Теория к заданию 16 ОГЭ

Задание 16 проверяет знания по следующим темам:

• чистые вещества и смеси;
• однородные и неоднородные смеси;
• способы разделения смесей;
• правила техники безопасности в лаборатории;
• лабораторная посуда и оборудование;
• основы экологической безопасности.

Разберём ключевые понятия подробно

1. Чистые вещества и смеси

Чистое вещество состоит из частиц одного вида и имеет постоянные физические свойства (агрегатное состояние, цвет, плотность, температуры кипения и плавления и т. д.).

Примеры:

• вода (H2O);
• кислород (O2);
• поваренная соль (NaCl).

Смесь состоит из нескольких чистых веществ, в её состав входят частицы разных видов. Физические свойства смесей могут меняться, как и их качественный и количественный состав.

Примеры:

• воздух (смесь газов: N2, O2, CO2 и др.);
• морская вода (вода + растворённые соли);
• сплавы (чугун, латунь, сталь);
• молоко;
• фруктовые соки.

Шпаргалка для ОГЭ:

• дистиллированная вода — чистое вещество;
• колодезная, водопроводная, морская вода — смеси;
• сплавы металлов (чугун, сталь, бронза, латунь) — смеси;
• горные породы (гранит, мрамор, известняк) — смеси;
• йодная настойка — смесь (спиртовой раствор йода).

2. Однородные и неоднородные смеси

• Однородные (гомогенные) смеси — частицы нельзя обнаружить даже с помощью микроскопа. Вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне.
  Примеры: раствор гидроксида натрия, спиртовой раствор йода, воздух.
• Неоднородные (гетерогенные) смеси — можно заметить частицы других веществ невооружённым глазом или с помощью микроскопа.
  Примеры: молоко, заваренный чай, смесь песка и железных опилок.

3. Способы разделения смесей

1. Разделение с помощью магнита
   Подходит для неоднородных смесей, где один компонент обладает магнитными свойствами.
   Пример: разделение смеси железных и алюминиевых опилок (магнит притянет железо).
2. Фильтрование
   Используется для отделения нерастворимых твёрдых веществ от жидкости.
   Процесс: смесь пропускают через фильтр (бумажный или другой пористый материал). Жидкость проходит, твёрдое вещество остаётся на фильтре.
   Пример: очистка воды от древесных стружек.
   Не подходит для разделения растворов (например, соли и воды).
3. Отстаивание и декантация
   Применяется для смесей, компоненты которых имеют разную плотность.
   Процесс: тяжёлые частицы оседают на дно под действием силы тяжести, затем жидкость аккуратно сливают (декантация).
   Пример: отделение песка от воды.
4. Выпаривание
   Используется для выделения растворённого твёрдого вещества из раствора.
   Процесс: жидкость испаряют, оставляя твёрдое вещество.
   Пример: получение поваренной соли из её раствора.
5. Дистилляция (перегонка)
   Применяется для разделения жидкостей с разными температурами кипения.
   Процесс: смесь нагревают, вещество с более низкой температурой кипения испаряется первым, его пары охлаждают и конденсируют в отдельную ёмкость.
   Примеры: получение дистиллированной воды, разделение нефти на фракции (бензин, керосин и т. д.).
6. Хроматография
   Метод основан на различной скорости распределения компонентов смеси между двумя фазами — неподвижной и подвижной.
   Пример: разделение красителей в чернилах.

4. Правила техники безопасности в лаборатории

Основные правила:

• при работе с кислотами и щелочами надевать резиновые перчатки;
• при попадании кислоты на кожу промыть водой и обработать раствором соды;
• опыты с летучими и ядовитыми веществами проводить под тягой;
• не направлять отверстия нагреваемых пробирок и колб на себя и соседей;
• проверять горючие газы (например, водород) на чистоту перед поджиганием;
• хранить реактивы в посуде с этикетками;
• использовать защитные очки при работе с едкими и горючими веществами;
• калий и другие активные металлы хранить под слоем керосина;
• не использовать мерный цилиндр для нагревания растворов.

5. Лабораторная посуда и оборудование

• Мерный цилиндр — для измерения объёма жидкости.
• Ступка с пестиком — для измельчения твёрдых веществ.
• Воронка — для пересыпания сухих веществ и фильтрования.
• Спиртовка — для нагревания.
• Колбы и пробирки — для проведения реакций.

6. Экологическая безопасность

• не употреблять в пищу продукты, выращенные вблизи дорог и промышленных зон;
• избегать использования красок с ионами свинца для покрытия посуды и игрушек;
• правильно утилизировать химические отходы;
• учитывать опасность фреонов (озоновый слой), радиоактивного загрязнения и т. д.

7. Методы собирания газов в лаборатории

Метод вытеснения воды

Суть метода: газ поступает по газоотводной трубке в сосуд, заполненный водой, и постепенно вытесняет её.

Какие газы можно собирать: только те, что:

• не растворяются или мало растворяются в воде;
• не реагируют с водой.

Примеры подходящих газов:

• водород (H2);
• кислород (O2);
• азот (N2);
• метан (CH4).

Метод вытеснения воздуха

Суть метода: газ поступает в сосуд и вытесняет воздух за счёт разницы в плотности.1

Как определить плотность газа относительно воздуха?
Сравнивают относительную молекулярную массу газа (Mr) с Mr​ воздуха (29):

• Mr(газа) <29 — легче воздуха;
• Mr(газа) >29 — тяжелее воздуха.

Как определить положение сосуда

Положение сосуда‑приёмника зависит от относительной плотности газа по воздуху:

1. Сосуд держат дном вверх (отверстием вниз), если газ легче воздуха (относительная молекулярная масса <29). Газ поднимается и заполняет сосуд, вытесняя воздух вниз.Примеры газов:
   1. водород (H2, Mr​=2);
   2. аммиак (NH3, Mr​=17);
   3. метан (CH4, Mr​=16);
   4. гелий (He, Mr=4).
2. Сосуд держат дном вниз (отверстием вверх), если газ тяжелее воздуха (относительная молекулярная масса >29). Газ опускается и заполняет сосуд, вытесняя воздух вверх.Примеры газов:
   1. кислород (O2, Mr​=32);
   2. углекислый газ (CO2, Mr​=44);
   3. хлор (Cl2, Mr​=71);
   4. сероводород (H2S, Mr​=34);
   5. пропан (C3H8​, Mr​=44).

Типичные ошибки в заданиях ​16

• путать чистые вещества и смеси (например, считать морскую воду чистым веществом);
• применять фильтрование для разделения растворов;
• игнорировать правила безопасности (например, пробовать вещества на вкус).