Решебник по химии 8 класс Габриелян §4

Физические явления – основа разделения смесей в химии

Стр. 24

Вопрос

Каждое вещество характеризуется индивидуальными свойствами. Сохраняются ли эти свойства в смесях?

Каждое вещество обладает своими уникальными свойствами, такими как цвет, запах, вкус, плотность, растворимость, температура плавления и кипения, а также химическая активность. В смесях эти свойства могут либо сохраняться, либо изменяться в зависимости от типа смеси. В гомогенных смесях, где вещества смешиваются на молекулярном уровне (например, раствор соли в воде), свойства отдельных компонентов могут быть частично скрыты, но остаются неизменными на уровне молекул. В гетерогенных смесях (например, песок и вода) компоненты сохраняют свои свойства и могут быть легко разделены. Однако при образовании химических соединений, а не простых смесей, вещества утрачивают свои индивидуальные свойства и образуют новые вещества с новыми характеристиками.

Стр. 24

Лабораторный опыт 3

Рассмотрите под лупой кусочек гранита. Вы увидите основные компоненты этого материала: кварц, слюду и полевой шпат. Опишите их.

Гранит состоит из трёх основных минералов: кварца, слюды и полевого шпата.

Кварц – это прозрачный или полупрозрачный минерал, часто бесцветный или с сероватым оттенком. Он обладает высокой твёрдостью и устойчивостью к механическим воздействиям. Кварц не имеет спайности, что делает его прочным и стойким к разрушению.

Слюда – минерал, который легко узнаваем по своей слоистой структуре. Она имеет стеклянный или перламутровый блеск и легко расслаивается на тонкие пластинки. Цвет слюды варьируется от прозрачного до чёрного, в зависимости от её состава.

Полевой шпат – это самый распространённый минерал в граните, чаще всего он розоватого, белого или серого цвета. Он имеет среднюю твёрдость и характерный стеклянный блеск. В отличие от кварца, полевой шпат обладает спайностью, что означает, что он может раскалываться по определённым плоскостям.

Эти три минерала придают граниту его характерную текстуру и прочность, делая его востребованным строительным материалом.

Стр. 24

Лабораторный опыт 4

На лист бумаги поместите шпателем порошок серы и железные опилки (в соотношении примерно 1:2) и тщательно перемешайте стеклянной палочкой. Рассмотрите полученную смесь невооружённым глазом и под лупой. Какой вывод о свойствах компонентов смеси вы можете сделать? Половину полученной смеси высыпьте в стакан с водой. Вторую половину накройте листом бумаги и поднесите к нему магнит. Что наблюдаете?

При рассмотрении смеси серы и железных опилок невооружённым глазом можно заметить, что она состоит из частиц разного цвета и структуры: сера имеет жёлтый цвет и порошкообразную консистенцию, а железные опилки – тёмные, металлические, с характерным блеском. Под лупой можно увидеть, что компоненты смеси не изменили своих свойств и не слились в однородное вещество. Это позволяет сделать вывод, что данная смесь является гетерогенной, поскольку её компоненты можно различить.

При добавлении половины смеси в воду наблюдается, что сера не растворяется и остаётся плавать на поверхности, поскольку она легче воды. Железные опилки, наоборот, оседают на дно стакана, так как они имеют большую плотность. Это подтверждает, что вещества в смеси сохраняют свои индивидуальные физические свойства.

Когда вторую половину смеси накрывают листом бумаги и подносят магнит, железные опилки притягиваются к магниту, а частицы серы остаются на месте. Это демонстрирует, что железо обладает магнитными свойствами, а сера – нет. Таким образом, можно сделать вывод, что в смеси каждый компонент сохраняет свои свойства, что позволяет разделить её механическими методами, например, с помощью магнита или отстаивания в воде.

Стр. 26

Вопрос

В сахарный песок попали частицы почвы (глины и речного песка). Как получить из этой смеси чистый сахар?

