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, olej z wodą, 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) piana z mydła - pęcherzyki gazu rozproszone w cieczy lub ciele stałym, (rys.2) dym - drobiny ciał stałych rozproszone w fazie gazowej ciecz rys.1 pęcherzyki gazu 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 – proces rozdzielania ciekłych mieszanin wieloskładnikowych, wykorzystujący różną lotność poszczególnych składników. 2 11 6 11 Kolba Nasadka destylacyjna Chłodnica Przedłużacz Odbieralnik Termometr 3 2 4 111 1 5 Zestaw do destylacji

Chromatografia Termin chromatografia oznacza efekt rozdziału (separacji) mieszaniny substancji na jej składniki, obserwowany podczas przepływu fazy ruchomej wzdłuż powierzchni fazy nieruchomej. W chromatografii wykorzystuje się zjawisko podziału składników mieszaniny między fazę nieruchomą (stacjonarną) i ruchomą. Rysunek 12 przedstawia zasadę działania najprostszego chromatografu w którym fazą stałą jest bibuła a fazą ruchomą destylowana woda. Mieszanią, która podlega rozdziałowi jest zwykły atrament, który za pomocą pipety jest nanoszony centralnie na bibułę. W to samo miejsce nanosi się porcjami destylowaną wodę. Po pewnym czasie zaobserwujemy występowanie barwnych pierścieni ułożonych centralnie. Chromatografia rozwija się bardzo dynamicznie. Ta metoda analizy mieszanin wykorzystywana jest w badaniach biologicznych, przy produkcji leków i w wielu innych dziedzinach. Najprostszym przykładem zastosowania chromatografii może być zwykły domowy filtr do oczyszczania wody. Rys.5 Rys.1 Rys.2 Rys.3 Rys.4 Zasada działania najprostszego chromatografu - fazą stałą jest bibuła (rys.1) a fazą ruchomą ocet (rys.2). Mieszaniną, która podlega rozdziałowi jest tusz mazaka (rys.3), którym rysujemy poziomą kreskę na bibule i zanurzamy w naczyniu z octem (rys. 4). Po pewnym czasie na pasku bibuły obserwujemy różnobarwne smugi (rys.5) Najprostszym przykładem zastosowania chromatografii może być zwykły domowy filtr 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 olej woda Rys.1 Rozdzielacz

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 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 poprzednia została już przefiltrowana.     bagietka sączek 11 lejek kreda woda Rys. 1.

Doświadczenie I - Sporządzanie mieszanin i rozdzielanie ich na składniki. Przygotuj następujące mieszaniny substancji: oleju z wodą, siarki z opiłkami żelaza, kredy z wodą, wody z denaturatem, cukru z piaskiem, 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 magnesem kreda z wodą sączenie woda z denaturatem- jednorodna destylacja cukier z piaskiem dodać wody, przesączyć, a przesącz odparować atrament 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.: 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, 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.

RODZAJE MIESZANIN mieszaniny związków chemicznych mieszaniny pierwiastków mieszaniny pierwiastków i związków chemicznych