Mieszaniny
Woda jest substancją złożoną z cząsteczek wody, a te zbudowane są z atomów wodoru i tlenu. Cząsteczka wody jest związkiem chemicznym. Z kolei składnikami powietrza są: tlen, azot, tlenek węgla() (dwutlenek węgla), para wodna i inne gazy. Czy powietrze jest także związkiem chemicznym, czy może mieszaniną? Jaka jest w ogóle różnica pomiędzy tymi dwoma układami?
znaczenie symboli pierwiastków chemicznych i jak się nimi posługiwać;
różnice między substancją prostą a substancją złożoną;
różnice między pierwiastkiempierwiastkiem a związkiem chemicznymzwiązkiem chemicznym ;
postępowanie przy planowaniu doświadczenia chemicznego.
co to jest mieszanina i czym się różni od związku chemicznego;
odróżniać mieszaninę od związku chemicznego;
definicji takich pojęć, jak: mieszaninamieszanina, mieszanina jednorodnamieszanina jednorodna, mieszanina niejednorodnamieszanina niejednorodna;
rozróżniać mieszaniny jednorodne od niejednorodnych;
sporządzać proste mieszaniny;
planować i przeprowadzać doświadczenie zgodnie z instrukcją;
analizować i wyciągać wnioski z przeprowadzanych doświadczeń.
1. Co to są mieszaniny i czy możemy je znaleźć w najbliższym otoczeniu?
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.
W życiu codziennym spotykamy zarówno substancje proste (pierwiastkipierwiastki), jak i złożone (związki chemicznezwiązki chemiczne), ale najczęściej ich mieszaninymieszaniny, jak np. herbata, mleko, leki, napoje gazowane, benzyna, nafta, pasta do zębów, galaretka, ketchup, powietrze czy stopy metali, choćby brąz.
Mieszanina składa się z co najmniej dwóch substancji, które można ze sobą zmieszać (proces fizyczny) w dowolnych proporcjach.
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/b/PXak5llmn
2. Jakie mieszaniny wyróżniamy?
W niektórych mieszaninach nie widać składników (roztwór soli w wodzie), w innych łatwo je zauważyć (piasek z wodą). Biorąc pod uwagę to kryterium, mieszaniny możemy podzielić na:
mieszaniny jednorodne, w których składników nie możemy rozróżnić gołym okiem ani za pomocą prostych przyrządów optycznych, takich jak lupa;
mieszaniny niejednorodne, w których składniki możemy rozróżnić gołym okiem lub za pomocą prostych przyrządów optycznych, np. lupy.
Rodzaje mieszanin
Podział mieszanin
Wybierz i zaznacz w poniższej tabeli, które z mieszanin, wybranych spośród A–E, należą do mieszanin jednorodnych, a które do niejednorodnych.
A. woda i oliwa
B. olej i oliwa
C. napój kakao
D. opiłki żelaza i piasek
E. zupa krem
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 ją otrzymać i zapewnić jej trwałość, należy dodać specjalną substancję zwaną emulgatorem. Przykładem emulgatora jest płyn do mycia naczyń.
Inne rodzaje mieszanin
Zapoznaj się z filmem na temat innych rodzajów mieszanin, a następnie, na podstawie uzyskanych informacji oraz własnej wiedzy, zaznacz poprawną odpowiedź na poniżej zamieszczone pytanie.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1SGgpJf4RQDU
Film przedstawia różne rodzaje mieszanin, kolejno: emulsja, piana, bańki mydlane, mgła.
3. Czym różnią się mieszaniny od pierwiastków i związków chemicznych?
Otaczająca nas materia to substancje proste (czyli pierwiastki – metale i niemetale), złożone (czyli związki chemiczne) oraz mieszaniny tych substancji (mieszaniny jednorodnemieszaniny jednorodne i niejednorodneniejednorodne).
Przekształcenie substancji prostych w złożone (czyli pierwiastków w związki chemiczne) i odwrotnie przebiega w wyniku reakcji chemicznychreakcji chemicznych – syntezy, analizy i wymiany. Z kolei przekształcenie substancji prostych i złożonych w mieszaniny lub odwrotnie odbywa się w wyniku procesów fizycznychprocesów fizycznych: mieszania i rozdzielania.
Rodzaje materii
Mieszanina | Związek chemiczny | |
|---|---|---|
Skład | zmienny, możliwości zmiany ilości każdej substancji | ściśle określony skład chemiczny (każdy związek chemiczny ma niezmienny skład jakościowy i ilościowy) |
Połączenie | substancje niepołączone, wymieszane | połączone pierwiastki (atomy pierwiastków połączone ze sobą 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?
Podsumowanie
W najbliższym otoczeniu najczęściej spotykamy różne rodzaje mieszanin.
Wszystkie mieszaniny składają się z przynajmniej dwóch składników połączonych ze sobą w dowolnych proporcjach.
Mieszaniny takie jak woda z kredą, 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.
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.
Słownik
układ składający się z co najmniej dwóch substancji, zmieszanych w dowolnych proporcjach, np. piasek i olej, siarka i magnez
układ składający się z co najmniej dwóch substancji, których nie można odróżnić gołym okiem lub za pomocą prostych przyrządów, takich jak lupa; np. woda z sokiem z malin
układ składający się z co najmniej dwóch substancji, które można odróżnić gołym okiem lub za pomocą prostych przyrządów, takich jak lupa; np. woda z oliwą
zbiór atomów o tej samie liczbie porządkowej (atomowej); substancja prosta (jednoskładnikowa), której nie można rozłożyć na prostsze, np. magnez, węgiel, glin
przemiana, w wyniku której powstaje nowa substancja o innych właściwościach chemicznych
przemiana, w wyniku której właściwości chemiczne danej substancji nie ulegają zmianie – nie powstaje żadna nowa substancja
substancja złożona z co najmniej dwóch pierwiastków, połączonych ze sobą za pomocą wiązania chemicznego, jak np. woda, kwas octowy, tlenek wapnia; można go rozłożyć na atomy pierwiastków, z których powstał za pomocą reakcji chemicznej
Ćwiczenia
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. | □ | □ |
Uczniowie w grupach mieli podać przykłady mieszanin. Informacje z kart pracy zestawiono w tabeli.
Grupa | mąka, srebro, woda z piaskiem |
Grupa | woda destylowana, woda z sokiem, woda gazowana |
Grupa | płyn do mycia naczyń, sól z cukrem, złoto |
Grupa | woda z mąką, powietrze, woda z olejem |
Poniżej przedstawiono diagram zawartości procentowych poszczególnych składników w powietrzu (w procentach objętościowych).
- azot; Wartość: 78; Udział procentowy: 78%
- tlen; Wartość: 21; Udział procentowy: 21%
- inne gazy; Wartość: 1; Udział procentowy: 1%
Powietrze składa się w z azotu, w z tlenu oraz w z innych gazów.
Pewien uczeń postanowił oddzielić piasek od soli kuchennej. W tym celu do przygotowanej mieszaniny dodał wodę i zamieszał. Zaczekał, aż piasek osiądzie na dnie zlewki, a następnie przesączył mieszaninę. Na sączku pozostał piasek, a w zlewce bezbarwny roztwór. Następnie ogrzewał roztwór ze zlewki, aż woda całkowicie wyparowała, a na ściankach zlewki pozostał biały osad.
Bibliografia
Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy siódmej szkoły podstawowej, Warszawa 2020.
Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy ósmej szkoły podstawowej, Warszawa 2020.
Łasiński D., Sporny Ł., Strutyńska D., Wróblewski P., Podręcznik dla klasy siódmej szkoły podstawowej, Kielce 2020.