Mieszaniny

Woda jest substancją złożoną z wodoru i tlenu. Jest związkiem chemicznym. Składnikami powietrza są: tlen, azot, dwutlenek węgla, para wodna i inne gazy. Czy powietrze jest także związkiem chemicznym, czy mieszaniną? Jaka jest różnica między mieszaniną a związkiem chemicznym?

Już wiesz

  • czym róźni się substancja prosta od złożonej;

  • jak definiuje się pojęcia pierwiastek i związek chemiczny;

  • jak wyjaśnić różnicę między pierwiastkiem a związkiem chemicznym;

  • co oznaczają symbole pierwiastków chemicznych i jak się nimi posługiwać;

  • jak zaplanować doświadczenie mające na celu otrzymanie związku chemicznego.

Nauczysz się

  • co to jest mieszanina i czym się różni od związku chemicznego;

  • odróżniać mieszaninę od związku chemicznego;

  • definicji takich pojęć jak: mieszanina, mieszanina jednorodna, mieszanina niejednorodna;

  • rozróżniać mieszaniny jednorodne od niejednorodnych;

  • sporządzać proste mieszaniny;

  • planować i przeprowadzać doświadczenie zgodnie z instrukcją;

  • analizować i wyciągać wnioski z przeprowadzanych doświadczeń.

ifEM2xe2zJ_d5e208

1. Co to są mieszaniny i czy możemy je znaleźć w najbliższym otoczeniu?

Polecenie 1

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 otrzymasz lemoniadę?

  • Czy dodając składniki w innej kolejności niż w podana opisie, także przyrządzimy lemoniadę?

*Mieszaniny w kuchni – lemoniada
Doświadczenie 1
Problem badawczy

Czy właściwości składników mają wpływ na właściwości powstającej z nich mieszaniny?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Właściwości mieszaniny zależą od właściwości składników.
Właściwości mieszaniny nie zależą od właściwości składników.

Co będzie potrzebne

  • 1,5 szklanki cukru,

  • 6 cytryn (około 1 szklanki soku),

  • 2 l wody.

Instrukcja

  1. Wyciśnij do szklanki sok z 6 cytryn.

  2. Do dzbanka wlej 8 szklanek wody, wsyp 1,5 szklanki cukru i dokładnie wymieszaj.

  3. Następnie dodaj 1 szklankę soku z cytryn.

  4. Wymieszaj. W razie potrzeby dolej wody lub dosyp cukru, aby poprawić smak.

  5. Schłodź napój i podawaj z lodem, udekorowany plasterkami cytryną.

    RkBSd59bB4RYN1
    Zdjęcie wysokiego dzbanka z lemoniadą. Na powierzchni napoju pływają plastry cytryny.
    Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Podsumowanie

Po zmieszaniu wszystkich składników otrzymaliśmy lemoniadę. Jeżeli do jej przygotowania użyjemy soku z trzech cytryn zamiast sześciu, będzie ona mniej kwaśna, natomiast jeśli dodamy więcej cukru, będzie słodsza, ale nadal pozostanie lemoniadą. Jeśli zamiast białego cukru do przygotowania lemoniady wykorzystamy cukier trzcinowy lub zamiast cytryny wciśniemy sok z limonki, zmieni ona swój smak. Właściwości mieszaniny zależą od właściwości i proporcji użytych składników.

Sporządzanie mieszanin
Doświadczenie 2
Problem badawczy

Czy wszystkie substancje rozpuszczają się w wodzie?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Wszystkie substancje rozpuszczają się w wodzie.
Niektóre substancje nie rozpuszczają się w wodzie.

Co będzie potrzebne

  • pięć zlewek,

  • woda,

  • kreda,

  • olej,

  • piasek,

  • sól kamienna.

