Jeśli chcemy, by ładny zapach odświeżacza powietrza czuć było w całym domu, wystarczy, że rozpylimy go w jednym pomieszczeniu, np. w kuchni. Jak to się dzieje, że wonna substancja po jakimś czasie wyczuwalna jest również w pokoju, łazience i przedpokoju?
RncmucNwJm7jM1
Fotografia przedstawia dwa szklane kubki. Pierwszy wypełniony jest zimną wodą, a drugi ciepłą. W obu kubkach znajduje się torebka herbaty. Drobiny z torebki szybciej rozpraszają się w ciepłej wodzie.
Drobiny z torebki herbacianej szybciej rozpraszają się w ciepłej wodzie
Już wiesz
że substancje zbudowane są z drobin;
że substancje występują w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym;
że im wyższa temperatura, tym szybciej poruszają się drobiny.
wskazywać przykłady na to, że dyfuzja jest bardzo ważna dla organizmów żywych.
iDGkMS0EqE_d5e168
1. Co to jest dyfuzja?
Odświeżacze powietrza, pojemniki z płatkami kwiatów czy kadzidełka to środki, dzięki którym można nadać pomieszczeniu przyjemną woń. Jest to możliwe dzięki zjawisku, które nazywamy dyfuzjądyfuzjadyfuzją. Jest to proces polegający na rozprzestrzenianiu i mieszaniu się drobin różnych substancji w wyniku ruchu cząstek. Przeprowadź doświadczenie, by zrozumieć, na czym dokładnie polega dyfuzja.
RUrbF1ePd5Jq61
Animacja ukazuje mieszanie się dwóch cieczy. Do naczynia z wodą wlana zostaje niebieskawa ciecz. Następuje przemieszane jej z wodą. W tym momencie film zmienia się w animację, która ukazuje w przybliżeniu cząsteczki wody i substancji rozpuszczonej za pomocą lupy. Widać, że cząsteczki te występują naprzemiennie w zmieszanych cieczach.
Animacja ukazuje mieszanie się dwóch cieczy. Do naczynia z wodą wlana zostaje niebieskawa ciecz. Następuje przemieszane jej z wodą. W tym momencie film zmienia się w animację, która ukazuje w przybliżeniu cząsteczki wody i substancji rozpuszczonej za pomocą lupy. Widać, że cząsteczki te występują naprzemiennie w zmieszanych cieczach.
Zjawisko dyfuzji jest dowodem na to, że otaczająca nas materia zbudowana jest z drobin
Zjawisko dyfuzji jest dowodem na to, że otaczająca nas materia zbudowana jest z drobin
Animacja ukazuje mieszanie się dwóch cieczy. Do naczynia z wodą wlana zostaje niebieskawa ciecz. Następuje przemieszane jej z wodą. W tym momencie film zmienia się w animację, która ukazuje w przybliżeniu cząsteczki wody i substancji rozpuszczonej za pomocą lupy. Widać, że cząsteczki te występują naprzemiennie w zmieszanych cieczach.
Zapachy
Doświadczenie 1
Zbadanie, jak rozprzestrzeniają się zapachy.
Co będzie potrzebne
balon,
olejek migdałowy,
duże zamykane pudło tekturowe.
Instrukcja
Do balonu ostrożnie wlej kilka kropli olejku migdałowego.
Nadmuchaj balon i zawiąż, a następnie zamknij w pudełku.
Po godzinie otwórz pudełko. Co czujesz?
Podsumowanie
Po otwarciu pudła czuć zapach olejku migdałowego. Oznacza to, że jego drobiny przedostały się przez materiał, z którego zrobiony jest balon. Było to możliwe właśnie dzięki zjawisku dyfuzji.
iDGkMS0EqE_d5e248
2. Dyfuzja a stany skupienia
Dyfuzja w gazach zachodzi szybko, gdyż między drobinami każdego gazu znajdują się duże przestrzenie, które mogą zostać zajęte przez drobiny innej substancji. Kiedy na przykład wyjmujemy gorące ciasto z piekarnika, prawie natychmiast możemy wyczuć jego aromat. Drobiny wydobywają się z wypieku, mieszają z powietrzem i docierają do naszych nosów. Dyfuzja zachodzi także w cieczach, których drobiny również wykonują intensywne ruchy. Można łatwo zaobserwować to w warunkach domowych, np. podczas dodawania syropu owocowego do wody. W ciałach stałych proces dyfuzji zachodzi bardzo powoli.
