Домашний опыт № 9, страница 54 - гдз по химии 7 класс тетрадь для лабораторных и практических работ Габриелян, Аксенова

Отстаивание взвеси порошка для чистки посуды в воде и её декантация. Домашние опыты - страница 54.

Условие.

Домашний опыт № 9

Отстаивание взвеси порошка для чистки посуды в воде и её декантация

Цель: изучение способов разделения неоднородных (гетерогенных) смесей: отстаивания и декантации.

Оборудование и реактивы: химический стакан (стеклянная посуда), стеклянная палочка (столовая ложка), порошок для чистки посуды, вода.

Задание. Составить и разделить гетерогенную смесь, состоящую из порошка для чистки посуды и воды.

Инструкция

1. Для проведения эксперимента приготовьте столовую ложку порошка для чистки посуды, полстакана воды, чистый стакан.

2. Обратите внимание на размер частиц (крупинок) порошка.

3. В стеклянный стакан насыпьте немного порошка для чистки посуды и налейте полстакана воды. Образуется мутная смесь. Жидкость станет прозрачной только на следующий день. Её нужно осторожно слить с осадка, и эта нехитрая операция имеет своё название — декантация.

4. Результаты работы оформите в виде таблицы.

Что делали	Что наблюдали	Выводы

5. Ответьте на вопросы:

Почему смесь отстаивается так долго?

Как зависит скорость оседания частиц от их размера?

Что такое отстаивание и для каких видов смесей оно применяется?

Что такое декантация?

Решение.

Решение 2.

Что делали	Что наблюдали	Выводы
1. Рассмотрели порошок для чистки посуды.	Порошок состоит из мелких твердых частиц (крупинок) белого цвета, разного размера и формы.	Чистящий порошок — это твердое вещество, состоящее из отдельных частиц.
2. В стакан с водой насыпали немного порошка и перемешали стеклянной палочкой.	Образовалась мутная, непрозрачная жидкость. Частицы порошка не растворились, а распределились в объеме воды.	Порошок не растворяется в воде, образуя неоднородную (гетерогенную) смесь, которая называется взвесью.
3. Оставили смесь для отстаивания на длительное время.	Частицы порошка начали постепенно оседать на дно. Более крупные частицы оседали быстрее, мелкие — медленнее. Через некоторое время (несколько часов) на дне образовался слой осадка, а жидкость над ним стала прозрачной.	Под действием силы тяжести твердые частицы, плотность которых больше плотности воды, оседают. Этот процесс разделения смеси называется отстаиванием.
4. Осторожно слили прозрачную воду с осадка в другой стакан.	Прозрачная вода отделилась от осадка. В первом стакане остался влажный порошок (осадок), а во втором оказалась чистая вода.	С помощью аккуратного сливания жидкости с осадка (декантации) удалось разделить смесь на исходные компоненты.

◆ Почему смесь отстаивается так долго?

Смесь чистящего порошка и воды отстаивается долго, потому что частицы порошка очень мелкие и легкие. На такие частицы, помимо силы тяжести, которая тянет их вниз, действуют и другие силы. Сила сопротивления воды замедляет их падение, а хаотичные удары молекул воды (броуновское движение) могут удерживать самые мелкие частицы во взвешенном состоянии очень долго. Чем меньше размер и масса частицы, тем медленнее она оседает. Поэтому для полного осветления жидкости, то есть для оседания всех, даже самых мельчайших частиц, требуется значительное время. Ответ: Смесь отстаивается долго из-за очень малого размера и веса частиц порошка, что приводит к медленному их оседанию под действием силы тяжести и противодействию со стороны молекул воды.

◆ Как зависит скорость оседания частиц от их размера?

Скорость оседания частиц напрямую зависит от их размера и массы. Более крупные и тяжелые частицы оседают значительно быстрее, так как на них действует большая сила тяжести, которая эффективнее преодолевает сопротивление жидкости. Эта зависимость описывается законом Стокса, согласно которому скорость оседания сферической частицы ($v_s$) пропорциональна квадрату ее радиуса ($R$): $v_s \sim R^2$. Это означает, что если радиус одной частицы в 2 раза больше другой, то она будет оседать примерно в 4 раза быстрее. Ответ: Скорость оседания частиц напрямую зависит от их размера: чем крупнее частица, тем быстрее она оседает.

◆ Что такое отстаивание и для каких видов смесей оно применяется?

Отстаивание — это метод разделения неоднородных (гетерогенных) смесей, который основан на разнице в плотностях их компонентов. Под действием силы тяжести частицы с большей плотностью со временем опускаются на дно сосуда (если это твердое вещество в жидкости) или образуют нижний слой (если это смесь двух несмешивающихся жидкостей). Компонент с меньшей плотностью, соответственно, остается сверху. Этот метод применяется для разделения взвесей (смесей нерастворимого твердого вещества и жидкости, например, песок и вода) и эмульсий (смесей несмешивающихся жидкостей, например, растительное масло и вода). Ответ: Отстаивание – это способ разделения неоднородных смесей под действием силы тяжести, основанный на различии в плотности компонентов. Применяется для разделения взвесей (твердое + жидкость) и эмульсий (жидкость + жидкость).

◆ Что такое декантация?

Декантация — это процесс аккуратного сливания жидкости с осадка, который образовался в результате отстаивания. Эту процедуру выполняют для того, чтобы отделить осветленный верхний слой жидкости от осевших твердых частиц или от другого, более плотного жидкого слоя. Главное условие — не взболтать и не перемешать разделившиеся слои. Декантация обычно является заключительным этапом разделения смеси методом отстаивания. Ответ: Декантация – это процесс осторожного сливания жидкости с образовавшегося осадка или с другого, более плотного слоя жидкости.