Как решать задачи с примесями по химии: Задачи на примеси. Химия 8 класс.

Задачи по химии | Подготовка к ЦТ и ЕГЭ по химии

Чтобы поделиться, нажимайте

Задачи по химии и их видео-объяснения

Предлагаем вашему вниманию задачи по химии по всем раздел школьного курса с подробными видео-объяснениями к каждой задаче. Задачи разделены по темам и уровню сложности. Листайте вниз, чтобы выбрать подходящий раздел. Если же вы только начали учиться, как решать задачи по химии, то рекомендуем начинать решать все задачи в том порядке, как они расположены ниже! Пригодится всем, кто учится в школе, а также планирует сдавать ЕГЭ или ЦТ по химии.

---

Составитель — репетитор по химии в Skype или Zoom — Александр Владимирович Коньков (подробнее здесь)

---

Задачи по химии базового уровня

1. Простейшие химические расчёты

2. Расчёты по химическим уравнениям

3. Закон постоянства состава

4. Вывод формул

5. Использование системы уравнений

6. Выход продукта реакции. Примеси. Потери

7. Стехиометрические цепочки

8. Избыток реагирующих веществ

9. Растворы

10. Образование кислых и средних солей

11. Разница масс и объёмов (задачи на пластинку и др.)

12. Электролиз

13. Скорость реакции

14. Равновесие. Тепловой эффект

15. Молярная масса смеси газов

Задачи по химии высокого и повышенного уровня

16. Задачи на «атомистику» (соотношение атомов, ионов и др. частиц, массовая доля элемента в смеси и т.п.)

17. Задачи с использованием нескольких приёмов решения, включая использование математических уравнений

• Hа газовые смеси
• На нахождение молярной массы неизвестного органического или неорганического вещества, вывод формул. Часть 1
• На нахождение молярной массы неизвестного органического или неорганического вещества, вывод формул. Часть 2
• На смеси веществ
• На растворы, электролитическую диссоциацию, растворимость, кристаллогидраты. Часть 1
• На растворы, электролитическую диссоциацию, растворимость, кристаллогидраты. Часть 2
• На термохимические уравнения и тепловой эффект
• На скорость реакции
• Комплексные задачи по органической химии
• Комплексные задачи по неорганической химии
• На разницу масс, объёмов (дельта m, пластинки и т.д.)

18. Задачи ЕГЭ по химии всех лет

19. Задачи и тесты в виде задач из всех этапов ЦТ, РТ и ДРТ

20. Задачи без видео-объяснения (с ответами):

Материалы сайта (тесты, задания, задачи, видео) разработаны автором самостоятельно и не являются копией каких-либо других заданий, в том числе заданий, разработанных РИКЗом (Республиканским институтом контроля знаний). При составлении заданий использованы идеи, которые были использованы составителями ЦТ и РТ, что не является нарушением авторского права. Все материалы сайта используются исключительно в образовательных целях.

В доказание вышесказанного, привожу выдержки из Закона Республики Беларусь «Об авторском праве и смежных правах»:

Статья 7. Произведения, не являющиеся объектами авторского права
Пункт 2. Авторское право не распространяется на собственно идеи, методы, процессы, системы, способы, концепции, принципы, открытия, факты, даже если они выражены, отображены, объяснены или воплощены в произведении.

Статья 32. Свободное использование объектов авторского права и смежных прав
Пункт 2. Допускается воспроизведение отрывков из правомерно обнародованных произведений (цитирование) в оригинале и переводе в исследовательских, образовательных, полемических, критических или информационных целях в том объеме, который оправдан целью цитирования.

Статья 36. Свободное использование произведений в образовательных и исследовательских целях
Пункт 2. Статьи и иные малообъемные произведения, правомерно опубликованные в сборниках, а также газетах, журналах и других печатных средствах массовой информации, отрывки из правомерно опубликованных литературных и иных произведений могут быть воспроизведены посредством репродуцирования и иного воспроизведения в образовательных и исследовательских целях.

Расчет количества продукта реакции, если одно из веществ в избытке.

Очень часто при проведении реакции между веществами оказывается, что один реагент прореагировал полностью, а другой нет. В таком случае говорят, что вещество, которое полностью израсходовалось, было в недостатке, а то вещество, которое осталось – в избытке. Поскольку избыток реагента не участвует в реакции, количество продукта зависит только от количества вещества, которое было в недостатке.

Предположим, что осуществляется реакция между веществами А и B, которая протекает в соответствии с уравнением:

aA + bB = cC + dD

Для осуществления этой реакции было взято количество вещества A, равное n_A, и количество вещества B, равное n_B. Определить то, какое вещество в избытке, а какое в недостатке, можно, сравнив выражения:

В зависимости от того, какое выражение окажется меньше, то вещество соответственно и будет в недостатке.

Примечание: распространенной ошибкой является то, что вместо выражений (1) сравнивают просто количества веществ. Так делать категорически не допускается! Если n(A) > n(B), то это еще не значит, что вещество A в избытке!

После того, как будет установлено то, какое вещество было в недостатке, расчеты ведутся по его количеству аналогично рассмотренным в главе 4.3.3.

Пример задачи на избыток и недостаток

Нагрели смесь 54 г алюминия и 80 г серы. Вычислите массу образовавшегося сульфида алюминия.

Решение

Запишем уравнение реакции:

2Al + 3S = Al₂S₃

Рассчитаем количества веществ алюминия и серы:

n(Al) = m(Al)/M(Al) = 54/27 = 2 моль;

n(S) = m(S)/M(S) = 80/32 = 2,5 моль

Для того чтобы выяснить, какое из исходных веществ в недостатке, разделим количества молей веществ на коэффициенты перед этими веществами в уравнении и сравним рассчитанные выражения:

n(Al)/k(Al) = 2/2 = 1

и n(S)/k(S) = 2,5/3 ≈ 0,833

т.е. n(Al)/k(Al) > n(S)/k(S)

Значит сера в недостатке. Расчеты далее ведем по количеству вещества серы.

