Занятие 2. Способы очистки веществ.

Оборудование: штатив с кольцом и держателем, воронка, 2 химических стакана, фильтровальная бумага, сетка, фарфоровая чашка, стеклянная палочка, спиртовка, хорошо измельчённая смесь калийной селитры или медного купороса с песком, колба на 100 см³, газоотводная трубка с пробкой, пробка с прорезом, чистая пробирка, кусок стекла, щипцы тигельные.

Работа 1. Очистка селитры (или медного купороса) путём перекристаллизации.

^* (Работа рассчитана на 2 часа. Ей должны предшествовать упражнения в приготовлении фильтра и фильтровании мутной жидкости, проводимые фронтально.

Рекомендуется проводить работу в VII классе после изучения раздела о растворах.)

Цель работы заключается в том, чтобы получить чистую селитру (или медный купорос) из образца, содержащего нерастворимые в воде примеси (песок и т. п.). Основные этапы работы:

1. Растворение образца селитры (или медного купороса) в горячей воде.

2. Фильтрование раствора (отделение нерастворимых примесей).

3. Упаривание фильтрата.

4. Отделение кристаллов от маточного раствора.

Рис. 6

Рис. 7

1. Нагрейте в химическом стакане (рис. 6) на сетке воду почти до кипения (около ¹/₄ стакана). Пока вода будет нагреваться, приготовьте фильтр, вставьте его в воронку и слегка смочите водой. Воронку поместите в кольцо штатива и подставьте под неё химический стаканчик (рис. 7).

2. В горячую воду небольшими порциями прибавляйте селитру (или медный купорос), всё время помешивая стеклянной палочкой. Если не всё количество выданной вам соли растворится, прибавьте ещё немного (около пробирки) воды и нагрейте раствор.

3. Горячий раствор профильтруйте через фильтр, сливая раствор по стеклянной палочке (рис. 8).

4. Если при охлаждении не начнётся кристаллизация, то профильтрованный раствор (фильтрат) перелейте в фарфоровую чашку. Фарфоровую чашку поместите на сетку и упаривайте на спиртовке (рис., 9) до появления на поверхности жидкости плёнки из мелких кристаллов. Тогда прекратите нагревание и дайте жидкости остыть. Наблюдайте выделение чистых кристаллов селитры (медного купороса).

5. Если останется время, отделите выпавшие кристаллы от маточного раствора. Для этого приготовьте прибор для фильтрования с новым фильтром. Отфильтруйте кристаллы, перенося их на фильтр с помощью стеклянной палочки. Когда маточный раствор стечёт, налейте в чашку ещё около одной пятой пробирки холодной воды, ополосните чашку и перелейте воду к кристаллам, оставшимся на фильтре, чтобы их промыть. Снимите кристаллы с фильтра и высушите между листами фильтровальной бумаги.

Отчёт о работе.

1. Название работы. Дата.

2. Рисунок прибора для фильтрования с надписями, указывающими, что остаётся на фильтре и что переходит в фильтрат.

3. Рисунок прибора для упаривания раствора.

4. Ответы на вопросы:

а) Почему лучше растворять селитру в горячей, а не в холодной воде?

б) Является ли раствор, на поверхности которого имеется плёнка из кристаллов, ненасыщенным или насыщенным? Почему происходит дальнейшая кристаллизация при охлаждении этого раствора?

в) Почему нельзя отделить путём фильтрования растворимые в воде примеси, если они содержались во взятом образце?

Работа 2. Перегонка воды.

1. Соберите прибор по рис. 10 и проверьте, "держит ли" он. Налейте в колбу немного воды, прибавьте ложечку соли и 2-3 капли чернил. Закрепите колбу в штативе на кольце с асбестированной сеткой; конец газоотводной трубки опустите в чистую пробирку, помещённую в стакан с холодной водой, как показано на рисунке.

2. Поставьте под сетку зажжённую спиртовку и, пока вода нагревается до кипения, зарисуйте прибор.

3. Когда в пробирке соберётся 1-2 см³ воды, выньте пробирку, сполосните её полученной водой и затем снова соберите 2-3 см³ дистиллированной воды.

4. Снимите пробирку с полученной водой и отставьте спиртовку. На чистое стекло с помощью стеклянной палочки поместите рядом каплю полученной вами дистиллированной воды, каплю обыкновенной воды и каплю жидкости из колбы. Держа стекло щипцами на высоте 5-6 см над пламенем, осторожно выпарьте капли. Заметьте, что осталось на стекле от каждой капли.

5. Погасите спиртовку. Попробуйте дистиллированную воду на вкус.

6. Разберите прибор, вылейте воду и вымойте колбу.

Рис. 10

Отчёт о работе.

4. Название работы. Дата.

2. Рисунок прибора с пояснительными надписями.

3. Какую воду вы нагревали и какую получили?

4. Перечислите свойства химически чистой воды.