RvBXZjwQa4tpm1
Widać trzy próbówki, jedna zakorkowana, druga wypełniona cieczą, trzecia ma na dnie np. kamyk lub kawałek metalu. Zbliżenie na próbówkę pierwszą, widać „lupkę”, w której szybko poruszają się rzadko rozmieszczone cząsteczki. Widać dym rozprzestrzeniający się po pokoju. Zbliżenie na próbówkę drugą, widać, że drobiny są ułożone gęściej i poruszają się wolniej. Widać atrament wlewany do szklanki z wodą, który stopniowo się rozprzestrzenia. Zbliżenie na próbówkę trzecią, widać, że drobiny są ułożone jedna przy drugiej i drgają, ale nie przemieszczają się. Widać butelkę z nakrętką. Pojawia się ręka odkręcająca butelkę.
Widać trzy próbówki, jedna zakorkowana, druga wypełniona cieczą, trzecia ma na dnie np. kamyk lub kawałek metalu. Zbliżenie na próbówkę pierwszą, widać „lupkę”, w której szybko poruszają się rzadko rozmieszczone cząsteczki. Widać dym rozprzestrzeniający się po pokoju. Zbliżenie na próbówkę drugą, widać, że drobiny są ułożone gęściej i poruszają się wolniej. Widać atrament wlewany do szklanki z wodą, który stopniowo się rozprzestrzenia. Zbliżenie na próbówkę trzecią, widać, że drobiny są ułożone jedna przy drugiej i drgają, ale nie przemieszczają się. Widać butelkę z nakrętką. Pojawia się ręka odkręcająca butelkę.
Widać trzy próbówki, jedna zakorkowana, druga wypełniona cieczą, trzecia ma na dnie np. kamyk lub kawałek metalu. Zbliżenie na próbówkę pierwszą, widać „lupkę”, w której szybko poruszają się rzadko rozmieszczone cząsteczki. Widać dym rozprzestrzeniający się po pokoju. Zbliżenie na próbówkę drugą, widać, że drobiny są ułożone gęściej i poruszają się wolniej. Widać atrament wlewany do szklanki z wodą, który stopniowo się rozprzestrzenia. Zbliżenie na próbówkę trzecią, widać, że drobiny są ułożone jedna przy drugiej i drgają, ale nie przemieszczają się. Widać butelkę z nakrętką. Pojawia się ręka odkręcająca butelkę.
iDGkMS0EqE_d5e287
3. Od czego zależy szybkość dyfuzji?
W ciałach stałych ruch drobin polega na drganiu wokół ustalonych położeń. Gdy wzrasta temperatura, drobiny zaczynają poruszać się szybciej. Kiedy substancja osiągnie temperaturę topnienia, stan skupienia zmienia się na ciekły. Drobiny mogą wtedy przemieszczać się (oddalać się i przybliżać do siebie). Z tego powodu ciecze – w odróżnieniu od ciał stałych – ławo zmieniają kształt (przyjmując kształt naczynia, do którego zostały wlane). Natomiast w gazach drobiny znajdują się daleko od siebie, szybko się poruszają i mogą zupełnie swobodnie się przemieszczać. Skoro temperatura wpływa na szybkość ruchu cząstek, to może wpływa również na szybkość rozpuszczania się substancji i dyfuzji?
Szybkość dyfuzji
Doświadczenie 2
Zbadanie, czy temperatura ma wpływ na szybkość dyfuzji.
Co będzie potrzebne
3 żaroodporne szklanki,
stoper,
woda,
łyżeczka,
czajnik,
atrament.
Instrukcja
Pierwszą szklankę napełnij w 2/3 gorącą wodą z czajnika i dodaj kroplę atramentu. Włącz stoper i obserwuj, po jakim czasie nastąpi całkowite zmieszanie wody z atramentem. Uważaj, by nie wstrząsać zawartością szklanki.
Do drugiej szklanki nalej tyle samo wody letniej. Dalej postępuj tak, jak w punkcie 1.
Do trzeciej szklanki wlej tyle samo wody zimnej. Dalej postępuj tak, jak w punkcie 1.
Podsumowanie
Mieszanie się składników zachodziło tym szybciej, im wyższa była temperatura. Oznacza to, że wzrost temperatury ma wpływ na szybkość dyfuzji, gdyż zwiększa się prędkość ruchu drobin.