Исходя из уравнения реакции

2Al + 3S = Al₂S₃

следует, что количество прореагировавшей серы и образовавшегося в результате реакции сульфида алюминия связаны выражением:

где 3 и 1 – коэффициенты перед S и Al₂S₃ соответственно. Отсюда:

n(Al₂S₃) = n(S)/3 = 2,5/3 ≈ 0,8333 моль

Следовательно, масса сульфида алюминия будет равна:

m(Al₂S₃) = M(Al₂S₃) ∙ n(Al₂S₃) = 150 ∙ 0,8333 = 125 г

Ответ: m(Al₂S₃) = 125 г

В случае, если в задаче дается масса реагента, содержащего примеси (m_{р-та с прим.}), прежде всего следует рассчитать массу чистого реагента без примесей (m_р-та ). Если дается масса реагента с примесями и указана массовая доля этого реагента ω_р-та , то масса чистого реагента рассчитывается по формуле:

В случае, если вместо массовой доли чистого вещества дается массовая доля примесей, то учитывая, что:

ω_р-та + ω_прим. = 100%

мы можем записать, что:

Пример задачи на расчет количества продукта, зная массу реагента с примесями

Какой объем углекислого газа (н.у.) выделится при действии избытка соляной кислоты на технический карбонат кальция массой 150 г, содержащий 10% некарбонатных примесей.

Решение:

Запишем уравнение взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Массовая доля примесей в техническом карбонате кальция составляет 10%, значит массовая доля чистого карбоната кальция будет составлять:

ω(CaCO₃) = 100% — ω(прим.) = 100% — 10% = 90%.

Масса чистого карбоната кальция будет равна:

m(CaCO₃) = ω(CaCO₃) ∙ m(CaCO₃ техн.)/100% = 90% ∙ 150 г/100% = 135 г,

Следовательно, количество вещества карбоната кальция равно:

n(CaCO₃) = m(CaCO₃)/M(CaCO₃) = 135 г / 100 г/моль = 1,35 моль

В соответствии с уравнением реакции:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Количества веществ карбоната кальция и углекислого газа равны (одинаковые коэффициенты в уравнении), следовательно:

n(CO₂) = n(CaCO₃) = 1,35 моль

Тогда, зная, что один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л, мы можем рассчитать объем выделившегося CO₂:

V(CO₂) = n(CO₂) ∙ V_m = 1,35 моль ∙  22,4 л/моль = 30,24 л

Выход есть! Решение задач с массовой долей выхода продуктов

При обучении учащихся решению расчётных задач по химии учителя сталкиваются с рядом проблем

• решая задачу, учащиеся не понимают сущности задач и хода их решения;
• не анализируют содержание задачи;
• не определяют последовательность действий;
• неправильно используют химический язык, математические действия и обозначение физических величин и др.;

Преодоление этих недостатков является одной из главных целей, который ставит перед собой учитель, приступая к обучению решению расчетных задач.

Задача учителя состоит в том, чтобы научить учащихся анализировать условия задач, через составление логической схемы решения конкретной задачи. Составление логической схемы задачи предотвращает многие ошибки, которые допускают учащиеся.

Цели урока:

• формирование умения анализировать условие задачи;
• формирование умения определять тип расчетной задачи, порядок действий при ее решении;
• развитие познавательных, интеллектуальных и творческих способностей.

Задачи урока:

• овладеть способами решения химических задач с использованием понятия “массовая доля выхода продукта реакции от теоретического”;
• отработать навыки решения расчетных задач;
• способствовать усвоению материала, имеющего отношение к производственным процессам;
• стимулировать углубленное изучение теоретических вопросов, интерес к решению творческих задач.

Ход урока

Определяем причину и сущность ситуации, которые описываются в задачах “на выход продукта от теоретического”.

В реальных химических реакциях масса продукта всегда оказывается меньше расчетной. Почему?

• Многие химические реакции обратимы и не доходят до конца.
• При взаимодействии органических веществ часто образуются побочные продукты.
• При гетерогенных реакциях вещества плохо перемешиваются, и часть веществ просто не вступает в реакции.
• Часть газообразных веществ может улетучиться.
• При получении осадков часть вещества может остаться в растворе.

Вывод:

• масса теоретическая всегда больше практической;
• объём теоретический всегда больше объёма практического.

Теоретический выход составляет 100%, практический выход всегда меньше 100%.

Количество продукта, рассчитанное по уравнению реакции, — теоретический выход, соответствует 100%.

Доля выхода продукта реакции ( — “этта”) — это отношение массы полученного вещества к массе, которая должна была бы получиться в соответствии с расчетом по уравнению реакции.

Три типа задач с понятием “выход продукта”:

1. Даны массы исходного вещества и продукта реакции. Определить выход продукта.

2. Даны массы исходного вещества и выход продукта реакции. Определить массу продукта.

3. Даны массы продукта и выход продукта. Определить массу исходного вещества.

Задачи.

1. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.

2. Над 16 г серы пропустили водород при нагревании. Определите объем (н.у.) полученного сероводорода, если выход продукта реакции составляет 85% от теоретически возможного.

3. Какой объём оксида углерода (II) был взят для восстановления оксида железа (III), если получено 11,2г железа с выходом 80% от теоретически возможного.

Анализ задач.

Каждая задача складывается из совокупности данных (известные вещества) – условия задачи (“выход” и т.п.) – и вопроса (вещества, параметры которых требуется найти). Кроме этого, в ней есть система зависимостей, которые связывают искомое с данными и данные между собой.

Задачи анализа:

1) выявить все данные;

2) выявить зависимости между данными и условиями;

3) выявить зависимости между данным и искомым.

Итак, выясняем:

1. О каких веществах идет речь?

2. Какие изменения произошли с веществами?

3. Какие величины названы в условии задачи?

4. Какие данные – практические или теоретические, названы в условии задачи?

5. Какие из данных можно непосредственно использовать для расчётов по уравнениям реакций, а какие необходимо преобразовать, используя массовую долю выхода?

Алгоритмы решения задач трёх типов:

Определение выхода продукта в % от теоретически возможного. 

1. Запишите уравнение химической реакции и расставьте коэффициенты.

2. Под формулами веществ напишите количество вещества согласно коэффициентам.

3. Практически полученная масса известна.

4. Определите теоретическую массу.

5. Определите выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножив на 100%.

6. Запишите ответ.

Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта.

1. Запишите “дано” и “найти”, запишите уравнение, расставьте коэффициенты.

2. Найдите теоретическое количество вещества для исходных веществ. n =

3. Найдите теоретическое количество вещества продукта реакции, согласно коэффициентам.

4. Вычислите теоретические массу или объем продукта реакции.

m = M _* n или V = V_m* n

5. Вычислите практические массу или объем продукта реакции (умножьте массу теоретическую или объем теоретический на долю выхода).

Расчет массы исходного вещества, если известны масса продукта реакции и выход продукта.

1. По известному практическому объёму или массе, найдите теоретический объём или массу (используя долю выхода продукта).

2. Найдите теоретическое количество вещества для продукта.

