Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 7. Екстракція — спосіб розділення сумішей
Завдання 75 (с. 60)
Значення екстракції в галузях
Поясніть, чому метод екстракції є важливим у медицині, фармації та косметології.
Розв’язання
Визначаємо суть екстракції: процес витягування корисних речовин із твердого матеріалу за допомогою розчинника.
Застосовуємо це до галузей: у медицині — отримання ліків з трав, у фармації — створення ефірних олій та ароматерапевтичних засобів, у косметології — виготовлення кремів та лосьйонів з рослинних екстрактів.
Відповідь:
Екстракція важлива, оскільки вона дозволяє ефективно виділяти цінні біологічно активні речовини (ліки, аромати, вітаміни) із сировини для створення ліків, косметичних засобів та парфумерії.
Завдання 76 (с. 60)
Екологічна роль екстракції
Поясніть, як екстракція може сприяти охороні довкілля (наприклад, очищенню води чи утилізації відходів).
Розв’язання
Розглядаємо процес очищення води: додавання розчинника, який «витягує» забруднення (наприклад, важкі метали або органічні сполуки) із водного шару.
Висновуємо екологічну користь: метод дозволяє утилізувати відходи промисловості та повертати воду чи ґрунт до чистого стану, не витрачаючи великої кількості енергії на фізичне очищення.
Відповідь:
Екстракція допомагає охороняти довкілля, дозволяючи видалити шкідливі забруднювачі з води та ґрунту шляхом їхнього витягування спеціальними розчинниками, а також переробляти промислові відходи.
Завдання 77 (с. 60)
Ефективність миття та економія
Дізнайтеся за етикетками, як температура води та тип засобу впливають на миття. Оцініть можливу економію коштів при правильному доборі концентрації.
Розв’язання
Аналізуємо вплив температури: гаряча вода (наприклад, 60°) часто ефективніша для жирних плям, але холодна (30°) економить енергію та підходить для кольорових тканин.
Розглядаємо концентрацію: надлишок мийного засобу не покращує результати пропорційно, а лише збільшує витрати; оптимальна доза при правильній температурі дає найкращий ефект за мінімальних коштів.
Відповідь:
Ефективність залежить від температури та типу засобу; економити можна, використовуючи оптимальну концентрацію засобу та підбираючи температуру води до виду брудів (наприклад, не гріти воду для легких плям).
Завдання 78 (с. 60)
Виведення плями від морозива
Потрібно обрати розчинник для виведення з одягу плями від білого морозива марки «Пломбір». Обґрунтуйте вибір.
Розв’язання
Визначте природу плями: біле морозиво містить багато жиру та олії.
Оберіть неполярний розчинник (наприклад, спирт або очищений бензин), оскільки жирні речовини краще розчиняються в неполярних середовищах.
Відповідь:
Для виведення плями слід використати неполярний розчинник (спирт, бензин). Обґрунтування: морозиво містить жири, які за правилом «подібне розчиняється в подібному» краще розчиняються в неполярних розчинниках, ніж у воді.
Завдання 79
Виведення плями від буряка
Одяг забруднили соком столового буряка. Потрібно обрати найкращий розчинник для виведення плями та пояснити вибір.
Оберіть полярний розчинник, наприклад, воду або спирт, оскільки вони ефективніше розчиняють полярні забруднення.
Відповідь:
Краще скористатися водою або спиртом. Пояснення: сік буряка є полярною речовиною, тому він краще розчиняється в полярних розчинниках (воді), ніж у неполярних.
Завдання 80
Порівняння способів обробки плями
Два зразки білої тканини забруднили соком буряка. Перший обробили розчинником для видалення плями, другий одразу випрали гарячою водою з мийним засобом, висушили і потім обробили розчинником. Чи однаковий вигляд матимуть ці зразки після висушування?
Розв’язання
Розгляньте вплив гарячої води: вона може зафіксувати пляму або викликати її розповзання вглубь тканини через коагуляцію барвників.
Порівняйте результати: перший зразок, оброблений лише розчинником, має краще вигляд, оскільки забруднення було витягнуто без фіксації.
Відповідь:
Ні, вигляд не буде однаковим. Перший зразок матиме менш помітну пляму або її взагалі не буде, тоді як на другому зразку пляма може зафіксуватися або стати більшою через дію гарячої води та мийного засобу перед обробкою розчинником.
Завдання 81
Розчинність йоду та прогнозування реакцій
До водно-спиртового розчину йоду (5 мл) додали стільки ж циклогексану. Після відстоювання нижній шар став світло-жовтим, а верхній — фіолетовим. Потрібно визначити, у яких розчинниках краще розчиняється йод, чи можна було це передбачити теоретично, і спрогнозувати результат додавання бензину до бромної води.
Розв’язання
Визначимо природу розчинників: вода — полярна, спирт — полярний (з неполярним хвостом), циклогексан та бензин — неполярні.
Проаналізуємо результат експерименту: фіолетовий колір у верхньому шарі (циклогексан) свідчить про те, що йод краще розчиняється в ньому. Жовтий колір у нижньому шарі (водно-спиртовий розчин) показує часткове розчинення.
Сформулюємо висновок: неполярні речовини (I2) краще розчиняються в неполярних розчинниках.
Запрогнозуємо реакцію з бромною водою: бензин (неполярний) витягне бром (Br2) з водного розчину, оскільки бром також неполярна речовина.
Відповідь:
Йод краще розчиняється в неполярних розчинниках (циклогексан). Так, такий висновок можна було зробити без експерименту за правилом «подібне розчиняється в подібному». Бромна вода також віддасть бром бензину: верхній шар стане червонувато-коричневим (кольор розчину брому), а нижній — злегка пожовтіє.
Завдання 82
Застосування знань про розчинність у харчовій промисловості
Уявити себе технологом на підприємстві. Пояснити, як знання про розчинність цукру, солі, кофеїну використовують при виробництві напоїв (кава, чай, соки). Додатково згадати сучасні технології (зневоднення, екстракція ароматів).
Розв’язання
Для виробництва соку та какао використовують воду як розчинник для цукру, оскільки це полярна речовина, яка легко розчиняється у воді.
При виготовленні кави та чаю гаряча вода витягує (екстрагує) з листків або зерен кофеїн, таніни та ароматичні сполуки, які є полярними.
Для отримання рослинних олій використовують неполярні розчинники (наприклад, гексан), оскільки жири не розчиняються у воді, але добре — в органічних речовинах.
Сучасні технології включають зневоднення (видалення води) для створення порошків та екстракцію ароматів для кондитерських виробів.
Відповідь:
Знання про розчинність дозволяє технологам правильно підбирати сировину та умови обробки: використовувати гарячу воду для витягування полярних речовин (цукор, кофеїн) з чаю та кави, а неполярні розчинники — для отримання олій. Це забезпечує високу якість напоїв та ефективність виробництва.
