Тема уроку
ПОНЯТТЯ ПРО ДИСПЕРСНІ СИСТЕМИ. КОЛОЇДНІ ТА ІСТИННІ РОЗЧИНИ
ГОМОГЕННІ Й ГЕТЕРОГЕННІ СУМІШІ
Згадаємо матеріал 7 класу. Насамперед суміші ділять на гомогенні (однорідні) і гетерогенні (неоднорідні). У гетерогенних сумішах візуально або з допомогою оптичних приладів (мікроскопа) завжди можна побачити більш-менш великі часточки. Наприклад, суміш глини з водою. Часточки глини добре видно (рис. 3). У гомогенних сумішах часточки найдрібніші (молекули або йони), і ми не можемо їх бачити. Наприклад, розчин цукру у воді.
Рис. 3. Гетерогенна суміш глини з водою
Порівняння сумішей наведено в таблиці 3.
Таблиця 3
Гомогенні | Гетерогенні |
• Складові частини не можна виявити ні візуально, ні з допомогою оптичних приладів, оскільки перемішуються найменші частинки — молекули, йони. • Під час зберігання не змінюються. • Приклади: розчин солі або цукру у воді, повітря, деякі сплави | • Складові частини можна виявити візуально або з допомогою оптичних приладів. • Із часом може відбуватися розшарування сумішей. • Приклади: суміш річкового мулу й води, пил у повітрі, граніт |
ДИСПЕРСНІ СИСТЕМИ
Якщо одна речовина рівномірно розподілена у вигляді частинок усередині іншої речовини, то такі суміші називають дисперсними системами.
• Системою ми будемо називати сукупність різних речовин і продуктів їх взаємодії (можливо, у різних агрегатних станах), які містяться в одній ємності.
Диспергування (від лат. dispersio — розсіювання) — тонке дроблення твердих або рідких тіл у якому-небудь середовищі.
У дисперсних системах розрізняють дисперсну фазу — дрібнороздроблену речовину (або кілька речовин) і дисперсійне середовище — однорідну речовину, в якій розподілена дисперсна фаза. Вони не реагують одна з одною хімічно.
Дисперсну фазу становлять більш-менш великі частинки, які відділені від дисперсійного середовища межею розділення (рис. 4).
Рис. 4. Дисперсна система
ЯКИМИ БУВАЮТЬ ДИСПЕРСНІ СИСТЕМИ?
• Дисперсні системи відрізняються одна від одної розмірами частинок, тобто ступенем дисперсності (роздробленості).
Якщо розміри частинок більше 100 нм, то це грубодисперсні системи.
Існують високодисперсні системи (колоїдні системи) з розмірами частинок від 100 до 1 нм.
Якщо ж речовина подрібнена до молекул або йонів розміром менше 1 нм, утворюється гомогенна суміш — розчини або істинні розчини. У цьому випадку межі розділення між частинками й середовищем немає.
1 нм = 10-9 м
Грубодисперсні системи
Грубодисперсні системи, або зависі — гетерогенні суміші.
До них належать, наприклад, дим, туман, а також суспензії, емульсії та ін.
Суспензії — це дисперсні системи, в яких дисперсною фазою є тверда речовина, а дисперсійним середовищем — рідина, причому тверда речовина майже нерозчинна в рідині.
Щоби приготувати суспензію, потрібно речовину подрібнити до тонкого порошку, висипати в рідину, в якій речовина не розчиняється, і добре збовтати (наприклад, збовтування крейди у воді) (рис. 5). Згодом часточки випадуть на дно посудини. Очевидно, чим менше часточки, тим довше зберігатиметься суспензія.
Рис. 5. Суспензія (суміш крейди і води)
— Я знаю приклад суспензії — зубна паста. Основу деяких паст становить дуже дрібний порошок кальцій карбонату (це складова частина крейди). При цьому крейду не дроблять, а одержують СаСО3 хімічним шляхом. Так він виходить дуже дрібним і не ушкоджує емаль зубів.
— Я теж можу навести приклад суспензії: нерозчинна кава, якщо її заварювати прямо в чашці, — також суспензія. Частина речовин із порошку кави переходить у розчин (екстрагується), і виходить чудовий напій, а частина осідає на дні чашки.
Емульсії — це дисперсні системи, в яких і дисперсна фаза, і дисперсійне середовище є рідинами, що взаємно не змішуються.
Із води й рослинної олії можна приготувати емульсію тривалим струшуванням суміші. Прикладом емульсії є молоко, в якому дрібні кульки жиру плавають у рідині; нафта, яка містить різні рідкі хімічні сполуки; косметичні креми.
Лікарські засоби можуть бути у вигляді емульсій і суспензій. На етикетці при цьому написано: «перед уживанням збовтувати».
Дізнайтеся більше
Багато харчових продуктів є також емульсіями, наприклад майонез, який одержують збиванням яєць і рослинної олії (рис. 6). Однак під час зберігання емульсії розшаровуються й той самий майонез утрачає привабливий вигляд. Тому в емульсії додають спеціальні речовини — емульгатори, які дозволяють зберігати емульсію без змін тривалий час, наприклад збиті вершки.
Рис. 6. Емульсії
Аерозолі — зависі в газі (наприклад, у повітрі) дрібних частинок рідин або твердих речовин.
Розрізняють пили, дими, тумани. Перші два види аерозолів являють собою зависі твердих частинок у газі (великі частинки в пилах), а от туман — це завись крапельок рідини в газі.
— От, наприклад, ранковий туман, тумани над морським прибоєм, поблизу водоспадів і фонтанів, грозові хмари — все це зависі в повітрі крапельок води. А дим із пічної труби — дрібні тверді частинки сажі.
— А смог, що висить над найбільшими містами світу, — це також аерозоль із твердою й рідкою дисперсною фазою.
Аерозолі відіграють важливу роль у природі, побуті й виробничій діяльності людини. Наприклад, обробка полів хімікатами, нанесення лакофарбових покриттів з допомогою пульверизатора, лікування дихальних шляхів (інгаляція) і багато іншого.
• Важливо запам'ятати, що грубодисперсні системи недовговічні й із часом розшаровуються. Їх можна розділити фізичними методами — фільтруванням, відстоюванням.
Д/З Дайте відповіді на запитання:
.png)