3. Найдите теоретическое количество вещества для исходного вещества, согласно коэффициентам.

4. С помощью теоретического количества вещества найдите массу или объем исходных веществ в реакции.

Домашнее задание.

Решите задачи:

1. Для окисления оксида серы (IV) взяли 112 л (н.у.) кислорода и получили 760 г оксида серы (VI). Чему равен выход продукта в процентах от теоретически возможного?

2. При взаимодействии азота и водорода получили 95 г аммиака NH₃ с выходом 35%. Какие объёмы азота и водорода были взяты для реакции?

3. 64,8 г оксида цинка восстановили избытком углерода. Определите массу образовавшегося металла, если выход продукта реакции равен 65%.

3.3B: Общие процедуры удаления примесей

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Участник

Кристаллизация хорошо работает в качестве метода очистки, если примеси присутствуют в очень малых количествах (менее \ (5 \: \ text {моль} \% \) твердого вещества) или если примеси имеют профиль растворимости сильно отличается от профиля желаемого соединения.Примеси могут быть легко удалены, если они либо намного больше, чем , либо намного меньше, чем растворимы в растворителе, чем интересующее соединение.

На рис. 3.9 показана последовательность действий, используемая для удаления « растворимой примеси » с загрязненной подошвы, что означает примесь, которая встроена в кристаллическую матрицу, но будет полностью растворима в растворителе кристаллизации. Загрязненное твердое вещество сначала полностью растворяется в минимальном количестве горячего растворителя, чтобы высвободить примеси, захваченные внутри твердого вещества.После охлаждения полностью растворимая примесь будет оставаться растворенной в маточном растворе, пока желаемое соединение кристаллизуется. Затем кристаллизованное твердое вещество может быть собрано фильтрованием под вакуумом.

Рисунок 3.9: Последовательность кристаллизации для удаления растворимой примеси с использованием черных кружков и белых квадратов для представления отдельных частиц. Поскольку в действительности отдельные частицы слишком малы, чтобы их можно было увидеть, жидкости в каждом из этих сценариев будут казаться полностью прозрачными.

Рисунок 3.10 показывает последовательность действий, используемую для удаления « нерастворимой примеси » из нечистого твердого вещества, что означает примесь, которая встроена в кристаллическую матрицу, но будет нерастворимой в растворителе для кристаллизации. Неочищенное твердое вещество нагревают в минимальном количестве горячего растворителя, необходимом для растворения желаемого соединения. Затем нерастворимый материал фильтруют, в то время как раствор поддерживают горячим (так называемая «горячая фильтрация»), а затем желаемое соединение кристаллизуют и собирают фильтрованием под вакуумом.

Рисунок 3.10: Последовательность кристаллизации для удаления нерастворимых примесей. Во второй колбе белые круги образуют нерастворимый материал, а черные круги рассредоточены и, следовательно, растворены и невидимы.

Автор

• Лиза Николс (Общественный колледж Бьютта). Лабораторные методы органической химии находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Полный текст доступен в Интернете.

Идентификация примесей и аналитические услуги

• Что такое идентификация примесей?

  Идентификация примесей — это процесс выяснения природы неизвестных материалов в фармацевтических препаратах, медицинских устройствах, комбинированных продуктах или потребительских товарах с использованием различных аналитических методов. При идентификации примесей обычно оцениваются три группы примесей: органические примеси, неорганические примеси и остаточные растворители.Источниками этих примесей могут быть производственный процесс и / или хранение материала. Примеры химических примесей включают: исходное сырье, побочные продукты, промежуточные продукты, продукты разложения, реагенты, лиганды, катализаторы, тяжелые металлы, остаточные металлы или любые другие материалы или технологические добавки в производственном процессе.
  

• 
  

В любом продукте примеси могут задержать развитие или могут вызвать отзыв продукта на рынке. Анализ химических примесей имеет решающее значение при разработке медицинских устройств и фармацевтики, поскольку примеси могут влиять на безопасность и эффективность конечных терапевтических продуктов.Различные организации, такие как FDA и ICH, предоставляют рекомендации относительно тестирования примесей и допустимых пределов примесей в медицинском устройстве или фармацевтическом продукте. Правила для фармацевтических примесей включают общую главу Фармакопеи США «Примеси в лекарственных веществах и лекарственных продуктах» и Фармакопеи США «Органические примеси в лекарственных веществах и лекарственных продуктах». Вы можете узнать больше об этих главах здесь. Фармакопея США и руководство по элементным примесям.

Услуги по идентификации примесей в EKG Labs

EKG Labs предоставляет услуги по идентификации примесей и характеристике примесей для производителей медицинских устройств, фармацевтических продуктов и потребительских товаров.У нас есть аналитическое оборудование и опыт для выделения, анализа и идентификации примесей. EKG Labs может выполнять идентификацию примесей в соответствии с директивами FDA и ICH для примесей. Как только примесь обнаружена, EKG Labs может подготовить и охарактеризовать эталонный стандарт. Мы также можем разработать и проверить метод контроля примесей.

В некоторых случаях химические примеси образуются при хранении устройства, фармацевтического или другого продукта в течение длительного времени.На образование этих продуктов разложения влияют температура, влажность, свет и контакт с другими веществами. В EKG Labs мы можем помочь клиентам смоделировать различные эти условия во время программ стабилизации, чтобы разработать профиль примесей за счет принудительной деградации. Затем мы можем отслеживать образование примесных продуктов разложения и помочь определить, является ли химическое разложение потенциальной проблемой для безопасности или эффективности продукта.

EKG Labs также предоставляет услуги по решению проблем для определения источника примесей, например, анализ сырья или исследование различных аспектов самого производственного процесса.В EKG Labs мы работаем с вами, чтобы предоставить индивидуальное решение для ваших потребностей в идентификации и анализе примесей.

Опыт работы с продуктом

Аналитические методы идентификации примесей

• Хроматография — HPLC, LC / MS, GC / MS, GC / FID, GC / TCD, GPC / SEC
• Спектроскопия — ICP-MS, NMR, MS, PXRD, TF-XRD, UV-Vis, FTIR, Raman
• Микроскопия — СЭМ, ПЭМ, АСМ, СТМ, LSCM
• Прочее- TGA, DSC, TOC, BET Анализатор площади поверхности / размера пор
• Узнайте больше о нашем оборудовании здесь

EKG Labs имеет значительный опыт выявления примесей в лекарственных препаратах, а также примесей в лекарственных субстанциях и вспомогательных веществах.Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с примером тематического исследования EKG Labs по разделению совместно элюируемых примесей.

