Czym są mieszaniny i jakie są ich rodzaje?
Co łączy sałatkę owocową i powietrze? Są to mieszaniny. Zdarza się, że bardzo nam zależy, aby rozdzielić zmieszane składniki. Co zrobić, gdy przez pomyłkę do pojemnika z solą dosypiemy ryż?
Czym są mieszaniny?
Zastanów się i odpowiedz, czym jest lemoniada i w jaki sposób można ją przygotować.
Czy lemoniada może być pierwiastkiem chemicznym? Przypomnij sobie definicję pierwiastka.
Czy lemoniada może być związkiem chemicznym? Przypomnij sobie definicję związku chemicznego.
Czy dodając mniej wody, a więcej cukru, również otrzymasz lemoniadę?
Czy dodając składniki w innej kolejności niż w podana opisie, także przyrządzimy lemoniadę?
Badanie wpływu proporcji użytych składników na smak i kolor lemoniady.
Zapoznaj się z opisem doświadczenia, obserwacjami i wnioskami.
Problem badawczy:
Czy właściwości składników mają wpływ na właściwości powstającej z nich mieszaniny?
Hipoteza:
Właściwości mieszaniny zależą od właściwości i proporcji użytych składników.
Co było potrzebne:
szklanki cukru;
dwie cytryny;
wody;
trzy szklanki;
łyżeczka.
Przebieg doświadczenia:
Do pierwszej szklanki wyciśnięto jedną cytrynę, dodano łyżeczkę cukru i napełniono szklankę wodą do pełna, a następnie całość zamieszano. Do drugiej szklanki wyciśnięto pół cytryny, dodano dwie łyżeczki cukru i napełniono szklankę wodą do pełna, całość zamieszano. Do trzeciej szklanki dodano łyżeczkę soku z cytryny, trzy łyżeczki cukru, napełniono szklankę wodą do pełna i zamieszano. Następnie zbadano smak przygotowanych lemoniad.
Obserwacje:
Lemoniady różnią się smakiem i kolorem. Pierwsza ma barwę żółtą i bardzo kwaśny smak. Druga ma barwę lekko żółtą i słodko–kwaśny smak. Trzecia jest praktycznie bezbarwna i bardzo słodka w smaku.
Wnioski:
Po zmieszaniu wszystkich składników, w każdym przypadku otrzymujemy lemoniadę. Jeżeli do jej przygotowania użyjemy więcej soku z cytryny, będzie po prostu bardziej kwaśna. Jeśli zaś dodamy więcej cukru, będzie słodsza, ale nadal pozostanie lemoniadą. Właściwości mieszaniny zależą od właściwości i proporcji użytych składników.
Zastanów się, jaką inną substancję można było wykorzystać w doświadczeniu, zamiast cukru i soku z cytryny, tak by uzyskać podobne obserwacje oraz wnioski.
Badanie rozpuszczalności substancji w wodzie.
Mieszaniny: woda + sól kamienna, woda + olej, woda + cukier, woda + kreda, woda + piasek
Zapoznaj się z opisem doświadczenia, obserwacjami i wnioskami.
Problem badawczy:
Czy wszystkie substancje rozpuszczają się w wodzie?
Hipoteza:
Nie wszystkie substancje rozpuszczają się w wodzie.
Co było potrzebne:
pięć zlewek;
woda;
sól kamienna;
kreda;
olej;
piasek;
cukier;
pręciki szklane.
Przebieg doświadczenia:
Do pięciu zlewek wlano wodę do połowy ich objętości. Do każdej zlewki dodano kolejno: do pierwszej sól, do drugiej kredę, do trzeciej olej, do czwartej piasek, a do piątej cukier. Przygotowane mieszaniny zamieszano za pomocą pręcików szklanych. Następnie określono wygląd poszczególnych mieszanin.
Obserwacje:
Spośród badanych substancji, tylko sól kamienna i cukier rozpuszczają się w wodzie. Olej, kreda i piasek nie rozpuszczają się w wodzie.
Wnioski:
Nie wszystkie substancje rozpuszczają się w wodzie.
Podaj po trzy przykłady substancji rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych w wodzie, których nie wykorzystano w doświadczeniu.
Czy wiesz, z jakimi mieszaninami masz styczność każdego dnia? Zapoznaj się z poniższym filmem oraz grafiką interaktywną, a następnie wykonaj zadanie zamieszczone poniżej.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1J9oCZQAOKji
Film prezentuje różnego rodzaju mieszaniny, kolejno: syrop, pasta do zębów, napoje gazowane, farby, bakalie, czekolada, woda do płukania pędzli, sól ziołowa, ciasto, błoto, brąz.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D11422VoD
W przyrodzie bardzo rzadko można spotkać pojedyncze substancje. Częściej mamy do czynienia z ich mieszaninami. Mieszanina powstaje, gdy zmieszamy ze sobą co najmniej dwie różne substancje.
Mieszaniny mogą zostać utworzone z substancji stałych, cieczy lub gazów. Cząsteczki wchodzące w skład mieszanin nie zmieniają swoich właściwości. Natomiast utworzona przez nie mieszanina może różnić się właściwościami od swoich składników. Jeśli na przykład zmieszamy sól kuchenną i wodę, to otrzymamy mieszaninę, która ma niższą temperaturę topnienia niż czysta woda, ale właściwości składników tej mieszaniny pozostają takie same.