RdJBNNZWrbSCe1
Widać dwa modele drobinowe substancji. Ekran podzielony na dwie połowy, po obu stronach widać poruszające się chaotycznie drobiny pomarańczowe. Nad oboma modelami pojawia się termometr – bez skali, ze słupkiem. Po obu stronach pomiędzy pomarańczowe drobiny dostają się niebieskie. Początkowo mieszają się powoli. Po prawej stronie temperatura wzrasta – słupek termometru podnosi się. Drobiny po prawej stronie poruszają się szybciej i szybciej dochodzi do zmieszania niebieskich z pomarańczowymi. Widać dwa modele drobinowe substancji. Ekran podzielony na dwie połowy, po obu stronach widać poruszające się chaotycznie drobiny pomarańczowe. Po obu stronach pomiędzy pomarańczowe drobiny dostają się niebieskie. Po prawej stronie mieszają się z pomarańczowymi szybciej, niż po lewej stronie
Widać dwa modele drobinowe substancji. Ekran podzielony na dwie połowy, po obu stronach widać poruszające się chaotycznie drobiny pomarańczowe. Nad oboma modelami pojawia się termometr – bez skali, ze słupkiem. Po obu stronach pomiędzy pomarańczowe drobiny dostają się niebieskie. Początkowo mieszają się powoli. Po prawej stronie temperatura wzrasta – słupek termometru podnosi się. Drobiny po prawej stronie poruszają się szybciej i szybciej dochodzi do zmieszania niebieskich z pomarańczowymi. Widać dwa modele drobinowe substancji. Ekran podzielony na dwie połowy, po obu stronach widać poruszające się chaotycznie drobiny pomarańczowe. Po obu stronach pomiędzy pomarańczowe drobiny dostają się niebieskie. Po prawej stronie mieszają się z pomarańczowymi szybciej, niż po lewej stronie
Szybkość dyfuzji zależy między innymi od temperatury, wielkości drobin, odległości pomiędzy nimi oraz od ich prędkości
Szybkość dyfuzji zależy między innymi od temperatury, wielkości drobin, odległości pomiędzy nimi oraz od ich prędkości
Widać dwa modele drobinowe substancji. Ekran podzielony na dwie połowy, po obu stronach widać poruszające się chaotycznie drobiny pomarańczowe. Nad oboma modelami pojawia się termometr – bez skali, ze słupkiem. Po obu stronach pomiędzy pomarańczowe drobiny dostają się niebieskie. Początkowo mieszają się powoli. Po prawej stronie temperatura wzrasta – słupek termometru podnosi się. Drobiny po prawej stronie poruszają się szybciej i szybciej dochodzi do zmieszania niebieskich z pomarańczowymi. Widać dwa modele drobinowe substancji. Ekran podzielony na dwie połowy, po obu stronach widać poruszające się chaotycznie drobiny pomarańczowe. Po obu stronach pomiędzy pomarańczowe drobiny dostają się niebieskie. Po prawej stronie mieszają się z pomarańczowymi szybciej, niż po lewej stronie
iDGkMS0EqE_d5e373
4. Znaczenie dyfuzji
Dyfuzja jest zjawiskiem o ogromnym znaczeniu w przyrodzie. Dzięki niej możemy oddychać, gdyż tlen z powietrza przenika w naszych płucach do krwi. Zjawisko to ma także wiele zastosowań w życiu człowieka. Dzięki niej możliwe jest budowanie wielu urządzeń oraz ich funkcjonowanie.
R19FItCSyb4vL1
5 slajdów. Na pierwszym fragment piekarni z widocznym na półkach pieczywem. Na drugim zdjęciu torebka herbaty zanurzanaw filiżance. Widać kręgi rozchodzącej się herbaty w wodzie. Na trzecim czyujnik dymu. Na czwartym osoba farbująca ubranie w miednicy. Widać koszulę do połowy czerwoną. Na piątym zdjęciu płyta z komputera, widać układy elektroniczne.
Zapach świeżego pieczywa jest rozpoznawalny i lubiany przez większość ludzi. Sugeruje on, że towary w sklepie są ciepłe, świeże i smaczne. Dlatego wiele cukierni dodatkowo przed wejściem rozpyla specjalne substancje o zapachu świeżych wypieków
RTbKd5MhR2SDt1
5 slajdów. Na pierwszym fragment piekarni z widocznym na półkach pieczywem. Na drugim zdjęciu torebka herbaty zanurzanaw filiżance. Widać kręgi rozchodzącej się herbaty w wodzie. Na trzecim czyujnik dymu. Na czwartym osoba farbująca ubranie w miednicy. Widać koszulę do połowy czerwoną. Na piątym zdjęciu płyta z komputera, widać układy elektroniczne.