EKG Labs также имеет опыт выявления примесей в медицинских устройствах. Чтобы узнать о работе EKG Labs с адгезионными примесями в медицинских устройствах, нажмите здесь.

Очистка соединений перекристаллизацией | Протокол

Перекристаллизация — это метод очистки твердых соединений.

Для проведения перекристаллизации нечистое твердое соединение смешивают с горячим растворителем с образованием насыщенного раствора.По мере охлаждения этого раствора растворимость соединения снижается, и из раствора вырастают чистые кристаллы.

Перекристаллизация часто используется как заключительный этап после других методов разделения, таких как экстракция или колоночная хроматография. Перекристаллизацию можно также использовать для разделения двух соединений с очень разными свойствами растворимости. Это видео проиллюстрирует выбор растворителя для перекристаллизации, очистки органического соединения из раствора и познакомит с некоторыми применениями в химии.

Кристаллизация начинается с зародышеобразования. Молекулы растворенного вещества собираются вместе, образуя стабильный небольшой кристалл, за которым следует рост кристалла. Зарождение зародышей происходит быстрее в местах зарождения, таких как затравочные кристаллы, царапины или твердые примеси, чем спонтанно в растворе. Перемешивание также может способствовать быстрому зарождению. Однако быстрый рост может привести к включению примесей, если выращивание не выполняется в оптимальных условиях.

Растворимость соединения имеет тенденцию увеличиваться с температурой и сильно зависит от выбора растворителя.Чем больше разница в растворимости при высокой и низкой температуре, тем более вероятно, что растворенное вещество будет выходить из раствора при его охлаждении и образовывать кристаллы.

Выбранный растворитель должен иметь температуру кипения не менее 40 ° C, поэтому существует значительная разница между температурой кипения и комнатной температурой. Температура кипения растворителя также должна быть ниже точки плавления растворенного вещества, чтобы обеспечить кристаллизацию. Быстрое охлаждение раствора вызывает образование множества центров зародышеобразования, что способствует росту множества мелких кристаллов.Однако медленное охлаждение вызывает образование меньшего количества центров зародышеобразования и способствует образованию более крупных и чистых кристаллов. Таким образом, предпочтительнее медленное охлаждение.

Дополнительно можно выбрать растворитель для минимизации примесей. Если примесь раствора более растворима, чем само растворенное вещество, ее можно смыть с полностью сформированных кристаллов холодным растворителем. Однако, если примесь менее растворима, она сначала кристаллизируется, а затем ее можно отфильтровать из нагретого раствора до перекристаллизации растворенного вещества.

Если ни один из растворителей не обладает необходимыми свойствами, можно использовать смесь растворителей. Для пары растворителей первый растворитель должен легко растворять твердое вещество. Второй растворитель должен иметь более низкую растворимость растворенного вещества и смешиваться с первым растворителем. Обычные пары растворителей включают этилацетат и гексан, толуол и гексан, метанол и дихлорметан, а также воду и этанол.

Теперь, когда вы понимаете принципы перекристаллизации, давайте рассмотрим процедуру очистки органического соединения перекристаллизацией.

Чтобы начать эту процедуру, поместите 50 мг образца в стеклянную пробирку.

Добавьте 0,5 мл растворителя при комнатной температуре. Если соединение полностью растворяется, растворимость в холодном растворителе слишком высока для перекристаллизации. В противном случае нагрейте смесь в пробирке до кипения.

Если соединение не растворяется полностью в кипящем растворителе, нагрейте другую порцию растворителя до кипения. По каплям добавляйте кипящий растворитель в пробирку до полного растворения твердого вещества или до тех пор, пока пробирка не будет содержать 3 мл растворителя.Если твердое вещество все еще не растворяется, значит, его растворимость в этом растворителе слишком мала.

Подтвердите, что примеси либо нерастворимы в горячем растворителе, чтобы их можно было отфильтровать после растворения, либо растворимы в холодном растворителе, чтобы они оставались в растворе после завершения перекристаллизации. Если растворитель соответствует всем критериям, он подходит для перекристаллизации.

Чтобы начать перекристаллизацию, нагрейте растворитель до кипения на горячей плите в колбе Эрленмейера с мешалкой. Поместите соединение, которое нужно перекристаллизовать, в другую колбу Эрленмейера при комнатной температуре.

Затем добавьте к смеси небольшую порцию горячего растворителя. Перемешайте смесь в колбе, а затем также поместите ее на плиту. Повторяйте этот процесс до тех пор, пока образец полностью не растворится или пока добавление растворителя не перестанет растворяться.

Добавьте к раствору 10% -ный избыток горячего растворителя, чтобы учесть испарение. Поместите фильтровальную бумагу в установку с воронкой Бюхнера. Отфильтруйте раствор, чтобы удалить нерастворимые примеси. Если при фильтрации образуются кристаллы, растворите их каплями горячего растворителя.

Охладите раствор на столе. Накройте колбу, чтобы предотвратить потерю растворителя на испарение и не допустить попадания твердых частиц в раствор.

Не трогайте колбу, пока она не остынет до комнатной температуры. Перемешивание во время охлаждения может вызвать быструю кристаллизацию с образованием менее чистых кристаллов. Если при охлаждении не наблюдается образования кристаллов, инициируйте кристаллизацию, осторожно царапая внутренние стенки колбы стеклянной палочкой или добавляя небольшой затравочный кристалл перекристаллизуемого соединения.

Если невозможно вызвать образование кристаллов, повторно нагрейте раствор, чтобы выпарить часть растворителя, а затем снова охладите растворитель до комнатной температуры.

После образования кристаллов приготовьте ледяную баню. Держа раствор накрытым, охладите раствор на ледяной бане до полной кристаллизации.

Закрепите фильтровальную колбу на кольцевой подставке и подсоедините колбу к вакуумной линии. Установите воронку Бюхнера и адаптер в горловину колбы.

Вылейте смесь раствора и кристаллов в воронку и начните вакуумную фильтрацию.Промойте все кристаллы, оставшиеся в колбе, в воронку холодным растворителем. Промойте кристаллы на воронке холодным растворителем для удаления растворимых примесей.

Продолжайте втягивать воздух через воронку, чтобы высушить кристаллы, а затем выключите вакуумный насос. Если необходимо, кристаллы могут быть оставлены при комнатной температуре для высыхания на воздухе или помещены в эксикатор перед хранением кристаллизованного твердого вещества.