Для получения чистого сахара из смеси с частицами почвы (глины и речного песка) можно использовать несколько методов разделения:

1. Растворение и фильтрование

   • Сахар хорошо растворяется в воде, тогда как глина и песок в ней не растворяются.

   • Смесь следует залить водой и тщательно размешать.

   • В результате сахар растворится, а частицы песка и глины осядут на дно или останутся во взвешенном состоянии.

2. Фильтрация

   • Для удаления нерастворённых примесей (песка и глины) можно использовать фильтрование через бумажный фильтр.

   • Грязные частицы останутся на фильтре, а растворённый сахар пройдет через него.

3. Испарение (выпаривание)

   • Полученный сахарный раствор можно выпарить, нагревая его до полного испарения воды.

   • После испарения на дне сосуда останутся кристаллы чистого сахара.

Таким образом, метод растворения, фильтрования и выпаривания позволяет получить чистый сахар, отделив его от примесей почвы.

Стр. 28

Проверьте свои знания

1. Какие типы смесей различают по агрегатному состоянию образующих их веществ?

Смеси различаются по агрегатному состоянию их компонентов и могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Твердые смеси включают гетерогенные смеси, такие как гранит, и гомогенные смеси, такие как сплавы металлов. Жидкие смеси бывают растворами, например, соленая морская вода или раствор сахара в воде. Газообразные смеси включают воздух, который состоит из нескольких газов, таких как азот, кислород и углекислый газ. Смеси также могут быть однородными (гомогенными) или неоднородными (гетерогенными), в зависимости от видимости границ раздела между компонентами. Эти различия важны для понимания свойств веществ и их применения в химии и промышленности.

2. Перечислите способы разделения смесей. Какие свойства компонентов лежат в основе каждого способа?

Основные способы разделения смесей включают фильтрование, перегонку (дистилляцию), отстаивание, выпаривание и хроматографию. Фильтрование основано на различии в размерах частиц компонентов смеси и позволяет отделить твердые частицы от жидкости. Перегонка применяется для разделения жидкостей с разными температурами кипения. Отстаивание используется для разделения несмешивающихся жидкостей с разной плотностью, например, воды и масла. Выпаривание позволяет удалить растворитель, оставляя растворенное вещество, как при получении соли из морской воды. Хроматография основана на различной скорости движения компонентов смеси по адсорбенту, что позволяет разделить даже сложные смеси.

3. Назовите как можно больше бытовых приборов и приспособлений, действие которых основано на одном из способов разделения смесей.

В быту и промышленности используют различные устройства, работающие по принципам разделения смесей. Фильтрование применяется в водоочистных фильтрах, кофеварках, медицинских масках и респираторах. Перегонка используется в установках для дистилляции воды и в производстве алкогольных напитков. Отстаивание применяется в отстойниках на водоочистных станциях. Выпаривание происходит при высушивании белья или получении соли из морской воды. Хроматография используется в лабораторных анализах для разделения сложных смесей и определения состава веществ.

4. На надгробной плите одного из отечественных ученых высечены слова: «Ему было дано открыть хроматографию, разделяющую молекулы, объединяющую людей». Кто этот ученый?

Эти слова посвящены Михаилу Семеновичу Цвету, который открыл метод хроматографии. Он разработал способ разделения сложных смесей на отдельные компоненты с помощью адсорбции на твердой фазе. Первоначально этот метод использовался для изучения растительных пигментов, но впоследствии стал важным инструментом в химии, биологии и медицине. Открытие Цвета позволило ученым проводить анализ сложных соединений, таких как белки и лекарства, что сыграло важную роль в развитии науки.

Стр. 28

Примените свои знания

5. Проведите домашний эксперимент, соблюдая технику безопасности. Укрепите в подсвечниках свечи небольшого диаметра из воска и парафина и одновременно подожгите их. Наблюдайте за горением свечей. Постройте графики зависимости плавления свечей от времени. Продолжите таблицу «Сравнение процессов горения свечей из парафина и воска» и заполните её. Обсудите результаты работы в классе.

