Чистое вещество в химии

Чистое вещество

• Чистая материя. Очень практическим и важным вопросом, возникающим из различных химических продуктов, является вопрос о чистоте вещества. Например, химический анализ позволяет определить состав соединений, загрязненных примесями, тем самым получая результаты, которые приводят к неправильным рецептурам.

• Точно так же при изучении свойств процессов химических реакций, то есть для получения ошибочных представлений о свойствах содержащихся в них элементов, легко прийти к ошибочным выводам. Уже из приведенного примера видно, что вещество, используемое в химических исследованиях, должно быть достаточно чистым. Вообще говоря, к проверке чистоты вещества можно подойти с двух сторон: исходя из его состава или его properties.

In на практике оба подхода часто используются параллельно. Людмила Фирмаль

И это неудивительно, ведь результаты их успешно дополняют друг друга. Принципиально простым (и не всегда простым в реализации) способом проверки чистоты вещества по его составу является количественный анализ: близкое совпадение найденных пропорций отдельных элементов с пропорциями, рассчитанными по молекулярной формуле, обычно свидетельствует об отсутствии значительного количества примесей в исследуемом веществе. Как? Однако каждый анализ обязательно связан с некоторыми неточностями.

Даже при самом благоприятном ее результате говорить об отсутствии загрязнения все равно нельзя. Чаще всего, исходя из свойств контролируемого соединения и способа его получения, можно выделить свойства последнего. Наличие или количество (и содержание) таких специфических примесей может быть подтверждено специальными испытаниями. Это еще один метод 1, который часто используется для контроля чистоты веществ на основе их состава.

Контроль чистоты вещества по характеристикам основан на законе гомеостаза свойств (Пруст, 1806): свойства чистого вещества не зависят от его происхождения и предшествующей обработки. Этот закон строго соблюдается только для газов и жидкостей, но для твердых тел некоторые свойства могут изменяться в зависимости от обработки. Поэтому в отношении твердых тел закон гомеостаза свойств следует применять с осторожностью.

Индивидуальные свойства вещества, которые могут быть измерены и выражены численно, являются оптимальными для контроля его чистоты. Для конкретного вещества существует точно определенный набор констант (констант), характеризующих его, поэтому, исходя из закона гомеостаза признака, если другие образцы того же вещества достаточно чисты, то предполагается, что они имеют точно такое же постоянное значение.

Поэтому для контроля чистоты вещества необходимо определить константы и сравнить их результаты с существующими данными известных чистых образцов. В большинстве случаев чаще всего определяются следующие константы: плотность, температура плавления и температура кипения 1 ′ 2 Плотность — это масса единичного объема, поэтому ее нахождение позволит точно взвесить известный объем исследуемого материала.

Для газов результат обычно выражается в виде массы 1 кубического сантиметра (при температуре испытания) и в виде массы литра (при нормальных условиях) в случае жидких и твердых веществ. Температура перехода из твердого состояния в жидкое или наоборот, заметно изменяется в большинстве частей В присутствии примесей. Поэтому его определение может служить хорошим способом проверки чистоты исследуемого образца.

На самом деле, есть 2 способа начать с твердого или жидкого вещества state. In в первом случае определяют температуру плавления исследуемого вещества, а во втором-температуру его затвердевания (замораживания).Результат обоих определений должен быть одинаковым, поэтому выбор метода зависит от удобства использования it. It обычно удобнее определить температуру плавления 5 Хотя температура кипения менее чувствительна к воздействию примесей, чем температура плавления (замерзания), она по-прежнему часто используется для контроля чистоты substances.

It особенно полезно при запуске Кружевная жидкость. Этот контроль осуществляется в процессе очистки жидкости / путем дистилляции, так как температура кипения чистой жидкости не должна изменяться одновременно(рис. 11-16). в отличие от загрязнений, температура кипения обычно изменяется во время дистилляции process. So, здесь одновременно получают 2 показателя чистоты: численное значение самой температуры кипения и степень постоянства.

Поскольку температура кипения в значительной степени зависит от внешнего давления(оно уменьшается по мере его уменьшения), необходимо соблюдать осторожность при создании результатов измерений. Если вещество ведет себя чисто при надлежащем испытании, это не означает, что оно не содержит никаких примесей. all.

In дело в том, что каждый метод управления чистотой характеризуется определенной чувствительностью к определенным загрязнителям. Таким образом, показатели, полученные с использованием чистоты исследуемого образца, только гарантируют, что содержание примесей в этом образце меньше определенных пределов, соответствующих чувствительности выбранного метода контроля.

Из вышесказанного видно, что чистого практически нет salt. At в то же время содержание примесей в отдельных образцах может быть очень разным. Для продуктов, производимых химической промышленностью, используются специальные названия, указывающие на степень чистоты. Именно поэтому продукты со значительным количеством примесей называют «техническими».

