O.S. GABRIELYAN,
I.G. OSTROUMOV,
A.K.AKHLEBININ

COMMENCER EN CHIMIE

7e année

Continuation. Pour le début, voir n° 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9/2006

Chapitre 3.
Phénomènes survenant avec des substances

(fin)

§ 17. Distillation ou distillation

Obtention d'eau distillée

L'eau du robinet est propre, transparente, inodore... Mais cette substance est-elle pure du point de vue d'un chimiste ? Regardez dans la bouilloire : les dépôts calcaires et brunâtres qui apparaissent sur la spirale et les parois de la bouilloire à la suite de l'ébullition répétée de l'eau qu'elle contient sont facilement détectés.
(Fig. 71). Qu'en est-il du calcaire sur les robinets ? L'eau naturelle et l'eau du robinet sont des mélanges homogènes, des solutions de substances solides et gazeuses. Bien entendu, leur teneur dans l'eau est très faible, mais ces impuretés peuvent non seulement entraîner la formation de tartre, mais également des conséquences plus graves. Ce n'est pas un hasard si les médicaments injectables sont préparés uniquement à partir d'eau spécialement purifiée, appelée distillé.

D'où vient ce nom ? L'eau et les autres liquides sont purifiés de leurs impuretés grâce à un processus appelé distillation, ou distillation. L'essence de la distillation est que le mélange est chauffé à ébullition, les vapeurs résultantes de la substance pure sont éliminées, refroidies et à nouveau converties en un liquide qui ne contient plus de contaminants.

Une installation de laboratoire pour la distillation des liquides est montée sur le bureau du professeur (Fig. 72).

L'enseignant verse de l'eau dans le ballon de distillation, teintée en orange avec du sel inorganique soluble (dichromate de potassium). Vous verrez donc de vos propres yeux que cette substance ne sera pas dans l'eau purifiée. Pour assurer une ébullition uniforme, 3 à 4 morceaux de porcelaine poreuse ou de pierre ponce (pierres bouillantes) sont jetés dans le ballon.
De l'eau est fournie à la chemise du réfrigérateur et le ballon de distillation est chauffé jusqu'à ce que le contenu bout à l'aide d'un radiateur électrique. La vapeur d'eau entrant dans le réfrigérateur se condense et l'eau distillée s'écoule dans le récepteur.
Quelle température indique le thermomètre ? Selon vous, quelle est la prise par laquelle le réfrigérateur est alimenté ? eau froide, et par lequel fusionne-t-il ?

L'eau distillée est utilisée non seulement pour préparer des médicaments, mais également pour obtenir des solutions utilisées dans les laboratoires chimiques. Même les automobilistes utilisent de l’eau distillée et l’ajoutent aux batteries pour maintenir les niveaux d’électrolyte.

Et s'il est nécessaire d'obtenir une substance solide à partir d'une solution homogène, alors utilisez évaporation, ou cristallisation

Cristallisation

Une façon d’isoler et de purifier les solides est la cristallisation. On sait que lorsqu'elle est chauffée, la solubilité d'une substance dans l'eau augmente. Cela signifie que lorsque la solution est refroidie, une certaine quantité de substance précipite sous forme de cristaux. Vérifions cela expérimentalement.

Expérience de démonstration. Vous vous souvenez des magnifiques cristaux orange de bichromate de potassium que le professeur utilisait pour « colorer » l’eau de distillation ? Prenons environ 30 g de ce sel et « contaminons-le » avec plusieurs cristaux de permanganate de potassium. Comment nettoyer la substance principale de l'impureté introduite ? Le mélange est dissous dans 50 ml d'eau bouillante. Lorsque la solution est refroidie, la solubilité du dichromate diminue fortement et la substance est libérée sous forme de cristaux, qui peuvent être séparés par filtration puis lavés sur filtre avec plusieurs millilitres d'eau glacée. Si vous dissolvez la substance purifiée dans l'eau, la couleur de la solution vous permet de déterminer qu'elle ne contient pas de permanganate de potassium. Le permanganate de potassium est resté dans la solution initiale.

La cristallisation d'un solide à partir d'une solution peut être obtenue en évaporant le solvant. C’est à cela que servent les gobelets d’évaporation que vous avez rencontrés en vous renseignant sur la verrerie chimique.