Проведение эксперимента по сравнению горения свечей из воска и парафина

Цель эксперимента: Сравнить процессы горения свечей, изготовленных из воска и парафина, определить их особенности и построить графики зависимости массы свечи от времени. ​

Материалы и оборудование:

• Свечи небольшого диаметра из пчелиного воска и парафина одинакового размера.

• Подсвечники для фиксации свечей. ​

• Весы для измерения массы свечей.

• Секундомер или часы с секундной стрелкой.

• Термометр для измерения температуры окружающей среды. ​

• Линейка для измерения длины свечи до и после горения. ​

• Бумага и карандаш для записи наблюдений. ​

Меры предосторожности:

• Проводите эксперимент в хорошо проветриваемом помещении, вдали от легковоспламеняющихся предметов. ​

• Убедитесь в устойчивости подсвечников, чтобы предотвратить опрокидывание свечей. ​

• Держите под рукой средства для тушения огня (например, воду или огнетушитель). ​

• Не оставляйте горящие свечи без присмотра. ​

Процедура эксперимента:

1. Подготовка свечей:

   • Измерьте и запишите длину и диаметр каждой свечи. ​

   • Взвесьте каждую свечу и зафиксируйте её начальную массу. ​

2. Установка свечей: ​

   • Закрепите свечи в отдельных подсвечниках, обеспечив их устойчивость. ​

   • Расположите свечи на безопасном расстоянии друг от друга, чтобы их пламя не влияло друг на друга. ​

3. Наблюдение за горением: ​

   • Одновременно зажгите обе свечи. ​

   • Каждые 10–15 минут измеряйте и записывайте массу каждой свечи.

   • Отмечайте визуальные изменения: интенсивность пламени, наличие копоти, скорость плавления и другие наблюдения. ​

4. Завершение эксперимента: ​

   • Продолжайте наблюдения до полного сгорания свечей или до достижения определённого времени (например, 2 часа). ​

   • Зафиксируйте конечные размеры и массу оставшегося материала каждой свечи. ​

Обработка результатов:

1. Построение графиков: ​

   • На основе полученных данных постройте графики зависимости массы свечи от времени для восковой и парафиновой свечей. ​

   • Сравните наклоны графиков, что позволит определить скорость сгорания каждого типа свечи.

2. Анализ наблюдений: ​

   • Сравните интенсивность пламени: какое из них было ярче или стабильнее. ​

   • Отметьте наличие или отсутствие копоти при горении каждой свечи. ​

   • Оцените общее время горения каждой свечи.

Сравнение процессов горения свечей из парафина и воска

Обсуждение результатов:

• Время горения: Восковые свечи горят дольше парафиновых. Это связано с тем, что воск имеет более высокую температуру плавления и плотность, что замедляет процесс горения.

• Скорость сгорания: Парафиновые свечи сгорают быстрее, что подтверждается более высокой средней скоростью сгорания. ​

• Качество пламени: Пламя восковых свечей обычно более мягкое и теплое, создавая уютную атмосферу. Парафиновые свечи дают яркое пламя, но могут растрескиваться при горении. ​

• Копоть и запах: Парафиновые свечи могут выделять незначительную копоть и иметь химический запах, особенно при использовании низкокачественного парафина. Восковые свечи выделяют приятный медовый аромат и практически не коптят. ​

Выводы:

Восковые свечи обладают преимуществами в виде более длительного и чистого горения, а также приятного аромата. Парафиновые свечи, хотя и горят быстрее и могут выделять копоть, остаются популярными из-за их доступности и разнообразия форм и цветов. ​

6. Предложите способы разделения следующих смесей: а) железные и медные стружки; б) песок и древесные опилки; в) бензин и вода; г) раствор этилового спирта в воде.

