymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o.

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

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“

Soubor prezentací: CHEMIE PRO I. ROČNÍK GYMNÁZIA

LÁTKY

• LÁTKY a) chemicky čisté látkyPRVKY = látky složené z atomů, které

mají stejné protonové čísloSLOUČENINY = látky tvořené stejnými

molekulami ze sloučených atomů dvou a více prvků

b) směsiVětšina 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 voda2) ovocný kompot3) ocet 4) cigaretový dým5) oblaka na obloze6) hovězí polévka s nudlemi7) 50% pomerančový džus8) 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• 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.)

PAPÍROVÁ CHROMATOGRAFIE

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=nRg5UNwjQEczhlédněte 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. 5 Analytická fil. nálevka

Obr. 6 a 7 Detail horní části a dolní stopky analytické fil. nálevky

Filtrační nálevky

Obr. 8 Filtrační nálevka Obr. 9 Žebrovaná filtrační nálevka

Filtrační nálevky

Obr. 10 Büchnerova nálevka

Obr. 11 Detail Büchnerovy nálevka

ÚLOHA: Pomůcky k běžné školní filtraci

Na následujícím obrázku jsou vyobrazeny pomůcky užívané k běžné školní filtraci. Pojmenujte je.

1.

3.2.

4.

Obr. 12 Pomůcky k filtraci

Uspořádání filtrační aparatury

Obr. 13 a 14 Aparatury pro filtraci

Poloha „stopky“ filtrační nálevky na kádince

špatnědobře

Obr. 15 a 16 Detail stopky filtrační nálevky při filtraci

ÚLOHA: Filtrace s různými filtračními materiály

OBRÁZEK: Filtrace s pomocía) tkaninyb) gázyc) filtračního papíru

ÚKOL: Porovnejte všechny typyfiltrace 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 destilaceÚKOLY: 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.

2.

3.

4.

5.Obr. 18 Aparaturapro destilaci

DESTILACE

Obr. 19 Aparatura pro destilaci

ODVOD VODY

PŘÍVOD VODY

Typy chladičů

Obr. 20 Chladič (Liebigův sestupný)

Obr. 21 Chladič (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

Obr. 25, 26 a 27 Destilační přístroj v praxi

CHLADIČELEKTRODY V NÁDOBĚ S VODOU

DEKANTACE A ODSTŘEĎOVÁNÍ

DEKANTACE – je dělení pevné a kapalné fáze a spočívá v opatrném odlití nebo odsátí kapaliny od usazené vrstvy pevné látkyBližší postup dekantace (provedení) viz: http://www.ped.muni.cz/wchem/sm/hc/labtech/pages/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

• KRYSTALIZACEa) volná – roztok necháme volně stát, po delší době, v závislosti na koncentraci roztoku a teplotě okolí se začnou tvořit krystaly.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.

Obr. 28 Detail krystalů

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) praktickéuspořádání aparatury pro sublimaci.Objasněte dle schématu principsublimace.

1.

2.

3.Obr. 29 Aparatura pro sublimaci

Použité informační zdroje

1. 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.

2. Obrázky č. 13, 18, 20, 21, 22, 29 byly převzaty nebo nakresleny s pomocí programu ACD/ChemSketch 10.0

3. Obrázek č. 17 převzat z: ADAMKOVIČ, E. et al. Chemie pro 7. ročník ZŠ. Praha: SPN, 1982.

4. VACÍK, J. et al. Přehled středoškolské chemie. Praha: SPN, 1999.5. [online]. [cit. 2012-06-19]. Dostupné z www: http://www.

youtube.com/watch?v=nRg5UNwjQEc 6. [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.