Transcript Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego.

Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej
Portalu www.szkolnictwo.pl
Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie
w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie
i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania
w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.
MIESZANINY
SUBSTANCJI
KRYSTYNA SITKO
Mieszaniny powstają przez zmieszanie ze
sobą co najmniej dwóch substancji.
Przykłady mieszanin:
woda mineralna
mleko
herbata
ropa naftowa
Podział mieszanin:

jednorodne (homogeniczne) - o jednakowych
właściwościach w całej rozciągłości, tzn. takie,
których składników nie można rozróżnić gołym
okiem ani za pomocą lupy czy mikroskopu.
Noszą one nazwę roztworów.

niejednorodne (heterogeniczne) - składają się
z części o różnych właściwościach, w których można
gołym okiem lub za pomocą lupy czy mikroskopu
rozróżnić przynajmniej jeden składnik.
Przykłady mieszanin
niejednorodnych:








ciecz
opiłki żelaza zmieszane z siarką,
piasek z wodą,
ciecz
olej z wodą,
rys.1
woda i atrament,
kreda i woda
emulsje - powstają w wyniku zmieszania dwóch nierozpuszczalnych
wzajemnie cieczy, z których jedna jest rozproszona w drugiej np.
mleko (pod mikroskopem można dostrzec pojedyncze kulki
tłuszczu), (rys.1)
pęcherzyki gazu
piana z mydła - pęcherzyki gazu rozproszone w cieczy
lub ciele stałym, (rys.2)
dym - drobiny ciał stałych rozproszone
w fazie gazowej
rys. 2
ciecz lub ciało stałe
Przykłady mieszanin jednorodnych
(homogenicznych):






