Jeśli chcemy czuć ładny zapach odświeżacza powietrza 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?
R1UzGwfpXxVmh
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
z czego zbudowane są substancje;
w jakich stanach skupienia mogą występować różne substancje;
co się dzieje z kroplą soku wpuszczoną do szklanki z wodą.
Twoje cele
Wyjaśnisz, na czym polega zjawisko dyfuzji.
Zaplanujesz i przeprowadzisz doświadczenie dowodzące zjawiska dyfuzji.
Wykażesz zależność między stanem skupienia substancji a szybkością dyfuzji.
Wykażesz rolę dyfuzji w przyrodzie i życiu człowieka.
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 cząsteczek różnych substancji w wyniku ruchu cząstek. Przeprowadź doświadczenie, by zrozumieć, na czym dokładnie polega dyfuzja.
R1LtlPMRsNgtQ
Zapachy
Doświadczenie 1
Pytanie: W jaki sposób rozprzestrzeniają się zapachy? Hipoteza: Zapach migdałowy z balonu przedostanie się do pudełka.
Co będzie potrzebne
balon,
olejek migdałowy,
duże zamykane pudło tekturowe.
Instrukcja
Do balonu ostrożnie wlej kilka kropli olejku migdałowego.
Nadmuchaj balon, zawiąż go, a następnie zamknij w pudełku.
Po godzinie otwórz pudełko. Co czujesz?
Podsumowanie
Obserwacje: Po otwarciu pudła czuć zapach olejku migdałowego. Wnioski: Wyczuwalny zapach oznacza, że cząsteczki olejku migdałowego 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 cząsteczkami każdego gazu znajdują się duże przestrzenie, które mogą zostać zajęte przez cząsteczki innej substancji. Kiedy na przykład wyjmujemy gorące ciasto z piekarnika, prawie natychmiast możemy wyczuć jego aromat. Cząsteczki wydobywają się z wypieku, mieszają z powietrzem i docierają do naszych nosów. Dyfuzja zachodzi także w cieczach, których cząsteczki również wykonują intensywne ruchy (jednak wolniej niż w gazach). Można łatwo zaobserwować to w warunkach domowych, np. podczas dodawania syropu owocowego do wody. W ciałach stałych proces dyfuzji zachodzi bardzo powoli.
R19tEmuOo22Rm
iDGkMS0EqE_d5e287
3. Od czego zależy szybkość dyfuzji?
W ciałach stałych ruch cząsteczek polega na drganiu wokół ustalonych położeń. Gdy wzrasta temperatura, cząsteczki zaczynają poruszać się szybciej. Kiedy substancja osiągnie temperaturę topnienia, stan skupienia zmienia się na ciekły. Cząsteczki 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 cząsteczki 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 dyfuzji?
Szybkość dyfuzji
Doświadczenie 2
Pytanie: Czy temperatura ma wpływ na szybkość dyfuzji? Hipoteza: Zwiększenie temperatury zwiększa 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
Obserwacja: Atrament mieszał się szybciej z ciepłą wodą. Wniosek: 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 cząsteczek.
R9c51iWvpwRWT
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. Nieprzyjemny zapach lub odór informują nas o niebezpieczeństwie, np. o ulatniającym się gazie. Dzięki temu, w porę możemy zareagować i otworzyć okno. Zjawisko dyfuzji ma także wiele zastosowań w życiu człowieka. Dzięki niej możliwe jest budowanie wielu urządzeń oraz ich funkcjonowanie.
RCPtUj7de52PH
Rnql96ZGfRxeI
RYV2pfbKyNMkp
R1Si0VpMYHANw
Re2PrVLx2gysL
Ciekawostka
W ciałach stałych dyfuzja przebiega bardzo powoli, ale również jest możliwa. Zbadano na przykład, że gdy przez klika lat pozostają ze sobą zetknięte gładko oszlifowane płytki ołowiu i złota, to w płytkach ołowiu stwierdza się cząsteczki złota, a w płytkach złota cząsteczki ołowiu.
iDGkMS0EqE_d5e413
Podsumowanie
Dyfuzja to samorzutne mieszanie się ze sobą różnych substancji na skutek ruchu cząsteczek.
Ciecze, ciała stałe i gazy zbudowane są z cząsteczek, 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.
iDGkMS0EqE_d5e413
Praca domowa
11
Polecenie 1
Uwzględniając zjawisko dyfuzji, wyjaśnij, dlaczego podczas pandemii wywołanej wirusem należy nosić maseczki ochronne.
Przypomnij sobie, co to jest dyfuzja? Jakie substancje, organizmy mogą się przemieszczać na drodze dyfuzji? Które z nich są niebezpieczne, szkodliwe dla organizmów i środowiska, w którym organizmy żyją?
Negatywnym skutkiem dyfuzji może być rozprzestrzenianie się chorób bakteryjnych i wirusowych, np. grypy, przemieszczanie się w wodzie i w powietrzu zanieczyszczeń.
iDGkMS0EqE_d5e466
Słownik
dyfuzja
dyfuzja
proces polegający na samorzutnym i chaotycznym rozprzestrzenianiu i mieszaniu się cząsteczek różnych substancji w wyniku ruchu cząsteczek
iDGkMS0EqE_d5e508
Zadania
1
Pokaż ćwiczenia:
R18b3egHSep7d1
Ćwiczenie 1
2
Ćwiczenie 2
RuvG38s2UNLrB1
Zaznacz, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe. Dyfuzję można przyspieszyć, zmniejszając temperaturę substancji. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Dyfuzja najszybciej zachodzi w cieczach. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Szybkość dyfuzji rośnie wraz ze zwiększaniem się temperatury i szybkości ruchu cząsteczek. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Dzięki dyfuzji możliwe jest farbowanie ubrań. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Szybkość dyfuzji w powietrzu jest większa niż w wodzie. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz.
Zaznacz, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe. Dyfuzję można przyspieszyć, zmniejszając temperaturę substancji. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Dyfuzja najszybciej zachodzi w cieczach. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Szybkość dyfuzji rośnie wraz ze zwiększaniem się temperatury i szybkości ruchu cząsteczek. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Dzięki dyfuzji możliwe jest farbowanie ubrań. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Szybkość dyfuzji w powietrzu jest większa niż w wodzie. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz.
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.
□
□
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 3
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania wraz z uzasadnieniem.