​Для разделения указанных смесей можно использовать следующие методы: ​

а) Железные и медные стружки:

Используйте магнит для отделения железных стружек от медных, поскольку железо обладает магнитными свойствами, а медь — нет. ​

б) Песок и древесные опилки:

Добавьте воду в смесь: песок осядет на дно из-за большей плотности, а опилки всплывут. Затем слейте воду с опилками и высушите оба компонента.

в) Бензин и вода:

Перелейте смесь в делительную воронку и дайте отстояться: вода и бензин образуют два слоя из-за разной плотности и несмешиваемости. Слейте нижний слой (воду) через кран воронки.

г) Раствор этилового спирта в воде:

Примените дистилляцию (перегонку): нагрейте смесь до температуры кипения этанола (78,37 °C), чтобы испарить спирт, затем конденсируйте его пар в отдельной ёмкости, отделяя от воды.

7. Старатели отделяют золото от пустой породы, взбалтывая грунт в воде и сливая мутную жидкость с осадка. Так появилось выражение «мыть золото». На каком свойстве золотого песка основано его отделение от пустой породы?

​Старатели отделяют золото от пустой породы, промывая грунт в воде и сливая мутную жидкость с осадка. Этот процесс, известный как «мыть золото», основан на различии в плотности золота и пустой породы. Плотность золота значительно выше, чем у большинства минералов, составляющих пустую породу. При взбалтывании грунта в воде более плотные частицы золота оседают на дно, тогда как менее плотные частицы породы вымываются водой. Таким образом, благодаря разнице в плотности, золото отделяется от пустой породы при промывке.

8. Установите последовательность проведения операций для разделения смеси речного песка, порошка серы и поваренной соли: фильтрование, растворение в воде, флотация, выпаривание, отстаивание.

​Для разделения смеси речного песка, порошка серы и поваренной соли следует выполнить следующие операции в указанной последовательности: ​

1. Растворение в воде: Добавьте смесь в воду и тщательно перемешайте. Поваренная соль растворится, тогда как песок и сера останутся нерастворёнными. ​

2. Флотация: Используйте метод флотации, основанный на различной смачиваемости компонентов. Порошок серы, обладая гидрофобными свойствами, всплывёт на поверхность воды, тогда как песок осядет на дно.

3. Отстаивание: Дайте смеси отстояться, чтобы песок полностью осел на дно, а сера осталась на поверхности.

4. Фильтрование: Аккуратно слейте верхний слой с серой и профильтруйте его для отделения серы. Затем профильтруйте оставшуюся смесь для отделения песка от солевого раствора. ​

5. Выпаривание: Нагрейте фильтрат (раствор поваренной соли) до испарения воды. После испарения воды на дне останутся кристаллы поваренной соли.

Эта последовательность операций позволит эффективно разделить смесь на её компоненты: речной песок, порошок серы и поваренную соль.

9. Определите, какие смеси являются гетерогенными, а какие — гомогенными: а) природный газ; б) молоко; в) морская вода; г) зубная паста; д) стиральный порошок.

​Для определения типа смеси (гомогенная или гетерогенная) рассмотрим каждый из предложенных вариантов: ​

1. Природный газ: Это гомогенная смесь, состоящая преимущественно из метана и небольших количеств других углеводородов и газов. Компоненты природного газа полностью смешаны на молекулярном уровне, образуя однородную смесь. ​

2. Молоко: Является гетерогенной смесью, представляющей собой эмульсию жировых шариков в водной среде. Хотя молоко выглядит однородным, под микроскопом можно увидеть диспергированные жировые капли, что указывает на его неоднородность. ​

3. Морская вода: Это гомогенная смесь, где соли и другие растворённые вещества равномерно распределены в воде, образуя однородный раствор. ​

4. Зубная паста: Представляет собой гетерогенную смесь, включающую абразивные частицы, увлажнители, пенообразующие вещества и другие компоненты, которые могут быть неравномерно распределены. ​

5. Стиральный порошок: Является гетерогенной смесью, состоящей из различных гранул и частиц, таких как поверхностно-активные вещества, ферменты, отбеливатели и наполнители, которые могут быть видимы невооружённым глазом. ​

Таким образом, природный газ и морская вода являются гомогенными смесями, тогда как молоко, зубная паста и стиральный порошок — гетерогенными.