Si l'évaporation du liquide d'une solution se produit naturellement, des récipients spéciaux en verre à parois épaisses sont utilisés à cet effet, appelés cristalliseurs. Vous les avez également rencontrés à Travaux pratiques № 1.

Dans la nature lacs salés- Ce sont des bassins particuliers de cristallisation. En raison de l'évaporation de l'eau sur les rives de ces lacs, une quantité gigantesque de sel cristallise qui, après purification, se retrouve sur notre table.

Distillation du pétrole

La distillation est utilisée non seulement pour purifier les substances des impuretés, mais également pour séparer les mélanges en portions distinctes - des fractions qui diffèrent par leur point d'ébullition. Par exemple, l’huile est un mélange naturel d’une composition très complexe. Lors de la distillation fractionnée du pétrole, des produits pétroliers liquides sont obtenus : essence, kérosène, carburant diesel, fioul et autres. Ce processus est effectué dans des appareils spéciaux - des colonnes de distillation (Fig. 73). S’il y a une raffinerie de pétrole dans votre ville, vous avez peut-être vu ces machines chimiques qui séparent continuellement le pétrole en ceux qui sont importants et nécessaires à la vie. la société moderne produits (Fig. 74).

L'essence est le principal carburant pour voitures particulières. Les tracteurs et les camions utilisent un autre produit pétrolier en tant que tel : le carburant diesel (carburant diesel). Le carburant des avions modernes est principalement le kérosène. Avec ce petit exemple, vous comprendrez à quel point il est important de Vie moderne un processus tel que la distillation du pétrole.

Riz. 74. Pétrole et produits pétroliers

Distillation fractionnée de l'air liquide

Vous savez déjà que tous les gaz sont mélangés dans n'importe quelle proportion. Est-il possible d'isoler des composants individuels d'un mélange de gaz ? La tâche n'est pas facile. Mais les chimistes ont proposé une solution très efficace. Le mélange de gaz peut être transformé en solution liquide et soumis à une distillation. Par exemple, l'air est liquéfié par un refroidissement et une compression intenses, puis les composants individuels (fractions) peuvent s'évaporer les uns après les autres, car ils ont des points d'ébullition différents. L'azote est le premier à s'évaporer de l'air liquide (Fig. 75) et son point d'ébullition est le plus bas (–196 °C). L'argon (–186 °C) peut ensuite être éliminé du mélange liquide d'oxygène et d'argon. Il ne reste que de l'oxygène presque pur, tout à fait adapté à des fins techniques : soudage au gaz, production chimique. Mais à des fins médicales, il doit être davantage purifié.

L'azote ainsi obtenu est utilisé pour produire de l'ammoniac, qui à son tour est utilisé pour produire des engrais azotés, des médicaments et des explosifs, de l'acide nitrique, etc.

L'argon, gaz noble, est utilisé dans un type spécial de soudage, appelé argon.

1. Qu'est-ce que la distillation ou la distillation ? Sur quoi est-il basé ?

2. Quel type d'eau est appelée distillée ? Comment tu l'as obtenu? Où est-il utilisé ?

3. Quels produits pétroliers sont obtenus lors de la distillation du pétrole ? Où sont-ils utilisés ?

4. Comment séparer l’air en gaz séparés ?

5. En quoi l'évaporation (cristallisation) est-elle différente de la distillation (distillation) ? Sur quoi sont basées les deux méthodes de séparation des mélanges liquides ?

6. Quelle est la différence entre les processus d’évaporation et de cristallisation ? Sur quoi reposent les deux méthodes d’isolement d’un solide d’une solution ?

7. Donnez des exemples de Vie courante, dans lequel l'évaporation et la distillation sont utilisées.

8. Quelle masse de sel peut-on obtenir en évaporant 250 g d'une solution à 5 % ? Quel volume d’eau peut-on obtenir de cette solution par distillation ?

TRAVAIL PRATIQUE N°4.
Cristaux de sel en croissance
(expérience à domicile)

Avant de commencer Faire le travail, lisez attentivement sa description jusqu'à la fin.