Instrukcja

  1. Do czterech zlewek nalej wodę do połowy ich objętości.

  2. Do zlewek dodaj kolejno: do pierwszej – sól, do drugiej – kredę, – do trzeciej – olej, do czwartej – piasek.

  3. W piątej zlewce przygotuj mieszaninę soli kamiennej i piasku.

  4. Określ wygląd poszczególnych mieszanin.

    R1K74cQIttYyr1
    Podpisane zdjęcia czterech mieszanin w czterech identycznych zlewkach. Licząc od lewego górnego rogu: woda i sól kamienna - przezroczysty płyn, następnie woda + kreda - mętny jasny płyn, woda + olej - żółte krople oleju na powierzchni przezroczystego płynu, sól kamienna + piasek - białe drobiny soli wymieszane niezbyt równomiernie z większą ilością żółtego piasku.
    Mieszaniny: woda + sól kamienna, woda + kreda, woda + olej, sól kamienna + piasek

Podsumowanie

Substancje można ze sobą mieszać. W pierwszej zlewce nie widać soli rozpuszczonej w wodzie. W pozostałych zlewkach (wody z kredą, wody z olejem, wody z piaskiem, soli kamiennej z piaskiem) składniki poszczególnych mieszanin możemy odróżnić.

W życiu codziennym rzadko spotykamy czyste substancje, często natomiast – ich mieszaninymieszaninamieszaniny. Są to np.: herbata, mleko, leki, napoje gazowane, benzyna, nafta, pasta do zębów, galaretka, ketchup, powietrze czy stopy metali, np. brąz.
Mieszanina to co najmniej dwie substancje, które można ze sobą mieszać (proces fizyczny) w dowolnych proporcjach.

R44Ksh3Ra5GtY1
Film prezentujący różnego rodzaju mieszaniny, klejno: syrop, pasta do zębów, napoje gazowane, farby, bakalie, czekolada, woda do płukania pędzli, sól ziołowa, ciasto, błoto, brąz. Wszytkie mieszaniny są opisywane przez lektora.
Mieszaniny w życiu codziennym

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Mieszaniny w życiu codziennym

Film prezentujący różnego rodzaju mieszaniny, klejno: syrop, pasta do zębów, napoje gazowane, farby, bakalie, czekolada, woda do płukania pędzli, sól ziołowa, ciasto, błoto, brąz. Wszytkie mieszaniny są opisywane przez lektora.

RUpvulhodGDQ61
Aplikacja interaktywna przedstawiająca rysunek mieszkania oraz występujących w jego obrębie mieszanin. Są to, licząc od lewej, woda w akwarium jak mieszanina wody, soli mineralnych i powietrza, kawa na stoliku jako mieszanina granulek kawy, wody, cukru i mleka, woda mineralna jako mieszanina wody, składników mineralnych oraz gazowego dwutlenku węgla, powietrze jako mieszanina tlenu, azotu, argonu i innych gazów, galaretka na blacie kuchennym jako mieszanina wody, żelatyny, barwnika i kwasku cytrynowego, masa ciasta do gofrów przed upieczeniem jako mieszanina mąki, mleka, drożdży i cukru oraz sos pomidorowy jako mieszanina koncentratu pomidorowego, cukru, octu, kwasku cytrynowego i przypraw.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Dtj06cacL

Mieszaniny w naszym najbliższym otoczeniu
ifEM2xe2zJ_d5e381

2. Jakie mieszaniny wyróżniamy?

W niektórych mieszaninach składników nie widać (roztwór soli w wodzie), w innych łatwo je zauważyć (piasek z wodą). Biorąc pod uwagę to kryterium, mieszaniny możemy podzielić na:

  • 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.

Rodzaje mieszanin

RzEYChjKFqMAF1
Schemat identyfikowania mieszanin w postaci rysunku algorytmu. Wynika z niego, że kryterium podziału mieszaniny na jednorodne i niejednorodne jest możliwość rozróżnienia składników. Schemat podaje, że jeżeli można rozróżnić składniki, to mamy do czynienia z mieszaniną niejednorodną i jako przykłady takich mieszanin podaje kaszę z grochem, piasek z wodą, zaprawę murarską i siarkę ze sproszkowanym żelazem. Gdy rozróżnienie jest niemożliwe, to znaczy, że mieszanina jest jednorodna, jak na przykład w przypadku słodkiej herbaty, powietrza, soku czy stopów metali.
Mieszanina jednorodna czy niejednorodna?