Стр. 28

Используйте дополнительную информацию

10. В период эпидемии заболевания, передающегося воздушно-капельным путём, врачи рекомендуют носить медицинские маски. Аргументируйте, с какой целью это делается. Какие правила необходимо соблюдать при использовании таких масок?

​В период эпидемий заболеваний, передающихся воздушно-капельным путём, ношение медицинских масок рекомендуется для снижения риска распространения инфекции. Маски помогают предотвратить попадание инфекционных частиц в дыхательные пути здоровых людей и уменьшают вероятность передачи вирусов от инфицированных лиц. ​

Основные правила использования медицинских масок:

• Правильное надевание: Маска должна плотно закрывать нос и рот, без зазоров между лицом и маской.

• Гигиена рук: Перед надеванием и после снятия маски необходимо тщательно мыть руки с мылом или обрабатывать их спиртосодержащим средством.

• Избегание прикосновений: Во время ношения маски следует избегать прикосновений к её поверхности.

• Своевременная замена: Влажную или отсыревшую маску следует заменить на новую и сухую.

• Однократное использование: Одноразовые маски нельзя использовать повторно; после использования их следует утилизировать. ​

Соблюдение этих правил повышает эффективность масок в предотвращении распространения инфекций и способствует защите здоровья как самого носителя, так и окружающих его людей.

11. Подготовьте сообщение по одной из тем: а) «Краски в руках художника»; б) «Знаменитые парфюмеры».

Сообщение

Краски в руках художника

Краски сопровождают человечество с древнейших времён, начиная от наскальных рисунков первобытных людей до сложных художественных полотен великих мастеров. Однако за каждым мазком кисти стоит сложная химия — наука, которая объясняет, как работают пигменты, как они взаимодействуют с различными средами и почему некоторые краски сохраняют яркость веками, а другие тускнеют.

Пигменты и их химический состав

Основу любых красок составляют пигменты — вещества, которые придают краскам определённый цвет. Химия пигментов разнообразна: одни состоят из неорганических соединений металлов, другие представляют собой органические соединения, а некоторые получаются из природных минералов. Например:

• Окись железа (Fe₂O₃) — красный цвет (охра, красная умбра).

• Киноварь (HgS) — ярко-красный цвет.

• Кобальтовые соединения (CoAl₂O₄) — синие и зелёные оттенки.

• Ультрамарин (Na₈-10Al₆Si₆O₂₄S₂-4) — насыщенный синий цвет.

• Хроматы свинца (PbCrO₄) — жёлтые оттенки.

• Азокрасители (органические соединения) — современные синтетические пигменты.

Некоторые из этих веществ токсичны и требуют осторожного обращения, особенно в масляной и темперной живописи.

Связующие вещества: как краски становятся удобными для рисования

Пигменты сами по себе — это просто порошки. Чтобы они могли легко наноситься на поверхность и образовывать устойчивый слой, их смешивают со связующими веществами. В зависимости от типа связующего формируются разные виды красок:

• Масляные краски — связующее вещество льняное, ореховое или сафлоровое масло. Оно обеспечивает медленное высыхание и прочность слоя.

• Акварельные краски — используют гуммиарабик, который растворяется в воде и делает краску прозрачной.

• Темперные краски — яичный желток или казеин (молочный белок), что делает краску быстросохнущей и устойчивой.

• Акриловые краски — основой является полимерная эмульсия, обеспечивающая водостойкость и яркость.

• Фресковая живопись — используется известковая основа, где пигменты проникают в сырую штукатурку.

Каждое связующее вещество определяет особенности использования красок, их скорость высыхания и долговечность.