Желтые примеси, присутствующие в неочищенном соединении, были удалены, давая не совсем белое твердое вещество.Основываясь на идентичности соединения и примесей, чистоту кристаллов можно проверить с помощью ЯМР-спектроскопии, измерения температуры плавления или визуального осмотра.

Очистка путем перекристаллизации — важный инструмент химического синтеза и анализа.

Рентгеновская кристаллография — это мощный метод определения характеристик, позволяющий идентифицировать трехмерную атомную структуру молекулы. Для этого требуется чистый монокристалл, который получают перекристаллизацией. Некоторые классы молекул, такие как белки, сложно кристаллизовать, но их структуры чрезвычайно важны для понимания их химических функций.При тщательном выборе условий перекристаллизации даже эти классы молекул могут быть проанализированы с помощью рентгеновской кристаллографии. Чтобы узнать больше об этом процессе, посмотрите видео из этой коллекции о выращивании кристаллов для кристаллографии.

Неочищенные реагенты могут вызывать нежелательные побочные реакции. Очистка реагентов перекристаллизацией улучшает чистоту и выход продукта. После выделения и промывки твердого продукта выход реакции также может быть увеличен путем удаления летучих веществ из фильтрата и перекристаллизации продукта из полученного твердого вещества.Белки-антифризы или AFP экспрессируются во многих организмах, которые живут в ледяной среде. AFP препятствуют внутреннему росту льда, связываясь с плоскостями льда, препятствуя перекристаллизации в более крупные кристаллы льда. Различные AFP связываются с разными типами плоскостей ледяных кристаллов. Изучение механизмов связывания AFP включает их адсорбцию на монокристаллах льда. Правильный рост одиночного кристалла льда необходим для получения четких и информативных результатов. Эти белки находят применение от создания холодостойких культур до криохирургии.

Вы только что посмотрели введение JoVE в очистку соединений перекристаллизацией. Теперь вы должны быть знакомы с принципами метода, процедурой очистки и некоторыми применениями перекристаллизации в химии.

Спасибо за просмотр!

Основы зеленой химии | Агентство по охране окружающей среды США

На этой странице:

Определение зеленой химии

Зеленая химия — это разработка химических продуктов и процессов, которые сокращают или исключают использование или образование опасных веществ.Зеленая химия применяется на протяжении всего жизненного цикла химического продукта, включая его проектирование, производство, использование и окончательную утилизацию. Зеленая химия также известна как устойчивая химия.

Зеленая химия:

• Предотвращает загрязнение на молекулярном уровне
• Это философия, которая применима ко всем областям химии, а не к какой-либо одной химической дисциплине.
• Применяет инновационные научные решения к реальным экологическим проблемам
• Приводит к сокращению количества источников, поскольку предотвращает загрязнение.
• Снижает негативное воздействие химических продуктов и процессов на здоровье человека и окружающую среду
• Уменьшает, а иногда и устраняет опасность от существующих продуктов и процессов
• Разрабатывает химические продукты и процессы для снижения внутренней опасности

Чем зеленая химия отличается от очистки загрязнения

Зеленая химия снижает загрязнение в его источнике за счет минимизации или устранения опасностей, связанных с химическим сырьем, реагентами, растворителями и продуктами.

Это не похоже на очистку от загрязнения (также называемую восстановлением), которая включает в себя очистку потоков отходов (обработка на конце трубы) или очистку от разливов в окружающей среде и других выбросов. Восстановление может включать отделение опасных химикатов от других материалов, а затем их обработку, чтобы они больше не представляли опасности, или их концентрацию для безопасной утилизации. Большинство мероприятий по восстановлению не связаны с зеленой химией. Рекультивация удаляет опасные материалы из окружающей среды; с другой стороны, зеленая химия в первую очередь предотвращает попадание опасных материалов в окружающую среду.

Если технология уменьшает или устраняет опасные химические вещества, используемые для очистки загрязнителей окружающей среды, эта технология будет квалифицироваться как технология зеленой химии. Одним из примеров является замена опасного сорбента [химического вещества], используемого для улавливания ртути из воздуха для безопасного удаления, на эффективный, но неопасный сорбент. Использование неопасного сорбента означает, что опасный сорбент никогда не производится, и поэтому технология восстановления соответствует определению зеленой химии.

12 принципов зеленой химии

Эти принципы демонстрируют широту концепции зеленой химии:

1.Предотвращение образования отходов : Разработайте химический синтез для предотвращения образования отходов. Не оставляйте отходы для обработки или очистки.

2. Максимизируйте атомную экономию : Спроектируйте синтезы так, чтобы конечный продукт содержал максимальную долю исходных материалов. Выбросьте мало атомов или совсем не тратите впустую.

3. Разработать менее опасные химические синтезы : Спроектировать синтез для использования и производства веществ с небольшой или нулевой токсичностью для человека или окружающей среды.

4. Создавайте более безопасные химические вещества и продукты. : Создавайте химические продукты, которые будут полностью эффективными, но при этом имеют небольшую токсичность или совсем не токсичны.

5. Используйте более безопасные растворители и условия реакции. : Избегайте использования растворителей, разделительных агентов или других вспомогательных химикатов. Если вам необходимо использовать эти химические вещества, используйте более безопасные.

6. Повышение энергоэффективности : По возможности проводите химические реакции при комнатной температуре и давлении.

7. Используйте возобновляемое сырье. : Используйте возобновляемые, а не истощаемые исходные материалы (также известные как сырье). Источником возобновляемого сырья часто являются сельскохозяйственные продукты или отходы других процессов; Источником истощаемого сырья часто является ископаемое топливо (нефть, природный газ или уголь) или добыча полезных ископаемых.

8. Избегайте химических производных. : Избегайте использования блокирующих или защитных групп или любых временных модификаций, если это возможно. Производные используют дополнительные реагенты и образуют отходы.

9. Используйте катализаторы, а не стехиометрические реагенты. : Минимизируйте количество отходов, используя каталитические реакции. Катализаторы эффективны в небольших количествах и могут проводить одну реакцию много раз. Они предпочтительнее стехиометрических реагентов, которые используются в избытке и проводят реакцию только один раз.

10. Создавайте химические продукты и продукты, которые разлагаются после использования. : Создавайте химические продукты так, чтобы они разлагались на безвредные вещества после использования, чтобы они не накапливались в окружающей среде.

11. Анализируйте в реальном времени, чтобы предотвратить загрязнение. : Включите внутрипроцессный мониторинг и контроль в реальном времени во время синтеза, чтобы минимизировать или исключить образование побочных продуктов.