Cecha | Substancja prosta | Substancja złożona | Mieszanina |
|---|---|---|---|
Składniki | jeden pierwiastek | jeden związek chemiczny | dwa lub więcej pierwiastków lub związków chemicznych |
Określenie właściwości | takie same, jak pierwiastka, który ją tworzy | takie, jak związku chemicznego, ale inne niż pierwiastków tworzących ten związek | możliwość określenia właściwości poszczególnych składników |
Rozdzielanie składników | niemożliwa do rozłożenia na substancje prostsze | możliwość rozdzielenia wyłącznie na drodze reakcji chemicznych (zmieniających właściwości substancji) | możliwość rozdzielenia na składniki metodami fizycznymi (np. zmiana temperatury) |
Przykłady | tlen, wodór, rtęć, złoto | woda, kwarc, dwutlenek węgla, sól kuchenna | herbata, napój owocowy, koktajl mleczny, powietrze, mgła, piana |
Rodzaje mieszanin
Czasami, gdy zmieszamy ze sobą dwie substancje, np. wodę i piasek, potrafimy rozróżnić składniki mieszaniny tzw. ,,gołym okiem”. Mamy wtedy do czynienia z mieszaniną niejednorodną. Widzimy, że piasek powoli opada na dno. Inaczej jest w przypadku zmieszania soli kuchennej z wodą. Sól rozpuszcza się w wodzie i otrzymujemy przejrzystą ciecz. Jeżeli nie jesteśmy w stanie rozróżnić składników mieszaniny, to jest to mieszanina jednorodna.
Sporządzenie mieszanin jednorodnych i niejednorodnych.
woda,
sól kuchenna,
piasek,
pokruszona kreda,
3 łyżeczki,
3 szklanki.
Każdą ze szklanek napełnij do połowy wodą.
Do jednej szklanki nasyp pół łyżeczki piasku i dobrze wymieszaj składniki.
Do drugiej szklanki nasyp pół łyżeczki soli kuchennej. Dobrze wymieszaj składniki.
Do trzeciej szklanki nasyp pół łyżeczki pokruszonej kredy. Dobrze wymieszaj składniki.
Na podstawie obserwacji wskaż, która z powstałych mieszanin jest jednorodna, a która niejednorodna.
W wykonanym doświadczeniu otrzymuje się mieszaniny, które różnią się od siebie. Piasek zmącił wodę i powoli opadł na dno. Cząstki kredy unoszą się w wodzie. Natomiast sól kuchenna rozpuściła się w wodzie i nie widzimy jej. Zatem piasek z wodą oraz kreda z wodą tworzą mieszaniny niejednorodne, zaś sól kuchenna z wodą – mieszaninę jednorodną.
Rodzaje mieszanin:
mieszaniny jednorodne, których składników nie możemy rozróżnić gołym okiem ani za pomocą prostych przyrządów optycznych, takich jak lupa;
mieszaniny niejednorodne, których składniki możemy rozróżnić gołym okiem lub za pomocą prostych przyrządów optycznych, np. lupy.
Więcej, a jednak mniej
Zdarza się, że substancje po zmieszaniu zajmują mniej miejsca niż każda z nich oddzielnie. Dzieje się tak, gdyż drobiny różnych substancji mają inną wielkość. Jeśli się je zmiesza, to mniejsze drobiny wypełniają miejsca między większymi.
Doświadczenie: Zbadanie, jak układają się drobiny w mieszaninie.
Problem badawczy: Jak układają się drobiny w mieszaninie?
Hipoteza: Wszystkie drobiny układają się w ten sam sposób.
2 szklanki,
flamaster,
ziarna fasoli,
nasiona maku,
linijka.
Jedną ze szklanek napełnij do 1/3 wysokości fasolą, a drugą makiem do tej samej wysokości.
Zaznacz flamastrem na każdej ze szklanek poziom, do którego zostały napełnione. Zmierz wysokość od dna szklanki do namalowanej linii.
Przesyp mak do szklanki z fasolą i wstrząśnij szklanką.
Zaznacz flamastrem poziom, do którego sięgnęła mieszanina maku i fasoli. Zmierz linijką odległość od dna do namalowanej linii. Czy odległość ta jest sumą odległości, do jakiej sięgał mak i fasola? Przyjrzyj się powstałej mieszaninie. Co obserwujesz?
Jeśli po wstrząśnięciu mieszanina ma mniejszą objętość, niż łączna objętość składników, to znaczy, że nasiona maku znalazły się między ziarnami fasoli.
a objętość mieszaniny jest mniejsza niż przed wymieszaniem
Podsumowanie
Mieszaniny powstają przez połączenie dwóch lub więcej substancji.
Mieszaniny dzielimy na: jednorodne i niejednorodne.
Składników mieszanin jednorodnych nie można odróżnić gołym okiem ani przez lupę, zaś w mieszaninach niejednorodnych możemy wyróżnić przynajmniej jeden składnik.
W zależności od właściwości składników tworzących mieszaninę do ich rozdzielenia stosować można wiele różnych metod, np. w przypadku mieszanin jednorodnych: destylację, filtrację i krystalizację, niejednorodnych: sączenie, zastosowanie rozdzielacza, sedymentację i dekantację, magnes, sito.
Słowniczek
substancja złożona przynajmniej z dwóch różnych substancji
mieszanina, której składników nie można rozróżnić, np. powietrze, sok
mieszanina, w której gołym okiem lub za pomocą prostych urządzeń powiększających (np. lupy) można rozróżnić przynajmniej jeden składnik, np. mieszanina piasku i wody
proces przepuszczania mieszaniny niejednorodnej (ciecz + ciało stałe) przez filtr; na filtrze pozostaje ciało stałe, a ciecz spływa do naczynia
rozdzielenie składników mieszanin niejednorodnych za pomocą narzędzi (sita, magnesu itp.)