Оптические и химические свойства красок

Краски видны человеку благодаря тому, что поглощают одни длины волн света и отражают другие. Например, красные пигменты поглощают синий и зелёный свет, а отражают красный. Это явление объясняется квантовой механикой и особенностями химического строения молекул пигментов.

Некоторые краски меняют цвет в зависимости от условий окружающей среды. Это связано с химическими процессами:

• Окисление — например, старение масляных красок приводит к их потемнению.

• Разложение под действием света — органические пигменты могут разрушаться под ультрафиолетом (выцветание).

• Взаимодействие с воздухом и влагой — пигменты, содержащие металлы, могут окисляться (например, свинцовые белила темнеют при контакте с сероводородом в воздухе).

Древние и современные краски

Раньше художники использовали природные пигменты, такие как земляные охры, лазурит, кармин (из насекомых), сажу и малахит. Современные краски чаще синтетические, они обладают большей светостойкостью и разнообразием оттенков.

Заключение

Химия играет ключевую роль в живописи, обеспечивая художникам широкий выбор цветов, текстур и техник. Знание химических свойств красок помогает художникам не только создавать произведения искусства, но и сохранять их на долгие годы. Развитие химии красок продолжается, и современные технологии позволяют создавать экологичные, долговечные и безопасные для здоровья художественные материалы.

Сообщение

Знаменитые парфюмеры

Парфюмерия – это искусство, которое тесно связано с химией и человеческими чувствами. Ароматы способны вызывать воспоминания, передавать настроение и даже формировать стиль эпохи. За каждым известным парфюмом стоит талантливый парфюмер – мастер, способный сочетать природные эссенции, синтетические молекулы и уникальные композиции, создавая неповторимые шедевры. Их имена вписаны в историю, а их творения остаются актуальными на протяжении десятилетий.

Одним из величайших парфюмеров всех времён является Эрнест Бо. Он стал создателем легендарного аромата Chanel №5, который был выпущен в 1921 году. Это был революционный парфюм, который впервые использовал альдегиды – синтетические компоненты, придающие запаху чистоту и сияние. Габриэль Шанель хотела, чтобы её аромат не напоминал традиционные цветочные композиции, а был чем-то совершенно новым. Эрнест Бо сумел воплотить эту идею, создав аромат, который стал символом женственности и элегантности.

Другим культовым парфюмером XX века был Жан-Карль, работавший в доме Dior. Именно он создал первый аромат бренда – Miss Dior, выпущенный в 1947 году. Этот парфюм стал отражением новой эпохи моды, олицетворяя элегантность и утончённость. Жан-Карль был известен своим новаторским подходом к композиции, он первым использовал метод, при котором парфюм создаётся в голове мастера ещё до смешивания ингредиентов. Это позволило ему работать с ароматами на более глубоком уровне, создавая гармоничные и сложные композиции.

Другим культовым именем в истории парфюмерии стал Эдмон Рудницка – человек, который подарил миру Diorissimo, Eau Sauvage и многие другие ароматы. Он был пионером концепции минимализма в парфюмерии, считая, что излишняя сложность мешает восприятию. Его ароматы строились на нескольких ключевых нотах, которые раскрывались постепенно и звучали естественно. Рудницка также активно использовал синтетические молекулы, что позволило ему создавать более стойкие и уникальные композиции.

Парфюмер Жак Герлен, работавший в семейном доме Guerlain, также внёс огромный вклад в развитие индустрии. Он создал такие легендарные ароматы, как Shalimar, L’Heure Bleue и Mitsouko. Его стиль отличался глубиной и загадочностью, а его ароматы были вдохновлены экзотическими культурами и путешествиями. Shalimar, например, был навеян легендой о великой любви индийского шаха к его жене Мумтаз-Махал. В его основе лежит сочетание ванили, ириса и опопонакса, создающее чувственный и тёплый аромат.