12. Сведите к минимуму вероятность аварий. : Разработайте химические вещества и их физические формы (твердые, жидкие или газообразные), чтобы минимизировать вероятность химических аварий, включая взрывы, пожары и выбросы в окружающую среду.

Двенадцать принципов закладки зеленой химии

Загрузите одностороннюю или двустороннюю закладку, показывающую двенадцать принципов зеленой химии.

Зеленая химия уходит корнями в Закон о предотвращении загрязнения 1990 года.

Прекращение создания загрязнения стало официальной политикой Америки в 1990 году с принятием Федерального закона о предотвращении загрязнения.

Закон определяет сокращение источника как любую практику, которая:

• Уменьшает количество любого опасного вещества, загрязняющего вещества или загрязняющего вещества, попадающего в любой поток отходов или иным образом выбрасываемого в окружающую среду (включая неорганизованные выбросы) перед переработкой, обработкой, или утилизация.
• Снижает опасность для здоровья людей и окружающей среды, связанную с выбросом таких веществ, загрязнителей или загрязняющих веществ.

Термин «сокращение источника» включает:

• Модификации оборудования или технологии
• Изменения в процессе или процедурах
• Модификации, переформулировка или переработка продукции
• Замена сырья
• Улучшения в ведении домашнего хозяйства, технического обслуживания, обучения или управления запасами

Раздел 2 Закона о предотвращении загрязнения устанавливает иерархию предотвращения загрязнения, в которой говорится:

• Конгресс настоящим заявляет, что национальной политикой Соединенных Штатов является предотвращение или уменьшение загрязнения у источника, когда это возможно;
• Загрязнение, которое невозможно предотвратить, по возможности следует перерабатывать экологически безопасным способом;
• Загрязнение, которое невозможно предотвратить или переработать, следует обрабатывать экологически безопасным способом, когда это возможно;
• Удаление или другие выбросы в окружающую среду должны использоваться только в крайнем случае и должны осуществляться экологически безопасным способом.

Зеленая химия направлена ​​на разработку и производство конкурентоспособных по стоимости химических продуктов и процессов, которые достигают наивысшего уровня иерархии предотвращения загрязнения за счет сокращения загрязнения в его источнике.

Для тех, кто создает и использует зеленую химию, иерархия выглядит следующим образом:

1. Снижение источников и предотвращение химических опасностей
   • Разработка химических продуктов, снижающих опасность для здоровья человека и окружающей среды *
   • Изготовление химических продуктов из сырья, реагентов и растворителей, которые менее опасны для здоровья человека и окружающей среды *
   • Разработка синтезов и других процессов с уменьшением или даже без химических отходов
   • Разработка синтезов и других процессов, использующих меньше энергии или воды
   • Использование сырья, полученного из ежегодно возобновляемых ресурсов или из обильных отходов
   • Разработка химической продукции для повторного использования или переработки
   • Повторное использование или переработка химикатов
2. Обработка химикатов для снижения их опасности перед утилизацией
3. Безопасная утилизация необработанных химикатов и только в том случае, если другие варианты невозможны

* Менее опасные для здоровья человека и окружающей среды химические вещества:

• Менее токсичны для организмов
• Меньше вреда для экосистем
• Не является стойким или биоаккумулирующимся в организмах или окружающей среде
• По своей природе безопаснее в обращении и использовании, поскольку они негорючие или взрывоопасные

Рекристаллизация

Принцип перекристаллизации заключается в том, что количество растворенного вещества, которое может быть растворено растворителем, увеличивается с температурой.При перекристаллизации раствор создается путем растворения растворенного вещества в растворителе при температуре кипения или около нее. При такой высокой температуре растворенное вещество имеет значительно повышенную растворимость в растворителе, поэтому требуется гораздо меньшее количество горячего растворителя, чем при комнатной температуре растворителя. Когда раствор позже охлаждается, после фильтрации нерастворимых примесей количество растворенного вещества, которое остается растворенным, резко падает. При более низкой температуре раствор насыщается при гораздо более низкой концентрации растворенного вещества.Растворенное вещество, которое больше не может удерживаться в растворе, образует очищенные кристаллы растворенного вещества, которые впоследствии можно собрать.

Перекристаллизация работает только при использовании подходящего растворителя. Растворенное вещество должно быть относительно нерастворимым в растворителе при комнатной температуре, но гораздо более растворимым в растворителе при более высокой температуре. В то же время присутствующие примеси должны быть либо растворимы в растворителе при комнатной температуре, либо нерастворимы в растворителе при высокой температуре. Например, если вы хотите очистить образец соединения X, который загрязнен небольшим количеством соединения Y, подходящим растворителем будет тот, в котором все соединение Y растворено при комнатной температуре, потому что примеси останутся в растворе и пройдут через него. фильтровальная бумага, оставляя только чистые кристаллы.Также подходящим может быть растворитель, в котором примеси нерастворимы при высокой температуре, поскольку они останутся твердыми в кипящем растворителе и затем могут быть отфильтрованы. Имея дело с неизвестными веществами, вам нужно будет проверить, какой растворитель подойдет вам лучше всего. Согласно пословице «подобное растворяется в подобном», растворитель, имеющий полярность, аналогичную полярности растворенного вещества, обычно растворяет вещество очень хорошо. Как правило, очень полярное растворенное вещество легко растворяется в полярном растворителе и практически не растворяется в неполярном растворителе.Часто лучше всего иметь растворитель с немного отличающимися характеристиками полярности от растворенного вещества, потому что, если полярность двух слишком близко совпадает, растворенное вещество, вероятно, будет, по крайней мере, частично растворено при комнатной температуре.

Процесс перекристаллизации состоит из пяти основных этапов: растворение растворенного вещества в растворителе, выполнение гравитационной фильтрации, если необходимо, получение кристаллов растворенного вещества, сбор кристаллов растворенного вещества с помощью вакуумной фильтрации и, наконец, сушка полученных кристаллов.

