Elementy, Związki i Mieszaniny

Twórz Modele Wizualne

Wyświetl Aktywność

Porównaj Substancje

Wyświetl Aktywność

Słownictwo

Wyświetl Aktywność

Rozpoczęcie Rozmowy

Wyświetl Aktywność

Przykłady Elementów, Związków i Mieszanin

Wyświetl Aktywność

Oddzielne Mieszaniny

Wyświetl Aktywność

Materia: elementy, związki i mieszanki

Prawie wszystko na Ziemi składa się z kombinacji 92 różnych rodzajów atomów. Materią mogą być niepołączone substancje wykonane z jednego rodzaju atomu, znanego jako pierwiastki, lub połączone jako związki lub mieszaniny.

Pierwiastek to substancja zbudowana z jednego rodzaju atomu. Układ okresowy to wykres, który organizuje wszystkie znane elementy. Pierwiastki mają szeroki zakres różnych właściwości od wodoru, który jest gazem bezbarwnym, do rtęci, która jest ciekłym metalem w temperaturze pokojowej. Nie wszystkie elementy układu okresowego występują naturalnie na Ziemi. Niektóre są tworzone w laboratorium i istnieją tylko przez ułamek sekundy.

Związek jest substancją złożoną z dwóch lub więcej rodzajów atomów, które są chemicznie związane razem tworząc cząsteczki. Istnieją miliardy różnych sposobów łączenia elementów w celu tworzenia związków. Związki mają określony skład, który można opisać za pomocą wzoru chemicznego. Na przykład dwutlenek węgla ma wzór chemiczny CO ₂ . Oznacza to, że każda cząsteczka dwutlenku węgla składa się z jednego węgla i dwóch atomów tlenu. W przeciwieństwie do mieszanin związki mają stały stosunek pierwiastków. Wiązania w związkach mogą być trudne do zerwania i mogą być zerwane tylko przez reakcje chemiczne. Po reakcji chemicznej cząsteczki reagentów przestawiają się, tworząc inne substancje (produkty).

Mieszanina jest kombinacją substancji, które nie są ze sobą związane chemicznie. Mieszaniny mogą być dowolną kombinacją pierwiastków i / lub związków. Przykładami mieszanin są woda morska, powietrze, sproszkowane żelazo, sproszkowana siarka i większość skał. Mieszaniny można łatwiej rozdzielić niż związki. Istnieje wiele różnych metod rozdzielania mieszanin w zależności od właściwości substancji w mieszaninie i od tego, czy jest to mieszanina heterogeniczna, czy jednorodna mieszanina jak roztwór. Roztwór jest rodzajem mieszaniny, która obejmuje substancję stałą / ciecz (substancję rozpuszczoną) rozpuszczoną w cieczy (rozpuszczalniku). Jeśli substancja nie rozpuszcza się w innej, jest znana jako nierozpuszczalna. W przeciwieństwie do związków, mieszaniny niekoniecznie są wykonane ze stałych proporcji części składowych.

Metody rozdzielania mieszanin

Filtrowanie to proces, w którym można oddzielić ciecze i nierozpuszczalne substancje stałe, takie jak woda i piasek. W tym procesie mieszaninę wlewa się przez filtr, taki jak bibuła filtracyjna lub sitko, a nierozpuszczalny piasek zostaje oddzielony od cieczy. Dzieje się tak z powodu różnicy wielkości cząstek; cząstki cieczy są wystarczająco małe, aby przejść przez bibułę filtracyjną, podczas gdy cząstki stałe są zbyt duże. Pozostawione ciało stałe jest znane jako pozostałość, a ciecz przechodząca przez bibułę jest znana jako filtrat. Odcedzanie działa przy użyciu tego samego mechanizmu co filtrowanie, tylko dla większych cząstek.

Parowanie to kolejna metoda oddzielania rozpuszczalnych ciał stałych od cieczy. Sól stołowa zmieszana z wodą jest przykładem roztworu soli. W procesie parowania roztwór jest podgrzewany, więc woda odparowuje, pozostawiając kryształy soli na dnie pojemnika. Woda ma niższą temperaturę wrzenia niż sól, więc najpierw odparowuje.