Когда очищено,»чисто«, «чисто для анализа», » химически」、 Чистый. Каждый из них соответствует максимально допустимому государственному Всесоюзному стандарту. (ГОСТ) содержание отдельных примесей (%). в качестве примера, требования к серной кислоте следующие:

Химически приемлемые примеси чистые Аналитическая сеть Нелетучий остаток (всего)…….. 0.01 0.002-0001 Серен………………. 0.001 0.0005 0.0002 Тяжелые металлы (такие как PB)…….. 0.0005 0.0005 0.0002 0,001, 0,0003, 0,0001. Соляная кислота. 。 ……….. 0.0005 0.0002 0.0001 Оксиды азота (NjO^)…. 0.0005 0.0002 0.0001 Железо………………. 0.0003 0.0001. 0.00005 Мышьяк……………… 0.00001 0.000003 0.000003 Химически чистые условия близки к пределам чистоты, которые могут принести вещества в нормальных условиях заводского производства.

При необходимости выполните дальнейшую очистку с помощью специальных techniques. At в то же время он использует особо чувствительный метод (например, спектральный анализ) для управления чистотой 8 Чистота исходного материала, необходимая в одном случае и в другом случае, существенно отличается. Иногда необходимо дополнительно доработать продукт «химически чистый», иногда достаточно» технического » продукта.

Поэтому с практической точки зрения чистота материи-понятие относительное. Имейте в виду, что стоимость препарата резко возрастает с каждой последующей очисткой, поэтому не используйте материалы более высокой чистоты, чем это необходимо для успешного завершения работ. Добавь 1) необходимость предварительной очистки вещества при работе с substanceV. It было уже ясно для Lomonosov.

In рабочая программа химика (1745), OI написал: 2) при определении константы вещества необходимо учитывать причину 2-х основных ошибок.1 из них условно называется химией, еще 1-физикой. 1. предварительная очистка исследуемого образца является недостаточной, а 2-я связана с недостаточной целостностью методики определения ко-констант. в Ярким примером ошибки первой причины является результат установления температуры плавления улайи.

До 1930 года температура плавления 1600-1850°G указывалась разными авторами этого элемента (неопределенность * чистоты). В 1030 году было обнаружено значение 99,9°с с чистотой 1689±3% урана. Таким образом, казалось, что проблема была окончательно решена. С другой стороны, температура плавления полностью очищенного урана составляла 1133°с (±2 ° С) (в связи с изучением атомной энергии).в результате наличие только 0,1% примесей в этом случае вызывало погрешность определения температуры плавления 500 градусов и более.

Такого резкого воздействия примесей обычно не наблюдается, но всегда следует учитывать возможность серьезных неточностей при установлении коистового пламени в недостаточно очищенных материалах. Ошибки в технике принятия решений можно разделить на 2 группы по степени их достоверности и точности. Очевидно, что сами результаты, полученные ненадежными методами, почему-то не являются reliable.

As что касается степени точности, то она во многом определяется характером применяемой технологии, а выбор в какой-то мере зависит от условий принятия решения. Например, для измерения низких и высоких температур, необходимо использовать различные методы, которые характеризуются совершенно разной точностью. в результате низкой температуры prn тепловая постоянная вещества может быть установлена гораздо точнее, чем высокая температура prn.

Поэтому температура плавления кислорода задается как −218,79°С и 3180±20°С для температуры плавления Ленни. 3) во многих случаях число констант устанавливается не непосредственно измерением, а тем или иным расчетом (например, усреднением некоторых определений).Однако «отсутствие математического образования легче всего видно из-за чрезмерной точности вычислений» (Хаген).

• Очевидно, что значение результата не должно быть дано с большей точностью, чем это может быть определено. Например, вы можете дать температуру плавления кислорода до 2 десятичных знаков(что обычно невозможно), но бессмысленно указывать хотя бы первую десятичную точку в температуре плавления кислорода. rhenium. It рекомендуется указывать значение константы только с ее точностью, так как слишком много будет заслонять суть problem. It соответствует задаче, которую вы используете. 

4)смогите точно выполнить измерять газа в любом сосуде известного volume. In простейшая форма (рис.11-17), это конус с матовой пробкой с тонкими капиллярами, наличие которых позволяет более точно наблюдать постоянство объема при наполнении бутылки удельным весом.