1. Растворение растворенного вещества в растворителе
   1. Добавьте небольшую порцию кипящего растворителя в химический стакан, содержащий загрязненный образец и кипящую стружку.
   2. Нагрейте химический стакан, содержащий растворенное вещество, и продолжайте постепенно добавлять кипящий растворитель, пока все растворенное вещество не растворится. Если можно добавить дополнительный растворитель без заметного изменения количества присутствующего растворенного вещества, твердые частицы, вероятно, являются нерастворимыми примесями.
2. Горячая гравитационная фильтрация
   1. Этот этап является необязательным, если нет видимых твердых частиц и раствор имеет ожидаемый цвет (большинство органических соединений белого или светло-желтого цвета)
   2. Если цвет раствора не соответствует ожидаемому, снимите кипящий раствор с огня и дайте ему остыть ниже точки кипения растворителя.Добавьте небольшое количество активированного угля (размером с горошину) и перемешайте раствор. Использование слишком большого количества активированного угля приведет к чрезмерной потере желаемого продукта. Кипятите раствор, содержащий активированный уголь, в течение 5-10 минут. В фильтровальную бумагу необходимо поместить вспомогательный фильтрующий элемент, чтобы удалить уголь на следующих этапах.
   3. Проткните кусок фильтровальной бумаги и поместите его в воронку без стержня. Воронка со стержнем склонна к преждевременной перекристаллизации внутри стержня, поскольку фильтрат может охлаждаться при прохождении через стержень.При этих более низких температурах вероятно образование кристаллов.
   4. Нагрейте химический стакан с растворителем для перекристаллизации. Поместите воронку и фильтровальную бумагу в стакан так, чтобы поднимающиеся пары кипящего растворителя могли нагреть воронку и фильтровальную бумагу. Нагревание установки перед фильтрацией предотвратит образование кристаллов на бумаге и в воронке (см. Рисунок 1 ниже).

      Рисунок 1. Горячая гравитационная фильтрация. Поддержание установки в горячем состоянии предотвращает преждевременное образование кристаллов.

   5. Поддерживая раствор очень горячим, чтобы растворенное вещество оставалось растворенным, вылейте раствор через воронку и фильтровальную бумагу. По мере того как фильтрат начинает накапливаться, нагрейте емкость для стакана; образующиеся пары помогут предотвратить кристаллизацию в воронке или на фильтровальной бумаге.
   6. Если воронка была должным образом нагрета перед фильтрацией, весь раствор пройдет через нее, и кристаллы не будут образовываться на бумаге или в воронке.Если кристаллы образовались, их можно растворить, пропустив через воронку небольшое количество кипящего растворителя. Если раствор все еще обесцвечивается после использования активированного угля и фильтрации, это означает, что либо цвет связан с составом, и он не исчезнет, ​​либо вам необходимо повторить шаг с добавлением активированного угля.
   7. Раствору следует дать медленно остыть до комнатной температуры. Постепенное охлаждение способствует образованию крупных четко очерченных кристаллов.
3. Вакуумная фильтрация

   (см. Методы фильтрации, запомнив эти дополнительные моменты)

   1. Перемешайте кристаллы полированной стеклянной палочкой для перемешивания перед тем, как вылить маточный раствор вместе с кристаллами через воронку Бюхнера.Примените максимально возможное количество всасывания с помощью аспиратора.
   2. Некоторые кристаллы могли остаться в стакане; Есть два способа осуществить количественный перенос всего этого материала. Либо используйте часть фильтрата, чтобы промыть стакан, либо используйте резиновый полицейский на конце стержня для перемешивания, чтобы соскрести оставшиеся кристаллы в воронку Бюхнера.
   3. Когда кристаллы будут собраны и промыты, дайте аспиратору поработать несколько минут, чтобы кристаллы имели возможность высохнуть.
4. Сушка кристаллов
   1. Когда кристаллы максимально просушены в воронке Бюхнера, с помощью лопатки переместите их в химический стакан или кристаллизатор. Это гарантирует, что кристаллы не будут загрязнены волокнами фильтровальной бумаги при их высыхании.
   2. После удаления всех кристаллов с фильтровальной бумаги снимите фильтровальную бумагу и соскребите оставшиеся кристаллы с воронки.
   3. Распределение кристаллов в химическом стакане или чаше для кристаллизации обеспечит наиболее эффективную сушку, поскольку кристаллы будут иметь максимальную открытую площадь поверхности.
   4. После высыхания кристаллов чистоту образца можно измерить путем определения точки плавления.
5. Что делать, если кристаллы не образуются

   Если кристаллы не образуются при медленном охлаждении раствора до комнатной температуры, вы можете выполнить ряд процедур, чтобы стимулировать их рост. Сначала раствор следует охладить на ледяной бане. Медленное охлаждение раствора приводит к медленному образованию кристаллов, и чем медленнее образуются кристаллы, тем они более чистые.Скорость кристаллизации замедляется по мере снижения температуры, поэтому охлаждение на ледяной бане следует использовать только до тех пор, пока кристаллы не начнут формироваться; после этого раствору нужно дать нагреться до комнатной температуры, чтобы образование кристаллов происходило медленнее. Если кристаллы не образуются даже после охлаждения раствора на ледяной бане, возьмите отполированную огнем палочку для перемешивания и протравите (поцарапайте) стекло стакана. Маленькие кусочки стекла, вытравленные из стакана, служат зародышами для образования кристаллов.Если кристаллы по-прежнему не образуются, возьмите небольшое количество раствора и нанесите его на часовое стекло. После испарения растворителя оставшиеся кристаллы могут служить затравками для дальнейшей кристаллизации. Оба эти метода зародышеобразования (т.е. травление и затравочные кристаллы) вызывают очень быструю кристаллизацию, которая может привести к образованию нечистых кристаллов.

   Кристаллы не образуются при большом избытке растворителя. Если при использовании уже описанных методов кристаллы не образуются, возможно, необходимо удалить часть растворителя.Это может быть достигнуто путем нагревания раствора в течение определенного периода времени для испарения некоторого количества растворителя. Новый концентрированный раствор следует охладить и снова попытаться использовать ранее упомянутые методы стимулирования кристаллизации.

   Другая потенциальная проблема при перекристаллизации состоит в том, что растворенное вещество иногда выходит из раствора в виде загрязненного масла вместо образования очищенных кристаллов. Обычно это происходит, когда точка кипения растворителя выше, чем точка плавления соединения, но это не единственный сценарий, в котором возникает эта проблема.Если это начнет происходить, охлаждение раствора не будет стимулировать кристаллизацию, а только усугубит проблему. Если масло начинает образовываться, нагрейте раствор, пока масляная часть не растворится, и дайте всему раствору остыть. Когда масло снова начнет образовываться, энергично перемешайте раствор, чтобы масло растворилось. Крошечные шарики масла, возникающие в результате этого встряхивания, могут действовать как ядра для образования новых кристаллов.

Что такое примеси в воде?

Написано AOS Treatment Solutions 17 апреля 2018 г.

Вода — самый ценный ресурс в мире.Однако он не свободен от некоторых примесей, которые могут серьезно повлиять на чистое потребление. Эти примеси включают пыль, мелкий песок, глину, грязь и биологические загрязнители.