Tout d’abord, sélectionnez le sel approprié pour l’expérience. Tout sel très soluble dans l'eau (sulfate de cuivre ou de fer, alun, etc.) convient à la croissance des cristaux. Le sel de table - le chlorure de sodium - fera également l'affaire.

Équipement dont vous aurez besoin :

Un pot d'un litre ou une petite casserole, dans lequel vous préparerez la solution saline ;

Cuillère en bois ou bâtonnet à mélanger ;

Entonnoir avec coton pour filtrer la solution ;

Un thermos à col large d'une capacité de 1 litre (il est nécessaire pour que la solution refroidisse lentement, puis de gros cristaux se développeront).

Si vous n’avez pas d’entonnoir ou de thermos adéquat, vous pouvez les fabriquer vous-même.

Pour fabriquer un entonnoir, prenez une bouteille en plastique et coupez soigneusement le goulot avec des ciseaux, comme indiqué sur la figure. 76.

Au lieu d'un thermos, un pot en verre ordinaire d'un litre fera l'affaire. Placez-le dans une boîte en carton ou en mousse. Il n'est pas nécessaire de prendre une grande boîte, l'essentiel est qu'elle s'adapte parfaitement au pot. Scellez hermétiquement les espaces entre la boîte et le pot avec des morceaux de chiffon ou de coton. Pour fermer hermétiquement le pot, vous aurez besoin d'un couvercle en plastique.

Préparez une solution saline chaude et saturée. Pour ce faire, remplissez le pot à moitié avec de l’eau chaude (vous n’avez pas besoin d’utiliser d’eau bouillante pour éviter de vous brûler). Ajoutez du sel par portions et remuez. Lorsque le sel cesse de se dissoudre, laissez la solution pendant une ou deux minutes afin que les cristaux non dissous aient le temps de se déposer. Filtrez la solution chaude à travers un entonnoir rempli de coton dans un thermos propre. Fermez le thermos avec un couvercle et laissez la solution refroidir lentement pendant deux à trois heures.

La solution s'est un peu refroidie. Introduisez-y maintenant une graine - un cristal de sel suspendu à un fil. Après avoir introduit la graine, couvrir le récipient avec un couvercle et laisser reposer longtemps. Il faudra plusieurs jours, voire plusieurs semaines, pour qu'un gros cristal se développe.

Habituellement, plusieurs cristaux poussent sur le fil. Il est nécessaire de retirer périodiquement les excédents pour qu'un gros cristal se développe.

Il est important d'enregistrer les conditions de l'expérience et son résultat ; dans notre cas, ce sont les caractéristiques du cristal obtenu. Si plusieurs cristaux sont obtenus, une description du plus gros est donnée.

Examinez le cristal obtenu et répondez aux questions.

Combien de jours avez-vous fait pousser le cristal ?

Quelle est sa forme ?

De quelle couleur est le cristal ?

C'est transparent ou pas ?

Dimensions du cristal : hauteur, largeur, épaisseur.

Masse cristalline.

Dessinez ou photographiez le cristal obtenu.

TRAVAUX PRATIQUES N°5.
Sel de table de nettoyage

Le but de ces travaux est de purifier le sel de table contaminé par le sable de rivière.

Le sel de table contaminé qui vous est proposé est un mélange hétérogène de cristaux de chlorure de sodium et de sable. Pour le séparer, il faut profiter de la différence dans les propriétés des composants du mélange, par exemple une solubilité différente dans l'eau. Comme vous le savez, le sel de table se dissout bien dans l'eau, tandis que le sable y est pratiquement insoluble.

Placez le sel contaminé fourni par l'enseignant dans un bécher et ajoutez 50 à 70 ml d'eau distillée. Remuez le contenu avec une tige de verre jusqu'à ce que le sel soit complètement dissous dans l'eau.

La solution saline peut être séparée du sable par filtration. Pour ce faire, assemblez l'installation comme indiqué sur la Fig. 77. A l'aide d'une tige de verre, versez délicatement le contenu du verre sur le filtre. Le filtrat transparent s'écoulera dans un verre propre, tandis que les composants insolubles du mélange initial resteront sur le filtre.