benzyna (mieszanina węglowodorów)
solanka (roztwór wodny soli kamiennej)
cukier w wodzie
powietrze (mieszanina gazów)
roztwory wodne soków
ocet
Rozdzielanie mieszanin
Metody pozwalające rozdzielić mieszaniny na składniki
polegają na wykorzystaniu różnic we właściwościach fizycznych
tych składników, np.: gęstości, temperatury topnienia,
rozpuszczalności w wodzie itp.
Rozdzielanie mieszanin jednorodnych –
krystalizacja.
Służy do rozdzielenia mieszanin jednorodnych,
z których jedna jest cieczą a druga ciałem
stałym rozpuszczalnym w wodzie lub innych
rozpuszczalnikach.
Przykładem takiej substancji może być sól
kuchenna, która bardzo dobrze rozpuszcza się
w wodzie.
Żeby krystalizacja była możliwa, mieszanina
(roztwór) musi znajdować się w stanie
przesycenia, co osiągamy poprzez odparowanie
i ogrzewanie roztworu. W takim roztworze po
schłodzeniu, na dnie naczynia tworzą się
kryształy
Rozdzielanie mieszanin jednorodnych
DESTYLACJA
2
1
1
1
1
– proces rozdzielania ciekłych mieszanin
wieloskładnikowych, wykorzystujący różną
lotność poszczególnych składników.
6
1. Kolba
3
2
4
1
2. Nasadka destylacyjna
3. Chłodnica
1
1
1
5
4. Przedłużacz
5. Odbieralnik
Zestaw do destylacji
6. Termometr
Chromatografia
Termin chromatografia oznacza efekt rozdziału
(separacji)
mieszaniny substancji na jej składniki,
W
obserwowany
podczas przepływu fazy ruchomej
c
wzdłuż
h powierzchni fazy nieruchomej.
r
o
Rys.5
m
a
t
o
Rys.2
Rys.3
Rys.4
gRys.1
r
Zasada działania najprostszego chromatografu - fazą stałą jest bibuła (rys.1)
a
a fazą ruchomą ocet (rys.2). Mieszaniną, która podlega rozdziałowi jest tusz
f
mazaka (rys.3), którym rysujemy poziomą kreskę na bibule i zanurzamy w
i
naczyniu z octem (rys. 4). Po pewnym czasie na pasku bibuły obserwujemy
i
różnobarwne smugi (rys.5)
w
Najprostszym
przykładem zastosowania chromatografii może być zwykły domowy
y
filtr
k do oczyszczania wody.
Odparowanie
Odparowanie ma zastosowanie do rozdzielania mieszanin jednorodnych na
przykład solanki (woda + sól). Przepuszczając taką mieszaninę przez filtr nie
jesteśmy w stanie jej rozdzielić (rys.1).
Odparowanie (zatężanie) polega na ogrzewaniu mieszaniny z której odparowuje
woda a w naczyniu pozostaje sól.
Proces ten może być przeprowadzony w parownicy lub szkiełku. Przed rozpoczęciem
odparowania naczynie napełniamy roztworem co najwyżej do połowy,
Następnie ustawicznie mieszając bagietką podgrzewamy
naczynie na małym ogniu. Usuwamy palnik po odparowaniu
około połowy objętości rozpuszczalnika. Pozostała ilość
rozpuszczalnika odparowuje wykorzystując ciepło rozgrzanego
naczynia.
rys.1
Rozdzielanie mieszanin niejednorodnych
w
postaci dwóch cieczy, które można z łatwością odróżnić.
Przykładem takiej mieszaniny jest woda
zmieszana z olejem. Te dwie substancje po
pewnym czasie rozdzielą się, tworząc dwie
warstwy. Olej jako lżejszy od wody, utworzy
warstwę górną a woda znajdzie się w
warstwie dolnej. Wystarczy wtedy zlać olej
z nad wody aby uzyskać rozdzielenie tych
dwóch substancji. Dokładniejszy rozdział
tych substancji uzyskamy spuszczając
dolną warstwę przez zawór, jednocześnie
obserwując granicę kontaktu tych dwóch
warstw. Przebieg tej metody ilustruje
rysunek
Rys.1
Rozdzielacz
olej
woda
Rozdzielanie mechaniczne
To rozdzielanie mieszanin "silnie
niejednorodnych". Proces ten polega na
wyjmowaniu np. za pomocą pincety dużych
kawałków jednej substancji, np. kulek
ołowianych z piasku. Zalicza się do tego typu
również: przesiewanie, rozdzielanie magnesem
itp.
Schemat procesu sedymentacji
cząstka
ciała stałego
ciecz
cząstka ciała
stałego
ciecz
Rys.1
Cząstki ciała stałego są zawieszone
w całej powierzchni cieczy
Rys.2
Po pewnym czasie cząstki
ciała stałego opadają na dno
Sedymentacja – opadanie cząsteczek ciała stałego
w cieczy na dno naczynia pod wpływem siły przyciągania
ziemskiego (grawitacji). Jest to proces samoczynny
Dekantacja
Oddzielenie ciała stałego (osadu) od cieczy poprzez
zlanie klarownej cieczy z nad osadu. Stosuje się ją do
rozdzielania mieszanin, w których jeden ze składników
jest cieczą.
Dekantacja często jest poprzedzona procesem
sedymentacji.
Zlewanie należy przeprowadzać ostrożnie i po bagietce.
Skuteczniejszą odmianą tego typu procesu jest sączenie.
SĄCZENIE (FILTROWANIE)
Przykładem filtracji jest rozdzielenie mieszaniny zawierającej drobiny
kredy zawieszone w wodzie (rys. 1). W celu rozdzielenia takiej mieszany
wystarczy przepuścić ją przez warstwę filtrującą, którą może być zwykła
bibuła. Na filtrze pozostaje osad a rozpuszczalnik przenika przez filtr
i oczyszczony od osadu spływa do zlewki.
W celu przeprowadzenia filtracji
sączek z bibuły filtracyjnej układamy
w lejku odpowiedniej wielkości,
dociskamy do ścianek i zwilżamy
wodą destylowaną. Ciecz do filtracji bagietka
powoli (najlepiej po bagietce)
wlewamy do lejka. Filtr napełniamy do
poziomu ok. 1 cm poniżej jego
krawędzi. Następną porcję wlewamy
do filtru dopiero wtedy, kiedy
kreda
poprzednia została już
przefiltrowana.
sączek
1
1
lejek
woda
Rys. 1.
Doświadczenie I - Sporządzanie mieszanin i rozdzielanie ich na składniki.
Przygotuj następujące mieszaniny substancji:
a) oleju z wodą,
b) siarki z opiłkami żelaza,
c) kredy z wodą,
d) wody z denaturatem,
e) cukru z piaskiem,
f) atramentu.
Zaproponuj sposób rozdzielenia na składniki mieszanin, które sporządziłeś.
Określ rodzaj mieszaniny. Swoje propozycje porównaj z tabelą poniżej.
Mieszanina
Rodzaj mieszaniny
Sposób rozdzielania
olej z wodą
niejednorodna
rozdzielaczem
opiłki żelaza ze
sproszkowaną siarką
niejednorodna
magnesem
kreda z wodą
niejednorodna
sączenie
woda z denaturatem-
jednorodna
destylacja
cukier z piaskiem
niejednorodna
dodać wody, przesączyć,
a przesącz odparować
atrament
jednorodna
chromatografia
PODSUMOWANIE
Mieszanina jednorodna - mieszanina, której składników nie można zobaczyć
gołym okiem lub za pomocą przyrządów optycznych.
Mieszanina niejednorodna - mieszanina, której składniki można zobaczyć
gołym okiem lub za pomocą przyrządów optycznych.
Każdą mieszaninę można rozdzielić np.:
1. Mieszaniny ciała stałego w cieczy:
• ciało stałe można oddzielić od cieczy przez filtrację - ciało stałe zatrzymuje
się na bibule, a ciecz przenika przez nią,
• odwirowanie - ciało stałe zawieszone w cieczy osiada na dnie naczynia
wskutek jego szybkiego wirowania,
• dekantację – zlewanie cieczy z nad osadu,
• odparowanie -rozpuszczalnik odparowuje, a substancja stała pozostaje
w naczyniu),
• krystalizację - ciało stałe w zimnym roztworze osadza się w postaci
kryształów,
2. Mieszaniny dwóch cieczy:
• przez destylację - uwzględniając różnice temperatury wrzenia obu
cieczy,
• w rozdzielaczu -wykorzystuje się różnicę w ciężarze właściwym obu
cieczy,
• metodami chromatograficznymi - różne zabarwienia.
mieszaniny związków
chemicznych
RODZAJE MIESZANIN
mieszaniny
pierwiastków
mieszaniny pierwiastków
i związków chemicznych