Podczas zaparzania herbaty drobiny z torebki rozpraszają się stopniowo w wodzie. Proces ten zachodzi szybciej podczas mieszania
RIenPMcBBFECW1
5 slajdów. Na pierwszym fragment piekarni z widocznym na półkach pieczywem. Na drugim zdjęciu torebka herbaty zanurzanaw filiżance. Widać kręgi rozchodzącej się herbaty w wodzie. Na trzecim czyujnik dymu. Na czwartym osoba farbująca ubranie w miednicy. Widać koszulę do połowy czerwoną. Na piątym zdjęciu płyta z komputera, widać układy elektroniczne.
W wielu budynkach i pojazdach znajdują się czujniki dymu ostrzegające przed pożarem i czujniki czadu (tlenku węgla), ostrzegające przed trującym, ale niewyczuwalnym gazem. Drobiny spalonych substancji szybko rozpraszają się w powietrzu, dzięki czemu czujnik może je wykryć i uruchomić system alarmowy.
RExZGS6pn6or21
5 slajdów. Na pierwszym fragment piekarni z widocznym na półkach pieczywem. Na drugim zdjęciu torebka herbaty zanurzanaw filiżance. Widać kręgi rozchodzącej się herbaty w wodzie. Na trzecim czyujnik dymu. Na czwartym osoba farbująca ubranie w miednicy. Widać koszulę do połowy czerwoną. Na piątym zdjęciu płyta z komputera, widać układy elektroniczne.
Dyfuzja umożliwia farbowanie ubrań. Najpierw musimy rozpuścić farbę do tkanin w wodzie. Następnie drobiny barwnika przenikać będą do tkaniny zanurzonej w tak przygotowanym roztworze
R12TzBoOYzLik1
5 slajdów. Na pierwszym fragment piekarni z widocznym na półkach pieczywem. Na drugim zdjęciu torebka herbaty zanurzanaw filiżance. Widać kręgi rozchodzącej się herbaty w wodzie. Na trzecim czyujnik dymu. Na czwartym osoba farbująca ubranie w miednicy. Widać koszulę do połowy czerwoną. Na piątym zdjęciu płyta z komputera, widać układy elektroniczne.
Proces dyfuzji odgrywa także istotną rolę w produkcji elementów do urządzeń elektronicznych, jak komputery, telewizory czy telefony komórkowe. Do odsłoniętych elementów metalowych wprowadza się w ten sposób substancje zwiększające szybkość przewodzenia prądu elektrycznego
Ciekawostka
W ciałach stałych dyfuzja przebiega bardzo powoli, ale również jest możliwa. Zaobserwowano na przykład, że zetknięte ze sobą gładko oszlifowane płytki ołowiu i złota po upływie kilku lat zlepiają się.
iDGkMS0EqE_d5e413
Podsumowanie
Dyfuzja to samorzutne mieszanie się ze sobą różnych substancji na skutek ruchu drobin.
Ciecze, ciała stałe i gazy zbudowane są z drobin, które znajdują się w ciągłym ruchu. Możemy się o tym przekonać, obserwując zmiany stanów skupienia substancji oraz zjawisko dyfuzji.
Szybkość dyfuzji zależy między innymi od temperatury, mieszania i wielkości cząstek substancji rozpuszczonej.
Praca domowa
Polecenie 1.1
Na podstawie dostępnych źródeł informacji wskaż negatywne skutki dyfuzji.
iDGkMS0EqE_d5e466
Słowniczek
dyfuzja
dyfuzja
proces polegający na samorzutnym i chaotycznym rozprzestrzenianiu i mieszaniu się drobin różnych substancji w wyniku ruchu cząstek
iDGkMS0EqE_d5e508
Zadania
Ćwiczenie 1
R5KB1t4oXW8lZ1
zadanie interaktywne
zadanie interaktywne
W których z przedstawionych sytuacji zachodzi proces dyfuzji?
solenie zupy
spadanie wody z wodospadu
rozchodzenie się zapachu dezodorantu
rozpuszczanie farby w wodzie
rozrzucanie nasion grochu po pokoju
słodzenie herbaty
Ćwiczenie 2
RfzXPCKaDnYpE1
zadanie interaktywne
zadanie interaktywne
Wskaż, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe.
Prawda
Fałsz
Dyfuzję można przyspieszyć, zmniejszając temperaturę substancji.
□
□
Dyfuzja najszybciej zachodzi w cieczach.
□
□
Szybkość dyfuzji rośnie wraz ze zwiększaniem się temperatury i szybkości ruchu drobin.
□
□
Dzięki dyfuzji możliwe jest farbowanie ubrań.
□
□
Szybkość dyfuzji w powietrzu jest większa niż w wodzie.