Destylacja może rozdzielać mieszaniny cieczy o różnych temperaturach wrzenia. Działa podobnie do parowania, ale odparowana para jest zbierana i skraplana z powrotem do cieczy. Ta metoda działa ze względu na różnicę różnych temperatur wrzenia. Tę metodę można zastosować do oddzielenia wody i tuszu. Destylacja służy do sporządzania niektórych napojów alkoholowych, takich jak whisky i wódka.

Magnetyzm można również zastosować do usunięcia materiału magnetycznego z materiału niemagnetycznego. Przykładem tego jest sortowanie żelaza z innych metali w zakładzie recyklingu.

Chromatografia to metoda stosowana do oddzielania niektórych rozpuszczonych substancji. Często stosuje się go do oddzielania barwników i atramentów ze względu na ich różnice w rozpuszczalności. W przypadku prostej chromatografii papierowej plamę tuszu lub barwnika umieszcza się w pobliżu dna kawałka bibuły. Papier jest następnie opuszczany do pojemnika z rozpuszczalnikiem, dzięki czemu linia płynu znajduje się pod plamą atramentu. Gdy rozpuszczalnik przesuwa się w górę papieru, zabiera ze sobą część kolorowej substancji chemicznej. Różne chemikalia są rozłożone w różnych ilościach.

Normy naukowe nowej generacji podkreślają znaczenie zachęcania studentów do opracowywania i wykorzystywania modeli do zrozumienia zjawisk. W prawdziwym świecie naukowcy stworzą modele, które pomogą im zrozumieć system lub jego część. Modele są używane w nauce do prognozowania i przekazywania pomysłów lub danych innym osobom. W tym przewodniku dla nauczyciela znajduje się szereg działań, które koncentrują się na tej konkretnej umiejętności. Uczniowie z łatwością będą mogli tworzyć własne modele pierwiastków, związków i mieszanin za pomocą inteligentnego przedmiotu typu stick-and-ball. Daje to doskonałą okazję do omówienia ograniczeń związanych z używaniem modeli, dając uczniom możliwość ich oceny i udoskonalenia.

Często zadawane pytania dotyczące pierwiastków, związków chemicznych i mieszanin

Jaka jest różnica między pierwiastkami, związkami a mieszaninami w prostych słowach?

Pierwiastki to czyste substancje zbudowane z jednego rodzaju atomów. Związki składają się z dwóch lub więcej rodzajów atomów połączonych chemicznie. Mieszaniny to kombinacje pierwiastków i/lub związków, które nie są chemicznie związane i mogą być rozdzielane metodami fizycznymi.

Jak uczniowie mogą łatwo modelować pierwiastki, związki i mieszaniny w klasie?

Uczniowie mogą używać modeli patyczków i kulek, aby reprezentować atomy i to, jak łączą się one w pierwiastki, związki i mieszaniny. Ta praktyczna aktywność pomaga wizualizować struktury atomowe i wiązania chemiczne.

Jakie są szybkie metody rozdzielania mieszanin podczas lekcji nauki o chemii?

Typowe metody obejmują filtrację do oddzielenia ciał stałych od cieczy, parowanie dla rozpuszczalnych ciał stałych, destylację dla cieczy o różnych temperaturach wrzenia, magnetyzm do oddzielania materiałów magnetycznych i chromatografię do rozdzielania barwników lub tuszy.

Dlaczego mieszaniny można rozdzielić łatwiej niż związki?

Mieszaniny można rozdzielić metodami fizycznymi, ponieważ ich substancje nie są chemicznie związane. Związki wymagają reakcji chemicznych do złamania wiązań i rozdzielenia na pierwiastki.

Jakie są przykłady mieszanin, z którymi codziennie mają do czynienia uczniowie?

Przykłady obejmują powietrze, wodę morską, glebę, skały i nawet mieszankę orzechów i suszonych owoców. Zawierają one kombinacje substancji niepołączonych chemicznie.