Решебник по химии 8 класс Габриелян | Страница 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:

5. Подготовка свечей:

   • Измерьте и запишите длину и диаметр каждой свечи. ​

   • Взвесьте каждую свечу и зафиксируйте её начальную массу. ​

6. 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. ​

7. 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. ​

8. 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:

3. 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.

4. 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: ​

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

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

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

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

10. 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: ​

6. 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. ​

7. 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. ​

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

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

10. 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.