Podział mieszanin

R1UepLnwjtHTd1
Rysunek przedstawiający układy cząsteczek w mieszaninach jednorodnych oraz niejednorodnych z podziałem tych ostatnich na kilka rodzajów. Ma postać pięciu umieszczonych obok siebie, podpisanych rysunków naczyń z płynami. Pierwsze od lewej reprezentuje mieszaninę jednorodną, której podanym przykładem jest roztwór soli kamiennej. Cząstki narysowane w płynie są takie same i rozłożone równomiernie. Po prawej stronie znajdują się naczynia stanowiące przykłady mieszanin niejednorodnych. Pierwszy z tych rysunków przedstawia wodę z piaskiem. Czerwone cząstki podpisane jako ciało stałe zebrane są w kopczyk na dnie naczynia, a niebieskie cząstki podpisane ciecz wypełniają równomiernie resztę przestrzeni. Rysunek drugi ilustruje mieszaninę wody z olejem, która ma postać warstwową. Równomiernie rozłożone żółte cząstki oleju podpisane jako ciecz zajmują górną część naczynia, a równomiernie rozłożone cząstki wody również podpisane jako ciecz wypełniają dolną część. Pomiędzy tymi obszarami znajduje się wyraźna pozioma granica ułożona z pojedynczej linii ciasno zebranych żółtych cząstek. W trzecim rysunku z grupy, podpisanym mgła, piana pojedynczym niebieskim cząstkom wody towarzyszą luźno rozrzucone niewielkie grupy innych, czerwonych cząstek. Natomiast ostatni rysunek, podpisany mleko przedstawia naczynie wypełnione małymi niebieskimi cząsteczkami wody, pomiędzy którymi znajdują się znacznie większe czerwone cząsteczki symbolizujące białka i inne większe od wody związki.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
Ciekawostka

Jak zmieszać dwie niemieszające się ciecze?
Olej i inne tłuste substancje nie rozpuszczają się w wodzie. Dzięki pewnym zabiegom można uzyskać mieszaninę, w której rozbije się olej i wodę na tak małe krople, że nie będą one w stanie utworzyć z powrotem dwóch odrębnych warstw. Taką mieszaninę nazywamy emulsją. Aby otrzymać emulsję i zapewnić jej trwałość, należy dodać specjalną substancję zwaną emulgatorem. Przykładem emulgatora jest płyn do mycia naczyń.

*Inne rodzaje mieszanin

R16ZnLwugs0z11
Film przedstawia inne mieszaniny, kolejno emulsja, piana, bańki mydlane, mgła. W trakcie wyświetlania mieszaniny są opisywane przez lektora
Źródło: Tomorrow Sp.z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Źródło: Tomorrow Sp.z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Film przedstawia inne mieszaniny, kolejno emulsja, piana, bańki mydlane, mgła. W trakcie wyświetlania mieszaniny są opisywane przez lektora

ifEM2xe2zJ_d5e444

3. Czym różnią się mieszaniny od pierwiastków i związków chemicznych?

Otaczająca nas materia to substancje lub mieszaniny substancji. Przekształcenie substancji w mieszaniny lub odwrotnie odbywa się w wyniku procesów fizycznych: mieszania i rozdzielania. Substancje to pierwiastki chemiczne i związki chemiczne. Ich wzajemne przekształcanie odbywa się na drodze reakcji chemicznych.

Rodzaje materii

R1IKgbpOWEcmn1
Schemat przedstawiający kryteria podziału materii. Wynika z niego, że materię można podzielić na substancje i mieszaniny. Substancje dzielą się na proste pierwiastki i związki chemiczne, a mieszaniny na jednorodne i niejednorodne. Każdej z czterech grup przyporządkowany jest rysunek ilustrujący wygląd i rozmieszczenie cząstek w danym typie materii.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
Najważniejsze różnice między mieszaniną a związkiem chemicznym

Mieszanina

Związek chemiczny

Skład

zmienny, możliwości zmiany ilości każdej substancji

ściśle określony skład chemiczny (\*prawem stałości składu)

Połączenie

substancje niepołączone, wymieszane

pierwiastki połączone (\*za pomocą wiązania chemicznego)

Właściwości

zachowanie przez każdą substancję jej właściwości

właściwości odmienne od właściwości poszczególnych pierwiastków

Rozdzielanie

możliwość rodzielenia składników metodami fizycznymi

możliwość rozłożenia na pierwiastki w wyniku reakcji chemicznych

Przykłady

powietrze, woda morska

woda, tlenek magnezu

Czy to mieszanina, pierwiastek, czy związek chemiczny?

