Смешение веществ
Один из самых интересных и важных аспектов химии заключается в смешении различных веществ. Иногда во время этого процесса происходит химическая реакция и создается новое вещество. Однако очень часто химической реакции не возникает, но образуется смесь, в состав которой входят уже имеющиеся элементы.
Смеси
Что же такое смесь? Это вещество, компоненты которого перемешаны, но не соединены между собой химической связью.
На первый взгляд такое толкование может показаться довольно странным и непонятным, но давай рассуждать дальше. Если элементы вещества не связаны химически, это означает, что в любой момент их можно разъединить. Это действительно так! Например, если смешать железо с серой, то при помощи магнита можно легко извлечь частички железа, в то время как сера не будет реагировать на магнит.
Основные отличительные признаки смесей:
Виды смесей
Смеси могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Например, воздух — это смесь газов, соленая вода — смесь жидкости и твердого вещества (соли), а бронза — смесь твердых компонентов (сплав меди и олова).
Типы смесей
Химики разделяют все смеси на две основные категории: гомогенные, или однородные, смеси и гетерогенные, или неоднородные.
В однородных компоненты равномерно распределены по всей смеси. Примеры — соленая вода, кровь, воздух. В отличие от однородных, в неоднородных смесях компоненты распределены неравномерно. Более того, каждый из них может быть виден в этой смеси. Все однородные и неоднородные смеси делятся на виды: растворы, сплавы, суспензии и коллоидные вещества.
Растворы
Раствором называется смесь, в которой одно из веществ растворено в другом. Самый простой пример раствора — соленая вода, т.е. смесь соли и воды. В данном случае вода выступает в качестве растворителя, а соль — растворимого вещества. Такой раствор очень легко разделить на исходные компоненты путем выпаривания, при этом каждый из них сохраняет свои первоначальные свойства.
Сплавы
Сплав — это смесь металлов. Один из наиболее распространенных примеров сплавов — сталь (смесь железа и углерода).
Сплавы относятся к однородным смесям.
Коллоидные и истинные растворы
В коллоидном растворе очень маленькие частицы одного вещества равномерно распределяются в другом веществе. Истинный же раствор является однородной системой, в которой растворенное вещество содержится в виде молекул.
В чем разница между коллоидным раствором и суспензией?
С течением времени частицы вещества коллоидного раствора не оседают, а продолжают либо плавать на поверхности, либо находиться во взвешенном состоянии.
Суспензии
Суспензией называется смесь жидкости и частиц твердого вещества, которые растворяются в этой жидкости не полностью. Поэтому суспензии относятся к неоднородным типам смесей. Наиболее типичные суспензии — краски, чистящие пасты, некоторые косметические средства, уличная грязь и т.д.
Главное отличие суспензии от остальных смесей заключается в том, что с течением времени, если суспензию не подвергали никакому воздействию, частички твердого вещества оседают.
7 крутых химических реакций (15 гифок)
Гипнотизирующая бромноватая кислота
Согласно науке, реакция Белоусова-Жаботинского – это «колебательная химическая реакция», в ходе которой «ионы металлов переходной группы катализируют окисление различных, обычно органических, восстановителей бромноватой кислотой в кислой водной среде», что позволяет «наблюдать невооруженным глазом образование сложных пространственно-временных структур». Это научное объяснение гипнотического явления, которое происходит, если бросить немного брома в кислотный раствор.
Прозрачные химические вещества мгновенно становятся черными
Вопрос: что произойдет, если смешать сульфит натрия, лимонную кислоту и натрия йодид?
Правильный ответ внизу:
Создание плазмы в микроволновке
На самом деле, то, что происходит на ваших глазах – это один из способов создания очень незначительного количества плазмы. Еще со школы вы знаете, что существует три состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Плазма, по сути, является четвертым типом и представляет собой ионизированный газ, полученный в результате перегревания обычного газа. Виноградный сок, оказывается, богат ионами, и поэтому является одним из самых лучших и доступных средств для проведения простых научных экспериментов.
Тем не менее, будьте осторожны, пытаясь создать плазму в микроволновке, поскольку озон, который образуется внутри стакана, в больших количествах может быть токсичным!
Зажигание потухшей свечи через дымный след
Этот трюк вы можете попытаться повторить в домашних условиях без риска взрыва гостиной или же всего дома. Зажгите свечу. Задуйте ее и сразу же поднесите огонь к дымному следу. Поздравляем: у вас получилось, теперь вы настоящий мастер огня.