To определяя плотность жидких и твердых веществ, они обычно используют специальное приспособление-баночку со специфической жидкостью. gravity. Людмила Фирмаль

Объем устройства (включая капилляр) определяется путем взвешивания его с водой. Измерение пикнометром плотности жидкости будет просто взвешиваться с помощью пикнометра. Зная его массу и объем, можно легко найти нужную плотность жидкости. При определении плотности твердого вещества сначала взвешивают частично заполненный пикнометр и получают массу образца, взятого для исследования. После этого производится новый замер воды (или любой другой жидкости, плотность которой взаимодействует с известными испытуемыми веществами).

Благодаря разнице в обоих взвешиваниях можно определить объем той части бутылки удельного веса, которая не заполнена жидкостью, то есть объем пробы, взятой для исследования. Отсюда можно легко найти твердое тело с нужной плотностью. 5) для быстрого, но не очень точного определения плотности жидкости часто используется гидрометр(рис.11 * 18).

Это поплавок из стекла, шкала которого излучается с точки зрения плотности. Обратный отсчет Пикнометр. о Пять Ив * второй О я я я я с Л)Ф П * ц. 11-18.Рисунок 11 * 19.Самый простой способ монтажа-простое в использовании определение температуры и плотности. * Природный по » гидрометр. Точка шкалы, которая находится на уровне поверхности жидкости. Обычно в лаборатории имеется набор гидрометров для различных диапазонов плотности. в)при определении температуры плавления относительно легкоплавких веществ часто используется простая установка, показанная на рисунке. 11-19.

Испытуемое вещество мелко натирают в ступке, а полученный порошок упаковывают на кончике тонкостенного стеклянного капилляра, расплавленного с одной стороны. Последний крепится к термометру резиновым кольцом, а шарик резинового кольца погружается в стакан с достаточно прозрачной жидкостью. Затем медленно начинайте нагревать стекло небольшим пламенем на горелке, постоянно перемещая его вверх и вниз с помощью кольцевой мешалки, наблюдая за состоянием вещества в стакане. capillaries.

As как только его содержимое станет прозрачным, обратите внимание на термометр. Это точка плавления исследуемого вещества. 7) если вещество нестабильно при нагревании, то может оказаться невозможным определить его температуру кипения непосредственно. С другой стороны, знание этой константы желательно для сравнительных (других) свойств дна substance.

In в таком случае давление его паров определяют при некоторой более низкой температуре (когда вещество все еще разлагается) и создают соответствующую кривую, а затем получают температуру кипения путем экстраполяции этой кривой на давление 760 мм рт. ст. Искусство. Аналогично, температура кипения высокоабсорбирующего вещества обычно равна set.

As для химического элемента*по этому вопросу существует специальная монография. • 8) при контроле чистоты вещества путем определения температуры кипения необходимо учитывать возможность наличия азеотропной смеси жидкости, то есть смеси, которая кипит при постоянной температуре без изменения ее состава. Наиболее известным примером является азеотропная смесь спирта и воды (96% спирта по массе).

Азеотропная смесь отличается от чистой жидкости. Что состав изменяется не только по температуре кипения, но и по давлению. 9) для мышьяка, как указано в данных в теле таблицы, допускается минимальное количество от всех перечисленных отдельно до серной кислоты(0,00003% для химически чистого HjSO).

Если обозначить это число числом частиц, то можно увидеть, что для каждой из 2600 миллионов молекул hjso соответствует Содержание 1 атома. Однако 1 кубический миллиметр такой кислоты содержит 4400 миллиардов атомов. Это ясно показывает, как далеко «химически чистое» вещество от абсолютной чистоты. 10) востребованность со стороны большого количества новых технологических подразделений (полупроводниковые, атомно-энергетические сети и др.) требовало получения некоторых элементов и соединений в гораздо более свободном примесном состоянии, чем это было достигнуто ранее.

Такая глубокая очистка требует разработки специальных методов и условий для ее осуществления, а также специальных методов контроля чистоты. Последнее часто характеризуется»числом 9″ фракции очищаемого вещества. Раньше часто»Три девятки»(99,9%) уже считались хорошим показателем чистоты, но теперь отдельные вещества могут быть дополнительно» 10 девятками » (то есть 99,99999999%) чистоты.

Свойства тщательно очищенных веществ могут существенно отличаться от обычных. Например, очень чистый цинк практически не растворяется в кислотах (даже очень чистых), а очень чистый хром теряет свою исключительную твердость и становится пластичным.

Поэтому изучение свойств наиболее полно очищенных веществ имеет фундаментальное значение для химии. Есть монография по чистой материи. •• * Несмеянов Утра. Н. давление на пару химических элементов М. ИЭД АН СССР. 1961.396 секунд * * Фнкельштейн Д. Н. чистое вещество, Москва, Наука, 196U 161 e.

Смотрите также:

Предмет химия

Озон	Реальность атомов и молекул
Основные классы соединений	Сложность структуры атома