Le liquide contenu dans le verre est une solution aqueuse de sel de table. Le sel pur peut en être isolé par évaporation. Pour ce faire, versez 5 à 7 ml de filtrat dans une tasse en porcelaine, placez la tasse dans l'anneau du trépied et chauffez-la soigneusement sur la flamme d'une lampe à alcool, en remuant constamment le contenu avec une tige de verre.

Comparez les cristaux de sel obtenus après évaporation de la solution avec le sel contaminé d'origine. Énumérez les techniques et procédures que vous avez utilisées pour nettoyer le sel contaminé.

MU "Département de l'Éducation"

Conférence régionale scientifique et pratique

Écoliers "Eureka, JUNIOR"

Cultiver des cristaux à la maison.

élève de 4ème année

Établissement d'enseignement privé « Gymnase n°1 »

Novorossiisk

Superviseur:

Privalova Lyudmila

Professeur Viktorovna

Classes primaires

Novorossiisk - 2010

1. Rubrique "Contenu de l'ouvrage"

annotation

Introduction p. 4-5

1.2. "Méthodologie de recherche"

Méthodes de culture de cristaux de sulfate de cuivre. p.6

Méthodes de culture du sel de table.

Travaux pratiques. Observations. pp.7-8

1.3. « Résultats de la recherche » p.9

2.Section « Conclusion ». p.10

5. Section « Liste des sources bibliographiques utilisées » p.12

6. Annexes D (photos) pp. 13-15

Rubrique "Présentation"

Les cristaux nous entourent partout. Les solides à partir desquels les maisons sont construites, les machines sont fabriquées, les substances que nous utilisons dans la vie quotidienne, sont presque toutes des cristaux.

L'idée des cristaux chez les anciens était similaire aux légendes. Ils croyaient que le cristal était formé de glace et le diamant de cristal. Les cristaux étaient dotés de nombreuses propriétés mystérieuses : guérir les maladies, protéger contre le poison et influencer le destin d’une personne.

De nombreux cristaux sont parfaitement purs et transparents, comme l’eau. Pas étonnant qu'il existe des expressions : « transparent comme du cristal », « limpide ».

Parfois, on trouve des pierres dans le sol sous une telle forme, comme si quelqu'un les avait soigneusement découpées, broyées et polies. L'exactitude et la perfection de la forme de ces pierres et la surface impeccable sont étonnantes. Il est difficile de croire que de tels polyèdres se soient formés sans aide humaine. Ces pierres à la forme naturelle, c'est-à-dire non fabriquée par des mains humaines, régulières et multiformes sont appelées cristaux.

Le mot « cristal » vient du grec « krystallos » qui signifie « glace ».

Les bords brillants et lisses des cristaux semblent avoir été travaillés par un broyeur qualifié. Les différentes parties du cristal se répètent, formant une belle forme régulière.

En regardant de plus près, par exemple, les cristaux de sel cultivés, nous voyons qu'ils sont construits à partir de « briques » étroitement attachées les unes aux autres. Après avoir brisé un cristal, on peut observer qu’il se désagrège en morceaux de tailles différentes. Après les avoir examinés attentivement, nous constatons que ces pièces ont une forme régulière, assez similaire à celle d'un gros cristal – leur parent. La forme typique des cristaux de sel de table est celle des cubes.

Il existe des formes particulières de cristaux : aiguilles, plumes, branches, fleurs, arbres, etc. Les motifs de glace bien connus sur les fenêtres sont des exemples de ces cristaux fantaisie.

Tout le monde pouvait observer comment les cristaux de glace apparaissaient, grandissaient et changeaient progressivement de forme sur la vitre d'une fenêtre gelée. Si vous dégagez un « œil » rond dans la couche opaque de glace recouvrant la fenêtre en respirant sur la vitre ou en plaçant votre doigt dessus (la chaleur fait fondre la glace rapidement), puis arrêtez de la chauffer, elle se recouvrira à nouveau d'un couche de glace. Tout d’abord, de fines aiguilles, plumes et étoiles sont étirées des bords vers le milieu. Maintenant, tout l'œil en est recouvert et une nouvelle couche d'aiguilles et d'étoiles se développe à partir des bords de l'œil, des branches individuelles se connectent les unes aux autres, fusionnant en une couche continue de glace.

Nous avons observé un processus similaire lorsque nous avons placé un verre contenant une solution saline au congélateur.