Оказывается, между огнем и свечным воском существует некая любовь. И это чувство намного сильнее, чем вы думаете. Неважно, в каком состоянии находится воск – жидком, твердом, газообразном – огонь все равно его найдет, настигнет и сожжет ко всем чертям.
Кристаллы, которые светятся во время дробления
Перед вами химическое вещество под названием европий-тетракис, демонстрирующее эффект триболюминесценции. Впрочем, лучше раз увидеть, чем сто раз прочитать.
Данный эффект возникает при разрушении кристаллических тел благодаря преобразованию кинетической энергии непосредственно в свет.
Если вы хотите все это увидеть собственными глазами, но под рукой у вас нет европия-тетракиса, не беда: подойдет даже самый обычный сахар. Просто сядьте в темной комнате, положите в блендер несколько кубиков сахара и наслаждайтесь красотой фейерверка.
Еще в XVIII веке, когда многие люди думали, что научные явления вызывают призраки или ведьмы или призраки ведьм, ученые использовали этот эффект, чтобы подшутить над «простыми смертными», разжевывая в темноте сахар и смеясь над теми, кто бежал от них как от огня.
Адское чудовище, появляющееся из вулкана
Тиоцианат ртути (II) – на вид невинный белый порошок, но стоит его поджечь, как он тут же превращается в мифическое чудовище, готовое поглотить вас и весь мир целиком.
Ну а что будет, если смешать два вышеупомянутых химических вещества и поджечь их? Смотрите сами.
Однако не пытайтесь повторить эти эксперименты дома, поскольку и тиоцианат ртути (II), и дихромат аммония являются очень токсичными и при сгорании могут нанести серьезный вред вашему здоровью. Берегите себя!
Если вы смешаете кофе с молоком, у вас получится жидкость, которую вы вряд ли когда-нибудь снова сможете разделить на составные компоненты. И это касается всех веществ, находящихся в жидком состоянии, верно? Верно. Но есть такое понятие, как ламинарное течение. Чтобы увидеть это волшебство в действии, достаточно поместить несколько капель разноцветных красителей в прозрачный сосуд с кукурузным сиропом и аккуратно все перемешать…
… а затем снова перемешать в том же темпе, но только теперь в обратном направлении.
Ламинарное течение может происходить в любых условиях и с использованием различных типов жидкостей, однако в данном случае такое необычное явление обусловлено вязкими свойствами кукурузного сиропа, который при смешивании с красителями образует разноцветные слои. Так что, если вы так же аккуратно и не спеша выполните действие в обратном направлении, все вернется на прежние места. Похоже на путешествие во времени!
Теория «запрещенной» химии
Я хочу поздравить всех двоечников, которые лили слезы на уроках химии, и разочаровать отличников, свято верующих в ее законы.
Я задам вам один очень простой химический вопрос: какова формула хлорида натрия, то есть поваренной соли?
Прям лес рук. Немного знающие химию люди ответят NaCl и будут абсолютно правы. Но есть одна теория, согласно которой могут существовать соединения типа Na2Cl, NaCl3, NaCl5, NaCl7 и многие другие. В декабре 2013 года вышла статья под руководством Артема Оганова, в которой дано не только теоретическое предсказание существования таких соединений, но и экспериментальное их подтверждение и получение.
Вы можете задать очень точный, многогранный и животрепещущий вопрос: «Че?». Именно на него я и собираюсь дать развернутый ответ.
Ну а также расскажу вам немного о запрещенной химии, о том, как работает эволюционный алгоритм, что с помощью него удалось найти, как меняются свойства атомов под давлением, какой элемент самый инертный (гелий? пффф), как объяснить нарушение химических правил и про практическую пользу этих соединений.
Начнем с азов химии
Не переживайте, все будет наглядно и просто.
Рассмотрим два элемента — натрий и хлор. Натрий содержит на внешней электронной оболочке всего 1 электрон. Хлору же не хватает именно 1 электрона, чтобы заполнить эту электронную оболочку, тем самым принять устойчивую форму. Поэтому хлор пытается этот электрон откуда-то раздобыть. Когда натрий и хлор встречаются, самое естественное, если натрий отдаст свой электрон хлору.
Но при давлениях, начиная с 20 гигапаскалей (ГПа), это 200 тысяч атмосфер, начнут образовываться соединения, которые полностью противоречат тому, что я только что сказал, и устойчивыми станут соединения Na3Cl, Na2Cl, Na3Cl2, NaCl3 и NaCl7 — такой вот букет соединений.