Современная парфюмерия также знает немало гениальных мастеров. Одним из них является Франсис Куркджан – автор таких ароматов, как Le Male для Jean Paul Gaultier и нишевой линейки Maison Francis Kurkdjian. Он известен своим смелым сочетанием классических нот с новыми аккордами, что позволяет его ароматам звучать свежо и необычно. Его работы отличаются сложностью и многогранностью, он умело использует как натуральные, так и синтетические ингредиенты, чтобы создавать инновационные композиции.

Другая легендарная личность – Доминик Ропьон, мастер, работающий в IFF (International Flavors & Fragrances). Он создал такие шедевры, как Portrait of a Lady для Frederic Malle и Alien для Thierry Mugler. Его стиль отличается интенсивностью и сложностью, он часто использует неожиданные комбинации ингредиентов, которые создают мощные и стойкие ароматы.

Парфюмерия – это не просто наука, но и искусство, требующее таланта, тонкого обоняния и умения сочетать самые разные элементы в гармоничное целое. Знаменитые парфюмеры внесли неоценимый вклад в развитие этого искусства, создавая ароматы, которые остаются любимыми на протяжении многих лет. Их творения становятся не просто запахами, а настоящими произведениями искусства, которые сопровождают человека в самые важные моменты его жизни.

Стр. 29

Практическая работа 3. Анализ почвы

Вопрос. Из курса физической географии вы знаете, от чего зависит плодородие почвы. Почва является индивидуальным веществом или смесью веществ? Предложите свои варианты исследования почвы с помощью изученных способов разделения смесей. Сделайте общий вывод.

Плодородие почвы зависит от её химического состава, структуры, содержания гумуса, микроэлементов, влаги и полезных микроорганизмов. Также важны климатические условия и деятельность человека, которые могут либо улучшать, либо ухудшать её свойства.

Почва не является индивидуальным веществом, а представляет собой сложную смесь, включающую минеральные и органические компоненты, воздух и воду. В её составе можно обнаружить песчинки, глинистые частицы, перегной, соли и различные микроорганизмы. Это гетерогенная смесь, так как её компоненты можно разделить механическим путём.

Для исследования состава почвы можно применить несколько способов разделения смесей:

1. Отстаивание – если поместить почву в воду, более тяжёлые частицы (песок, ил) быстро осядут на дно, а более лёгкие останутся во взвешенном состоянии.

2. Фильтрование – позволяет отделить крупные твёрдые частицы почвы от жидкой фракции (например, растворённых солей).

3. Выпаривание – помогает выявить наличие растворимых солей, оставляя после испарения воды сухой осадок.

4. Флотация – используется для отделения органических веществ, например, лёгкие частицы перегноя всплывают на поверхность.

5. Магнитное разделение – позволяет выявить наличие железосодержащих примесей в почве.

Вывод: почва представляет собой сложную многокомпонентную смесь, состоящую из минеральных, органических и водных компонентов. Разделение её на составные части позволяет лучше понять её свойства и оценить уровень плодородия.

Опыт 1. Рассмотрите с помощью увеличительного стекла или лупы образец почвы. Сделайте вывод: почва является индивидуальным веществом или смесью веществ?

Почва представляет собой смесь веществ, так как состоит из минеральных частиц (песка, глины, ила), органических остатков, воды и газов. Каждая из этих составляющих сохраняет свои свойства, что характерно для смесей.

Почва является гетерогенной смесью, поскольку её компоненты имеют разную структуру, размеры и могут быть разделены механическими методами. В ней можно различить твёрдые частицы (песок, камешки), органические включения (листья, перегной) и растворённые вещества.

После добавления дистиллированной воды в пробирку с почвой и встряхивания наблюдается расслоение смеси.

Наблюдения за осаждением частиц почвы и структурой осадка.

• Более тяжёлые частицы (песок, галька) оседают быстрее.

• Лёгкие частицы перегноя и глины остаются во взвешенном состоянии и медленно оседают.

• Органические включения (листья, корни) могут всплывать.

• Растворённые соли остаются в воде.