R10n7FPk4KjfZ1
Prezentacja interaktywna umożliwiająca określenie typu materii z którą mamy do czynienia za pomocą schematu zawierającego pytania prowadzące do kolejnych pytań i na koniec do wniosku. W pierwszej kolejności program pyta, czy dany rodzaj materii można rozdzielić metodami fizycznymi. Odpowiedź tak identyfikuje mieszaninę, a odpowiedź nie - substancję. W przypadku mieszanin kolejne pytanie brzmi, czy można rozróżnić składniki. Odpowiedź twierdząca identyfikuje mieszaninę niejednorodną, a przecząca - jednorodną, czyli roztwór. W przypadku substancji drugim pytaniem jest, czy można ją rozłożyć na prostsze składniki i tutaj odpowiedź tak daje wniosek, że jest to związek chemiczny, a odpowiedź nie sugeruje pierwiastek. Na sam koniec podawane są przykłady wszystkich czterech rodzajów materii: srebro jako pierwiastek, sól kamienna jako związek chemiczny, mleko, a także woda i olej jako mieszaniny niejednorodne oraz sok jabłkowy jako roztwór.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Dtj06cacL

Sortownik
ifEM2xe2zJ_d5e488

Podsumowanie

  • W najbliższym otoczeniu spotykamy różne rodzaje mieszanin.

  • Wszystkie mieszaniny składają się z przynajmniej dwóch składników zmieszanych ze sobą w dowolnych proporcjach.

  • Mieszaniny takie jak woda z kredą albo dym, których składniki możemy rozróżnić gołym okiem, nazywamy niejednorodnymi.

  • Mieszaniny takie jak woda morska, powietrze lub stopy metali, których składników nie możemy rozróżnić nawet w powiększeniu, nazywamy jednorodnymi.

Praca domowa
Polecenie 2.1

Na ściance szklanki pozostawionej na kilka dni z wodą mineralną utworzył się biały osad. Czy na tej podstawie można stwierdzić, że woda mineralna jest mieszaniną? Uzasadnij swoją odpowiedź.

Polecenie 2.2

Przygotuj prezentację na temat mieszanin.

ifEM2xe2zJ_d5e547

Słowniczek

mieszanina
mieszanina

co najmniej dwie substancje zmieszane ze sobą w dowolnych proporcjach

ifEM2xe2zJ_d5e590

Zadania

Ćwiczenie 1
R8AnkcuRmEpMZ1
zadanie interaktywne

Zaznacz odpowiednie pola obok podanych zdań, wskazując, czy są one prawdziwe, czy fałszywe.

Prawda Fałsz
Każda substancja w mieszaninie zachowuje swoje właściwości. □ □
Mieszaniny, których składniki możemy rozróżnić gołym okiem, nazywamy niejednorodnymi. □ □
Związek chemiczny to substancja złożona z dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych połączonych trwale ze sobą. □ □
Mieszaniny, których składników nie możemy rozróżnić gołym okiem, nazywamy jednorodnymi. □ □
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
R1WEnPENS75Ye1
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
Rloy1fKJ6dvfl1
zadanie interaktywne
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.

Uczniowie w grupach mieli podać przykłady mieszanin. Informacje z kart pracy zestawiono w tabeli. Która grupa dobrze wykonała zadanie?

Tabela do zadania

Grupa I

mąka, srebro, woda z piaskiem

Grupa II

woda destylowana, woda z sokiem, woda gazowana

Grupa III

płyn do mycia naczyń, sól z cukrem, złoto

Grupa IV

woda z mąką, powietrze, woda z olejem

Ćwiczenie 4.1
R1SZFnO6xJlGU1
zadanie interaktywne

  • Grupa IV
  • Grupa I
  • Grupa II
  • Grupa III
Źródło: Małgorzata Bartoszewicz, licencja: CC BY 3.0.
Pierwiastek a związek chemiczny
Sposoby rozdzielania mieszanin