Parfois, une couche blanche apparaît sur le chocolat. Le fait est que lorsque basses températures L'eau commence à en geler : des taches blanches apparaissent à la surface de la barre de chocolat, le chocolat « devient gris » - c'est la libération de cristaux de sucre.

Ainsi, les cristaux ont une belle forme régulière. Chaque substance a sa propre forme cristalline caractéristique grâce à laquelle on peut la reconnaître.

Le monde des cristaux est un monde étonnant de polyèdres qui attirent les gens par la perfection et la beauté de leur forme. Ce sont des cristaux de sel de table ordinaire et de pierres précieuses, du quartz et des cristaux de nombreuses autres roches.

Tous les cristaux qui nous entourent ne se sont pas formés une fois pour toutes, mais ont grandi progressivement. Dans la nature, dans un laboratoire, dans une usine, les cristaux se développent à partir de solutions, de matières fondues, de vapeurs, de solides. Il semble donc important et intéressant d’essayer de faire pousser un cristal à la maison sans utiliser d’appareils spéciaux. Cela a déterminé le sujet de l’étude, « Cultiver des cristaux à la maison ».

Hypothèse:

Vous pouvez faire pousser différents cristaux à la maison. Les cristaux de différentes substances ont des formes, des couleurs différentes et se développent différemment.

Objectif du travail :

Cultivez des cristaux de sulfate de cuivre et de sel de table à la maison.

Tâches

1. Mener une analyse de la littérature sur ce sujet

2. Préparer l'équipement et les produits chimiques

3. Menez une expérience et observez la croissance des cristaux

4.Évaluer les résultats des travaux et tirer des conclusions.

Équipement:

Des bocaux en verre, de la gaze, des bâtons de bois, des fils grossiers, du sel de table, du sulfate de cuivre, une petite casserole, une cuillère à soupe. Annexe D (Fig. 1)

1.2. "Méthodologie de recherche"

Méthodes de culture de cristaux de sulfate de cuivre

1. Préparez une solution saturée de sulfate de cuivre.

2. Filtrez la solution.

6. Effectuer des observations.

Méthodes de culture de cristaux de sel de table

1. Préparez une solution saturée de sel de table.

2. Filtrez la solution.

3.Versez la solution dans un bocal en verre.

4. Attachez un fil solide à un bâton en bois.

5. Trempez le fil dans un pot de solution.

6. Effectuer des observations.

Préparation d'une solution saturée :

En raison du manque de balances de laboratoire, la solution a été préparée comme suit :

1. Dissoudre le sel (sulfate de cuivre) dans l'eau jusqu'à ce qu'il cesse de se dissoudre.

2. Placé dans un bain-marie.

3. Chauffé à une température d'environ 50 0C.

4.En remuant constamment, ajoutez du sel (sulfate de cuivre) 1 cuillère à soupe. cuillère.

5. Lorsqu'ils recommencent à se dissoudre mal, la solution est prête.

6. Retirer du bain-marie et laisser refroidir.

Pour faire pousser des cristaux, il est important d’utiliser une solution fraîchement préparée.

Annexe D (Fig. 2,3,4)

1.3. "Résultats de recherche"

Nous avons décidé de remplacer les solutions par de nouvelles. Les cristaux de sulfate de cuivre, pas très beaux, ont été retirés du fil. Les cristaux de sel n’ont pas été touchés. Annexe D (Fig. 14, 15)

Fin de l'expérimentation 10 novembre 2009

Sulfate de cuivre : les cristaux sont devenus gros, d'une belle couleur sombre de couleur bleue, sous la forme d'un "Prisme".

Sel de table : Les cristaux de sel sont de petits cubes transparents.

Annexe D (Fig. 16, 17, 18, 19)

2. Rubrique « Conclusions »

L'hypothèse s'est confirmée. Vous pouvez faire pousser différents cristaux à la maison. Les cristaux de sulfate de cuivre sont transparents, bleus et de forme allongée. Les cristaux de sel ne sont pas transparents, blancs, sous forme de cubes.

J'ai beaucoup aimé le travail, c'était intéressant d'observer la croissance des cristaux. À l'avenir, je pourrai faire pousser des cristaux de la forme et de la taille dont j'ai besoin, par exemple une rose comme cadeau pour ma grand-mère ou mon camarade de classe.

