Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku

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?

Źródło: United Soybean Board (https://www.flickr.com), licencja: CC BY 2.0. Mieszaniny powstają przez zmieszanie dwóch lub więcej substancji
Już wiesz
  • że substancje składają się z drobin;

  • że właściwości substancji zależą od tego, z jakich drobin są zbudowane.

Nauczysz się
  • podawać przykłady mieszanin;

  • odróżniać substancję złożoną od mieszaniny na podstawie ich budowy drobinowej;

  • wymieniać różnice między mieszaniną jednorodną a niejednorodną oraz wskazywać w swoim otoczeniu przykłady takich mieszanin;

  • proponować sposoby rozdzielania składników mieszanin.

1. Czym są mieszaniny?

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. Drobiny 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.

Porównanie substancji prostej, złożonej i mieszaniny

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

Źródło: Andrzej Bogusz, licencja: CC BY 3.0. Podział materii ze względu na jej skład

2. Rodzaje mieszanin

Czasami, gdy zmieszamy ze sobą dwie substancje, np. wodę i piasek, potrafimy rozróżnić składniki mieszaniny. 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.

Obserwacja 1

Sporządzenie mieszanin jednorodnych i niejednorodnych.

Co będzie potrzebne
  • woda,

  • sól kuchenna,

  • piasek,

  • pokruszona kreda,

  • 3 łyżeczki,

  • 3 szklanki.

Instrukcja
  1. Każdą ze szklanek napełnij do połowy wodą.

  2. Do jednej szklanki nasyp pół łyżeczki piasku i dobrze wymieszaj.

  3. Do drugiej szklanki nasyp pół łyżeczki soli kuchennej. Dobrze wymieszaj składniki.

  4. Do trzeciej szklanki nasyp pół łyżeczki pokruszonej kredy. Dobrze wymieszaj.

  5. Na podstawie obserwacji zdecyduj, czy powstała mieszanina jest jednorodna czy niejednorodna.

Podsumowanie

W 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.

3. Rozdzielanie mieszanin

Składniki wielu mieszanin można rozdzielić. Metodę rozdziału dobiera się na podstawie właściwości składników.

Metoda mechaniczna polega na oddzielaniu składników ręcznie lub za pomocą narzędzi. Rozdzielanie mechaniczne możemy stosować do niejednorodnych mieszanin substancji stałych. Proces polega na przykład na wyjmowaniu za pomocą pęsety dużych kawałków substancji albo przesiewaniu mieszaniny przez sito. Jeśli jeden ze składników mieszaniny jest ciekły, wówczas można zastosować filtrację. Polega ona na przesączeniu mieszaniny niejednorodnej przez odpowiedni filtr. Na filtrze pozostaje substancja stała, a ciecz spływa do umieszczonego pod filtrem naczynia.

Trudniej jest oddzielić składniki mieszaniny jednorodnej. Jedną z metod, którą można zastosować dla mieszaniny jednorodnej substancji stałej i cieczy, jest odparowanie. Polega ono na ogrzewaniu mieszaniny, w wyniku czego ciecz, np. woda, zamienia się w parę, a w naczyniu pozostaje substancja stała (w ten sposób uzyskuje się m.in. sól ze słonej wody).

Obserwacja 2

Rozdzielanie składników mieszanin.

Co będzie potrzebne
  • woda,

  • piasek,

  • kilka niewielkich kamyków,

  • sitko,

  • kreda,

  • łyżeczka,

  • talerz

  • 4 szklanki,

  • 2 lejki,

  • bibuła filtracyjna.

Instrukcja
  1. Dwie szklanki napełnij do połowy wodą.

  2. Do pierwszej szklanki wsyp płaską łyżeczkę piasku i kilka kamyków, po czym wymieszaj zawartość szklanki.

  3. Do drugiej szklanki nasyp pół łyżeczki pokruszonej kredy. Wymieszaj zawartość.

  4. Odczekaj kilka minut. Przygotuj filtry. W tym celu wytnij z bibuły 2 kółka i złóż je w ten sposób, by otrzymać 1/4 część koła. Filtry umieść w lejkach, zaś lejki – na pustych szklankach.

  5. Przelej przez filtry zawartość szklanek pierwszej i drugiej.

  6. Składniki pierwszej mieszaniny, które osadziły się na filtrze, rozłóż na bibule i pozostaw na kilka godzin do wyschnięcia.

  7. Osuszone składniki przesiej przez sitko. Pod sitkiem ustaw talerz.

Podsumowanie

Do wydzielenia drobnych substancji stałych (piasku, sproszkowanej kredy), tworzących mieszaniny z cieczą, służy m.in. filtracja. Większe elementy (kamyki) można z takich mieszanin wyodrębnić na przykład za pomocą sita.

Film prezentuje przykłady mieszanin i metod ich rozdzielania.
Ciekawostka

Podobną do odparowania metodą rozdzielania mieszanin jest krystalizacja. W jej wyniku drobiny substancji stałej wytrącają się z mieszaniny i tworzą kryształy, czyli ciała stałe o regularnej budowie. ()

Film prezentuje krystalizację jako metodę rozdzielania mieszaniny jednorodnej.

4. 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.

Obserwacja 3

Zbadanie, jak układają się drobiny w mieszaninie.

Co będzie potrzebne
  • 2 szklanki,

  • flamaster,

  • ziarna fasoli,

  • nasiona maku,

  • linijka.

Instrukcja
  1. Jedną ze szklanek napełnij do 1/3 wysokości fasolą, a drugą makiem do tej samej wysokości.

  2. Zaznacz flamastrem na każdej ze szklanek poziom, do którego zostały napełnione. Zmierz wysokość od dna szklanki do namalowanej linii.

  3. Przesyp mak do szklanki z fasolą i wstrząśnij szklanką.

  4. 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?

Podsumowanie

Jeśli po wsypaniu maku do fasoli powstała mieszanina nie zajmuje tyle, ile łączna objętość składników, to znaczy, że nasiona maku znalazły się między ziarnami fasoli.

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. rozdzielanie mechaniczne, filtrację i odparowanie.

Praca domowa
Polecenie 1.1

Zaproponuj dwa różne sposoby rozdzielenia mieszaniny cukru i maku. Zastanów się, jakimi właściwościami różnią się składniki i które z tych właściwości można wykorzystać, aby je rozdzielić. Sprawdź w praktyce, która z proponowanych przez ciebie metod jest lepsza i zajmuje mniej czasu.

Zobacz także

Zajrzyj do zagadnień pokrewnych:

Słowniczek

mieszanina

substancja złożona przynajmniej z dwóch różnych substancji

mieszanina jednorodna

mieszanina, której składników nie można rozróżnić, np. powietrze, sok

mieszanina niejednorodna

mieszanina, w której gołym okiem lub za pomocą prostych urządzeń powiększających (np. lupy) można rozróżnić przynajmniej jeden składnik, np. mieszanina piasku i wody

filtracja

proces przepuszczania mieszaniny niejednorodnej (ciecz + ciało stałe) przez filtr; na filtrze pozostaje ciało stałe, a ciecz spływa do naczynia

rozdzielanie mechaniczne

rozdzielenie składników mieszanin niejednorodnych za pomocą narzędzi (sita, magnesu itp.)

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3