Разные компоненты почвы ведут себя по-разному в воде из-за различий в плотности и растворимости. Более тяжёлые частицы быстро оседают на дно, а мелкие и лёгкие остаются взвешенными дольше. Органические вещества могут всплывать, так как обладают меньшей плотностью, чем вода.

Вывод

Почва – это гетерогенная смесь, состоящая из различных минеральных и органических компонентов. Она включает в себя растворимые и нерастворимые вещества, которые можно разделить различными физическими методами (отстаивание, фильтрование, выпаривание).

Опыт 2. Получение почвенного раствора и опыты с ним

Выполнение заданий:

1. Фильтрование почвенного раствора.

   • Бумажный фильтр был вложен в воронку и смочен водой.

   • Смесь почвы и воды профильтрована, нерастворимые компоненты остались на фильтре.

   • Получен прозрачный почвенный раствор.

2. Испарение воды из почвенного раствора.

   • После нагревания на стеклянной пластинке остались белые и буроватые следы, свидетельствующие о наличии растворённых минеральных солей и органических веществ.

   • Вывод: в почвенном растворе содержатся растворённые соли и органика.

3. Определение кислотности почвенного раствора.

   • При нанесении капли почвенного раствора на универсальную индикаторную бумагу цвет изменился.

   • По шкале определено, что среда раствора слабокислая (pH < 7).

   • Вывод: почвенный раствор имеет слабокислую среду, что характерно для почв с большим количеством органических остатков.

4. Добавление перманганата калия в почвенный раствор и дистиллированную воду.

   • В пробирке с дистиллированной водой окраска раствора осталась фиолетовой, что свидетельствует об отсутствии органических веществ.

   • В пробирке с почвенным раствором окраска исчезла или изменилась, что говорит о наличии органических соединений (перегноя), способных восстанавливать перманганат калия.

   • Вывод: почвенный раствор содержит перегной, который является важным компонентом плодородных почв.

Общий вывод

Фильтрование почвенного раствора позволило выделить его из смеси воды и твёрдых частиц. Проведённые опыты показали, что почвенный раствор содержит минеральные соли и органические вещества (перегной), а также обладает слабокислой средой. Эти факторы важны для оценки плодородности почвы и её химического состава.

Дополнительное задание. Проконсультируйтесь у специалиста, какая почва характерна для вашего региона. Предложите свой способ улучшения ее плодородия.

​Самарская область расположена в лесостепной и степной зонах, что обуславливает разнообразие её почвенного покрова. Наиболее распространёнными типами почв в регионе являются чернозёмы, которые занимают более 50% территории. Среди них выделяются чернозёмы обыкновенные, чернозёмы солонцеватые и каштановые почвы. Также встречаются серые лесные почвы, дерново-карбонатные и болотные почвы.

Чернозёмы обыкновенные и солонцеватые обладают высокой естественной плодородностью благодаря значительному содержанию гумуса. Однако в последние годы наблюдается тенденция к снижению содержания гумуса в почвах региона, что негативно сказывается на их плодородии.

Предложение по улучшению плодородия почв

Для повышения содержания гумуса и общего плодородия почв рекомендуется внедрять системы расширенного воспроизводства плодородия, направленные на улучшение гумусового состояния. Это может включать:

• Применение органических удобрений: внесение навоза, компостов и сидератов способствует увеличению содержания органического вещества в почве. ​

• Севооборот с участием бобовых культур: бобовые растения обогащают почву азотом, улучшая её структуру и плодородие. ​

• Минимизация обработки почвы: сокращение глубокой вспашки и переход к минимальной обработке помогают сохранить структуру почвы и предотвратить эрозию. ​

• Посев покровных культур: использование покровных культур защищает почву от эрозии, улучшает её структуру и способствует накоплению органического вещества. ​

Комплексное применение этих мероприятий позволит улучшить плодородие почв Самарской области, обеспечивая устойчивое сельскохозяйственное производство и сохранение почвенных ресурсов для будущих поколений.