Rubrique "Liste des sources bibliographiques utilisées"

1., "Livre de chimie pour la lecture à domicile", M., Chimie, 1994

2., " Dictionnaire encyclopédique jeune chimiste", M. 1982.

3. « Le minéral parle de lui-même », M. : Nedra, 1985 ;

4. Olgin O. « Expériences sans explosions », M. ; "Chimie", 1995

5. Documents provenant de sites Internet.

Annexe D

Figure 1 Figure 2

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Figure 3 Figure 4

https://pandia.ru/text/80/065/images/image006_133.gif" width="196" height="147 src=">

Fig.5 Fig.6

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Établissement d'enseignement municipal "MITROFANOVSKAYA SOSHI AVEC CLASSES DE CADETS"

Les secrets de la croissance des cristaux

Recherche

Effectué :

élève de 8ème année

Nikitine Lada Alexandrovna.

Superviseur:

Enseignant : chimie "MOU

"Mitrofanovskaya SOSHI

Avec les classes de cadets"

Viktorova Raïssa Rashitovna

2017-2018

Introduction ………………………………………………………………………….3

1. Partie théorique…………………………………………………………5-

1.1. Que sont les cristaux............................................................ .......................................................5-6

1.2.Formes des cristaux

1.3. De l'histoire des cristaux

1.4. Formation de cristaux dans la nature 6

1.5. Les cristaux dans nos vies……………………. 7

1.6. 8 méthodes de culture de cristaux

2. Partie pratique……………………………………………………….9-11

2.1. Cristaux de sulfate de cuivre en croissance…………………………9-10

2.2. Culture de cristaux de dichromate de potassium 12

2.4. Résultats, analyses et conclusions de la recherche

3.Conclusion ………………………………………………………… 4. Littérature

5. Demande

Introduction

Une fois, j'ai eu l'occasion de visiter le musée géologique et minéralogique de l'Université d'État de Transbaïkalie, où sont présentés plus de 20 000 échantillons de minéraux. Après cette excursion, un amour pour la pierre est né dans un coin de mon âme. Un petit cristal ou une grande druse de cristaux, mais que de perfection, de grâce et d'harmonie ils contiennent. Il semble qu'ils aient été créés par la nature précisément pour attirer l'attention et l'amour humains. Mais les cristaux ne sont pas créés uniquement par la nature : ils sont largement obtenus dans l'industrie. De nombreux cristaux sont le produit de l'activité vitale des organismes vivants. Ils peuvent également être obtenus en laboratoire. J'ai décidé d'essayer de faire pousser moi-même un cristal d'une certaine substance. Les substances disponibles étaient le sel de table, le sulfate de cuivre et le dichromate de potassium. J'ai trouvé de la littérature sur un sujet qui m'intéressait, je l'ai étudié et je me suis mis au travail. Comme tout chercheur, j’étais confronté à des questions : Qu’est-ce qu’un cristal ? Quelles formes existe-t-il et comment se forment-elles ? Et bien sûr, où sont-ils utilisés ?

But de l'étude:Cultivez des cristaux de sulfate de cuivre et de bichromate de potassium en laboratoire.

Tâches:

1.Sélectionner et étudier la littérature sur le sujet de recherche. 2. Cultivez des cristaux dans des conditions de laboratoire. 3. Déterminez les conditions favorables nécessaires à la croissance des cristaux. 4. Découvrez le rôle des cristaux dans nos vies 5. Composez recommandations pratiques sur les cristaux en croissance.

Hypothèse:

je suppose quecristaux cultivés différentes façons et dans des conditions différentes, ils seront différents les uns des autres.

Objet d'étude : cristaux.

Sujet d'étude:processus de cristallisation.

Méthodes de recherche:travail avec les sources, expérimentation, observation, photographie, comparaison, généralisation.

Importance pratiquela recherche est que les résultats peuvent être utilisés dans les cours de physique, de chimie, de géographie, activités extra-scolaires, en cercle, travail en orientation professionnelle. Au cours du travail, des qualités telles que l'observation, la patience et la capacité de comparer et de généraliser les données expérimentales se forment.