Почему так происходит? Дело в том, что правила химии, которые мы знаем по учебникам, были сформулированы на основе анализа огромного массива экспериментальных данных при нормальных условиях. При нормальных условиях наиболее устойчивой формой вещества является та форма, у которой наименьшая энергия.
Тут как и в жизни: мы хотим прилагать как можно меньше усилий, то есть тратить как можно меньше энергии, чтобы добиться какого-то положения. Ходить пешком слишком лениво, поэтому мы пользуемся машиной или же лежим дома в постели, ни с кем не контактируя.
Так, под давлением в 1 млн. атмосфер кислород становится сверхпроводником, а натрий при 2 млн. атмосфер перестает быть щелочным металлом, становясь прозрачным диэлектриком.
При десятках миллионов атмосфер периодический закон совсем перестает действовать.
Что происходит при таком большом давлении? Сейчас попробую объяснить.
Учителя химии в школе и университете говорят, что остовные (внутренние) электроны не важны, важны только валентные (внешние). Теперь разберем, о чем я. За пару минут придумал интересную аналогию электронной конфигурации атома. Секите:
Именно поэтому натрий перестает быть металлом, так как электроны в нем не передают электрический ток
Но стоит заметить, что запрещенная химия возникает не только при высоких давлениях, но и при любых других экстремальных условиях.
Без понимания и прогнозирования структуры мы не поймем свойства соединений.
Кристаллическую структуру веществ определяют с помощью рентгеновских лучей, длина которых сопоставима с размерами атомов. Лучи, взаимодействуя со структурой кристалла, отражаются и отклоняются на строго определенные позиции. Благодаря этому с помощью интересной математики можно определить, где в пространстве находятся атомы.
Определение структуры кристаллов с помощью дифракции
Сплав алюминия, кобальта и никеля
Необычные полученные данные
Польза запрещенной химии
Эти и многие другие соединения находят широкое применение в производстве и в научных сферах деятельности человека. Интерес к запрещенной химии не только фундаментальный, но и вполне прикладной.
Источник: http://[домен telegraph у нас запрещен:(]/Teoriya-zapreshchennoj-himii-12-10
Лига Химиков
1.2K постов 10.6K подписчиков
Правила сообщества
Старайтесь выбирать качественный контент и не ставьте теги моё на копипасты
Посты с просьбой решения домашнего задания переносятся в общую ленту
1. Оскорблять пользователей.
2. Постить материал далеко не по теме и непотребный контент (в остальном грамотно используйте теги)
3. Рекламировать сомнительные сайты и услуги коммерческого характера
Пиздить ссаными тряпками нужно за «ЗАПРЕЩЁННУЮ» химию.
То чувство, когда зашла в комменты почитать личный опыт людей по сабжу или найти подобные же статьи, а они поголовно придрались к слову «запрещённая»((
Ой, теперь дебилам, кто не может выучить валентности в классе, надо за Na2Cl и подобную чушь ставить не двойки, а может быть даже 5-ки. Дети не дебилы, они просто на острие науки живут.
Школа даёт базовые знания, упрощённые донельзя. Никаких механизмов реакций, всё максимально просто.
Так что не надо гнать на школу, в ней всё нормально. Единственное что не нормально, это 1 урок химии в неделю во многих школах, даже ОБЖ бывает больше чем химии.
Расчеты расчетами, а когда экспериментаторы пытаются добраться до таких давлений, чтобы посмотреть, что в итоге будет, успевают еще куча различных эффектов словить. Например: чтобы подать такие давления на кристалл часто используют алмазные наковальни. Дело в том, что между двух микроалмазов зажимают ячейку с жидкостью и исследуемым образцом. Исследуют допустим параметры кристаллической ячейки вещества, повышают давление, очевидно, что параметры решетки будут уменьшаться, НО БАЦ, при определенном давлении параметры резко увеличиваются. ЧТО ЗА ХЕРНЯ? А там, magic, жидкость под таким давлением встраивается в кристаллическую решетку и у вас образуется сольват. Поэтому подтверждать предсказания расчетчиков иногда та еще задачка для экспериментаторов)
Являясь менеджером среднего звена, читаешь такой эту статью нечаянно.. Прочитал и думаешь, о да, я вышел из зоны комфорта, я узнал что-то сейчас новое, это точно прогресс. Еееее, я не тупой.
читая эту статью, получаешь огромное эстетическое удовольствие. как когда перед тобой девушка раздевается. спасибо!