Чистая вода безвкусна, бесцветна и без запаха, но вода из дождевых осадков, ручьев и колодцев, как известно, содержит агрессивные химические вещества и элементы, в том числе кислоты и элементы металлической ржавчины. Точно так же многие системы питьевой воды также содержат хлор и кальций. Имея это в виду, давайте рассмотрим некоторые из распространенных примесей в воде и узнаем, почему они небезопасны для употребления в пищу людьми или животными.

Что такое примеси в воде?

В Соединенных Штатах грязная или небезопасная вода состоит из элементов, называемых общим содержанием взвешенных веществ (TSS), которые не предназначены для растворения. К таким твердым веществам относятся пыль, песок, глина и ржавчина. Они остаются взвешенными в воде и делают ее мутной или мутной. Им также не хватает двух основных компонентов чистой воды: водорода и кислорода.

Водород и кислород позволяют питьевой воде становиться чистой и растворять практически все, с чем она соприкасается.При употреблении взвешенные примеси в воде при употреблении могут вызвать целый ряд заболеваний и недугов. К ним относятся, но не ограничиваются:

• Холера
• Гвинейская болезнь
• Брюшной тиф
• Легионелла
• Дизентерия
• Малярия — чаще всего ассоциируется с комарами и микробами в загрязненной воде

Болезни, передаваемые через воду, вызванные употреблением загрязненной воды, ежегодно уносят ошеломляющие 3,4 миллиона смертей.Проблема настолько серьезна, что в Центре по контролю и профилактике заболеваний (CDC) даже есть специальный отдел, который занимается загрязненной водой в Соединенных Штатах. Они также сотрудничают со Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), чтобы предоставить развивающимся странам чистую воду и решения для ее очистки.

Типы примесей в воде

В питьевых системах и запасах воды есть несколько типов примесей.

Биологические примеси в воде

Биологические примеси в воде вызваны присутствием живых организмов.К ним относятся водоросли, простейшие, патогены, бактерии, вирусы, микробы и паразиты, а также их цисты (яйца) в загрязненной воде. Последние называются просто микробами, микроорганизмами, которые могут размножаться с угрожающей скоростью. Загрязненная вода также является одной из основных причин гастроэнтерита для людей всех возрастов в Соединенных Штатах.

Коллоидные примеси в воде

Коллоидные примеси в воде включают органические отходы и аминокислоты. Эта проблема возникает из-за контакта с взвешенными веществами и такими элементами, как песок, камни и органические вещества, протекающие в реках, ручьях и озерах, что делает воду непригодной для питья или нечистой.

К источникам химических примесей в воде относятся:

• Газы, улавливаемые из атмосферы дождевой водой и проливными ливнями
• Разлагающиеся животные и растения, обнаруженные у ручьев, рек и озер
• Промышленные сточные воды и сточные воды
• Высокое содержание кальция, железа, магния, натрия и хлоридов в речной воде
• Органические соединения, образующиеся из сельскохозяйственных и бытовых промышленных отходов. Они известны как антропогенные загрязнители, которые содержатся в природной и питьевой воде.
• Неорганические соединения, образующиеся из медицинских сточных вод и систем оборудования

Как упоминалось выше, микроорганизмы могут загрязнять воду, принимая форму солей кальция и магния. Однако эти микробы могут также включать силикаты, а также соединения на основе ионов двух и цветных металлов.

Растворы для нечистой воды

При таком большом количестве примесей в природной и питьевой воде одним из лучших решений для местных сообществ является наличие правильной муниципальной системы очистки воды.Системы очистки воды помогают удалить алюминий, хлориды и другие скрытые химические вещества и элементы из систем питьевой воды.

AOS Treatment Solutions — уважаемая компания по очистке воды с многолетним обширным опытом в области очистки подземных вод, очистки сточных вод и очистки поверхностных вод для муниципалитетов и промышленных предприятий. У AOS есть инструменты и опыт для очистки всех типов воды. От удаления патогенов до борьбы с коррозией, AOS стремится к совершенству в обеспечении свежей, чистой и свободной от микробов водой для всех сообществ и предприятий.

Свяжитесь с нами сегодня в режиме онлайн. для получения дополнительной информации о том, как мы можем помочь сохранить вашу воду в безопасности.

Опубликовано в: Патогены, передающиеся через воду

Что может повлиять на результаты химии?

Обновлено 24 апреля 2017 г.

Автор: Дэвид Х. Нгуен, Ph.D.

Изучение химии требует взвешивания, измерения и смешивания химикатов в точных количествах. Такие занятия позволяют вам исследовать различные типы материи и то, как они взаимодействуют с другими.Когда результаты химии не соответствуют ожиданиям, существует несколько распространенных источников ошибок. Знание источников ошибок позволяет учащемуся избежать типичных ошибок. Ошибки, влияющие на результаты, часто связаны с неправильным обращением с инструментами для взвешивания и реагентами.

Баланс сбит

Химические эксперименты требуют точного измерения и смешивания соединений и растворов. Для твердых материалов весы используются для взвешивания определенных количеств вещества. Электронные весы должны быть правильно откалиброваны и перед каждым использованием нормализованы до нуля, то есть пустые весы должны отражать нулевое значение.Кроме того, у всех весов есть диапазон точности, поэтому весы следует использовать только для взвешивания того количества, которое находится в пределах установленных возможностей.

Градуированные цилиндры

Чтобы отмерить нужное количество жидкости для эксперимента, необходимо использовать градуированные — то есть у них есть единая шкала, отмеченная сбоку — емкостей. Градуированные цилиндры бывают разных размеров, каждый со своим диапазоном для точных измерений объема. Помимо выбора правильного размера, важно правильно прочитать объем.Верхняя часть жидкости в цилиндре образует U-образную кривую, называемую мениском. Точное показание уровня жидкости — это нижняя плоская часть кривой. Также баллоны следует очистить перед использованием. Очень маленькие объемы следует измерять пипеткой, а не мерным цилиндром.

Разложившиеся реагенты

То, что вы добавляете, вы получаете. Наилучшие результаты химии достигаются, когда в качестве реагентов используются чистые вещества. Примеси могут вызвать дополнительные реакции, которые изменяют свойства продукта или количество получаемого продукта.Некоторые химические вещества чувствительны к свету и должны храниться вдали от света — обычно они поставляются в коричневых пластиковых или стеклянных бутылках. Под воздействием света они разлагаются, поэтому фактическое количество, которое вы добавляете в реакцию, меньше, чем требуется. Неправильное хранение реагентов влияет на эксперимент еще до его начала.