У Прокопенко из СТС наверное привстал при прочтении заголовка
Спасибо, интересная статья, написано доступным и живым языком. А кликбейтовое название на то и рассчитано, чтобы побольше обычных людей (не химиков по специальности) заинтересовалось, и узнало что-то новое)
Каким образом, в какой среде производятся рассчеты? а что происходит в противоположном случае: не при гига паскалях, а в сверхвысоком вакууме?
У нас разные представления о запрещенной химии.
Если кому интересно, в ютубе есть лекция Оганова
До чего же мерзкая подача. Учителя нам врали, двоечники молодцы, «запрещенная химия». Не хватает только «Менделеев/Рихтер был неправ» и «власти скрывают».
Это не «запрещенная химия», а химия веществ в крайне нетипичных условиях, нечто подобное происходит и в условиях низких температур + есть промышленные способы получения веществ(не только газов), реакции которых происходят при отрицательных температурах.
Примерно по такому методу появились вообще все элементы в мире (и будут появляться новые) при высоком давлении и высокой температуре когда то появился гелей из 2 атомов водорода и так далее.
Похуй на заголовок и общую претенциозность в статье, всё равно было интересно.
Но при давлениях, начиная с 20 гигапаскалей (ГПа), это 200 тысяч атмосфер, начнут образовываться соединения, которые полностью противоречат тому, что я только что сказал, и устойчивыми станут соединения Na3Cl, Na2Cl, Na3Cl2, NaCl3 и NaCl7 — такой вот букет соединений.
Небольшое дополнение: привычный нам NaCl тоже остается устойчивым и при очень высоких давлениях (структура у него меняется, но состав остается). Чтобы получить эти экзотические хлориды, необходимо добавить дополнительный избыток или хлора или натрия, соответственно. А если, допустим, смешать Na3Cl и NaCl3 в равных пропорциях под большим давлением и дать им прореагировать, то получится опять обычный NaCl.
Дело в том, что давление сжимает и орбитали атомов, не исключено, что они могут пересекаться и создавать новые связи при таких давлениях. Что тогда Вам говорит о взаимодействиях между атомами плотность нейтронной звезды?
Вот почему орбитали могут пересекаться https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%8B. Еще рекомендую почитать про вырожденный газ
Ура, даешь адамантий и бескар в массы.
Мужчина объясняет блогерше с тиктоком головного мозга на её вопросы
Русская рекурсия
Про перепись населения
Понятно, что двери никто не открывает, данных никаких не говорят, и вообще «идите в ж..».
Узнаю Россию- процесс прошел, гос деньги отмыли, нас по-прежнему 140 млн, все довольны.И как обычно, никакого смысла.
Всё серьёзно, на авторов канала Наливкин завели уголовное дело
UPD. В пресс-службе УВМД РФ по Приморью «Коммерсанту» подтвердили информацию о возбуждении уголовного дела по ч.3 ст. 213 УК. Дело возбуждено по факту, а не в отношении лиц, уточнили в УМВД. Обвинение членам съёмочной группы пока не предъявлено, они проходят как свидетели». #comment_216923624
Покупатель не Спартак, не вымрет
Пространственный кретинизм у женщин?
Почему?
— А ты почему не работаешь!?
Ипотека
Виды береговой защиты
Все вы наверняка видели различные виды береговой защиты на набережных и пляжах. И вот, как они снижают риски подтопления.
Дефицит русских? Нет
Я слышал, что Яндекс планирует запретить мигрантам работать в такси, либо такие правила уже введены, да только пока ничего не изменилось. Яндекс, может как-то ситуацию уже начнете менять?
Баковые смеси для дачного участка. Памятка дачнику – какие препараты можно, а какие нельзя смешивать
Добрый день, дорогие друзья, садоводы и огородники! Приветствую вас в нашем сообществе «Дачные истории».
В арсенале садовода и огородника множество химических и биологических средств. Это и минеральные удобрения, и микроэлементы, и фунгициды на основе меди, и химические пестициды, и биопрепараты с живыми микроорганизмами. Добавим к этому гербициды и стимуляторы роста.
Разобраться в этом «море» химии и не-химии не так просто. Лишь опытные садоводы могут позволить себе составлять баковые смеси различных препаратов и быть уверенными в том, что их составы принесут пользу, а не вред.
Для чего, вообще, смешивать различные препараты, если это так сложно? Конечно, прежде всего для экономии времени. Если растения заражены грибковыми заболеваниями, и одновременно подвергаются нападению насекомых, то их нужно защитить и от болезней, и от вредителей. Микроэлементы и стимуляторы роста или антистрессовые препараты тоже вносятся по листу. Вот и получается, что соединяя в баковой смеси 3-4 препарата, можно провести одну обработку вместо трех-четырех.
Если вы хорошо разбираетесь в химии, то какие-то вещи для вас очевидны. Если же курс химии из школьной программы давно забыт, то придется заняться самообразованием. Давайте кратко пройдемся по основным правилам смешивания препаратов.
Щелочь и кислота. Препараты с щелочной и кислотной реакцией нейтрализуют друг друга. Кислота гасит щелочь. Поэтому не стоит соединять их в одном баке.
Если только вы не делаете это намеренно. Например, в результате реакции уксусной кислоты и древесной золы кальций переходит в ацетат кальция, более доступную для растений форму.
Медь и железо. Фунгициды на основе меди нельзя смешивать с препаратами, содержащими железо, или разводить в железной емкости. Медный купорос, бордоская жидкость, препараты «Хом», «Абика Пик» и пр. дадут осадок при контакте с железом. Разводить такие препараты нужно только в пластмассовой или стеклянной таре.
Масляные эмульсии и бор. Не стоит смешивать любые препараты, которые находятся в форме масляной эмульсии с микроэлементами, в состав которых входит бор. Бор снижает эффективность масляной эмульсии.
Масляная эмульсия и сера. Нельзя смешивать препараты в форме масляной эмульсии с препаратами серы, такими как «Тиовит джет» или удобрениями, в состав которых входит сера (сульфатами). Сера дает ожоги на листьях и плодах, которые проявляются в виде ржавой сетки или пятен.
Обработку препаратами с серой нужно проводить, учитывая погодные условия. При температуре воздуха выше +35°С или на ярком солнце сера оставляет ожоги.
Кальций. Кальций — довольно сложный минерал. Его эффективность теряется в смесях с другими минеральными веществами. Поэтому подкормки кальциевой селитрой лучше делать отдельно. Железо, цинк, магний и марганец, сера и фосфор снижают эффективность кальция.
Комплексные минеральные удобрения. Комплексные минеральные удобрения имеют сложную формулу, в которой рассчитана дозировка основных минералов и микроэлементов. Поэтому не стоит смешивать несколько комплексных удобрений между собой. Это приведет к передозировке, может вызвать ожоги корневой системы и приведет к угнетению растений.
Контактные и системные гербициды. При применении гербицидов для борьбы с сорняками нужно обращать внимание, каким действием обладает конкретный препарат. Гербициды контактного действия вызывают некроз тканей растения именно в том месте, куда попал раствор препарата. Гербициды с системным действием сначала впитываются в ткани растения, разносятся по всему растению и вызывают его гибель, включая и корни, и надземную массу.
Смешивание двух видов препаратов снижает эффективность системных гербицидов, т.к. они не могут распространяться по тканям растения, поврежденным контактным препаратом.
Различные ПАВы. Вспомогательные вещества, которые добавляют в препараты в качестве прилипателей, могут реагировать между собой и слипаться. Чтобы проверить препараты на совместимость, необходимо сначала приготовить отдельные растворы каждого препарата и смешать их небольшое количество. Если нет выпадения осадка или образования хлопьев, препараты совместимы.
Применяя химические препараты, будь то минеральные удобрения, средства для борьбы с болезнями, насекомыми-вредителями или сорняками, нужно очень внимательно читать инструкции о совместимости препаратов. Нужно строго следовать инструкции, чтобы не превысить дозировку.
Химические фунгициды и биопрепараты. Химические фунгициды, которые подавляют рост патогенной микрофлоры, не делят микроорганизмы на «плохие» и «хорошие». Они подавляют все живое. Поэтому смешивание биопрепаратов с живыми грибками или бактериями и химических фунгицидов приведет к тому, что биопрепараты будут обезврежены и пропадут впустую.
Биопрепараты. С применением биопрепаратов все гораздо проще. Большинство из них хорошо совместимы между собой. Микроэлементы или небольшие дозы минеральных удобрений, а также гуминовые препараты создают для микроорганизмов дополнительную питательную среду, поэтому их можно смешивать в одном баке. Стимуляторы роста, будь то фитогормоны или химически синтезированные гормоны тоже можно вводить в эти смеси.
Основное правило при смешивании биопрепаратов с другими веществами — вводить их в готовый раствор последними, чтобы концентрация была уже достаточно низкой.
Биопрепараты и мыло. Щелочь действует губительно на живые организмы, поэтому в качестве прилипателя для живых биопрепаратов не стоит использовать мыло или стиральный порошок. Вместо них нужно применять специальные прилипатели или народные средства, такие как глицерин, желатин, крахмал.
