Jakie są metody rozdziału mieszanin?, Notatki z Chemia

Pobierz Jakie są metody rozdziału mieszanin? i więcej Notatki w PDF z Chemia tylko na Docsity!

Jakie są metody rozdziału mieszanin?

Wprowadzenie Przeczytaj Film edukacyjny Sprawdź się Dla nauczyciela

Zapewne pamiętasz bajkę o Kopciuszku, który aby mógł pójść na bal, zmuszony był do rozdzielenia maku od popiołu. Mieszanina ta stanowi przykład mieszaniny niejednorodnej. A czy wiesz, że istnieją również mieszaniny jednorodne? W środowisku naturalnym niezwykle rzadko można znaleźć cenną substancję w stanie czystym, niewymagającą oczyszczenia przed użyciem. Do takich substancji można zaliczyć m.in.: węgiel (w postaci diamentu), marmury, minerały czy samorodki złota. Najczęściej jednak użyteczne substancje występują w mniej lub bardziej złożonych mieszaninach, które wymagają oczyszczenia. Jakie znasz metody rozdziału mieszanin?

Twoje cele

Wymienisz i zdefiniujesz metody rozdziału mieszanin jednorodnych i niejednorodnych. Zaproponujesz czynniki, od jakich zależy dobór metody rozdziału mieszanin. Zaproponujesz sposób rozdzielania mieszanin na składniki.

W celu rozdzielenia mieszanin niejednorodnych wykorzystuje się różnice właściwości składników tworzących tą mieszaninę. Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Jakie są metody rozdziału mieszanin?

Rozdział mieszanin niejednorodnych

W celu rozdzielenia mieszanin niejednorodnych wykorzystuje się różnice właściwości składników tworzących tą mieszaninę. Do takich różnic należą:

Sposoby rozdziału mieszanin niejednorodnych:

Rozdział mieszanin jednorodnych

Sposoby rozdziału mieszanin jednorodnych:

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

ekstrakcja

jest to wyodrębnianie jednego lub więcej składników z mieszaniny metodą dyfuzji do cieczy lepiej rozpuszczających te związki chemiczne

dyfuzja

jest to proces polegający na samorzutnym przenikaniu cząsteczek jednej substancji do drugiej, prowadzące do wyrównania stężenia

chromatografia

jest to metoda służąca do rozdziału składników mieszaniny jednorodnej, wykorzystująca różnice w szybkości pomieszczania się składników tej mieszaniny względem podłoża, tj. np. bibuła, silikażel, przy użyciu odpowiedniego eluentu

eluent

jest to rozpuszczalnik lub mieszanina rozpuszczalników, wymywająca substancje zaadsorbowane na fazie stałej podczas chromatografii; proces ten nosi nazwę elucji, a otrzymywany w ten sposób roztwór to eluat

dekantacja

jest to metoda rozdzielania mieszaniny niejednorodnej ciała stałego i cieczy, która polega na zlaniu cieczy znad osadu

destylacja

jest to metoda rozdziału mieszanin ciekłych, wykorzystująca różnice w temperaturach wrzenia składników, która polega na przeprowadzeniu w stan pary tych składników (po kolei), a następnie ich skropleniu

kamyczki wrzenne

ciało stałe o nieregularnym kształcie, np. stłuczona porcelana, stosowane podczas destylacji oraz długotrwałego ogrzewania cieczy, które zapobiega miejscowemu przegrzaniu cieczy

krystalizacja

jest to metoda rozdziału mieszanin jednorodnych (powstałych w wyniku rozpuszczenia ciała stałego w cieczy), która polega na wydzieleniu tej substancji w fazie krystalicznej, na skutek zatężenia roztworu, oziębienia roztworu lub jego wysolenia

odparowanie

jest to metoda rozdziału mieszanin jednorodnych (powstałych w wyniku rozpuszczenia ciała stałego w cieczy), która polega na ogrzewaniu ciekłej mieszaniny w celu odparowania cieczy

sączenie (filtracja)

jest to metoda rozdzielania mieszaniny niejednorodnej ciała stałego od cieczy przy użyciu sączka umieszczonego w lejku lub sita, na którym oddzielone zostaje ciało stałe

sedymentacja

jest to metoda rozdziału mieszanin niejednorodnych, która wykorzystuje opadanie na dno naczynia ciała stałego w cieczy na skutek siły ciężkości

mieszanina

składa się z dwóch lub więcej substancji, w przypadku których nie występuje połączenie chemiczne

mieszanina homogeniczna

mieszanina jednorodna, której składniki nie są rozróżnialne gołym okiem oraz za pomocą prostych przyrządów optycznych (lupy, mikroskopu); jej składniki stanowią jedną fazę

Film edukacyjny

Polecenie 1

Jakie istnieją metody rozdziału mieszanin? Na czym polegają? W jakich dziedzinach życia się je wykorzystuje?

Film dostępny pod adresem hps://zpe.gov.pl/a/DePJoHtPT

Film edukacyjny pt. Jakie są metody rozdziału mieszanin? Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Film nawiązujący do treści materiału dotyczącej rozdziału mieszanin.

Dowiedz się jak wygląda i jak działa chromatograf gazowy

Budowa chromatografu gazowego – grafika interaktywna Źródło: Autor: Talos, grafika pochodzi ze strony internetowej: wikipedia.org, korzystano z materiałów dostępnych pod adresem: hps://home.agh.edu.pl/~szk/files/docs/MSIO_SZK.pdf, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 1

Do jakiego typu mieszanin należą piany, emulsje i aerozole?

Odpowiedź:

Ćwiczenie 2

Czy na skutek odparowania rozpuszczalnika przy użyciu palnika, z nasyconego roztworu cukru można dokonać rozdziału substancji i odzyskać cukier?

Odpowiedź:

Ćwiczenie 2

Wskaż prawidłową odpowiedź.

Destylacja jest:

To wyodrębnianie jednego lub więcej składników z mieszaniny metodą dyfuzji do cieczy lepiej rozpuszczających te związki chemiczne.

To proces polegający na samorzutnym przenikaniu cząsteczek jednej substancji do drugiej, prowadzące do wyrównania stężenia.

To metoda rozdziału roztworów właściwych, w których rozpuszczone ciało stałe posiada wysoką temperaturę wrzenia.

To metoda rozdziału mieszanin ciekłych wykorzystująca różnice w temperaturach wrzenia składników, która polega na przeprowadzeniu w stan pary tych składników, a następnie ich skropleniu.

Ćwiczenie 3

Przyporządkuj metodę rozdziału do mieszaniny, którą można tą metodą rozdzielić.

Ekstrakcja Oddzielenie żelaza od siarki

Rozdział mechaniczny przy użyciu magnesu

Oczyszczenie wody zabarwionej atramentem

Destylacja Benzen i toluen

Adsorpcja

Oczyszczenie z dioksanu warstwy organicznej poprzez wymywanie chlorku metylenu wodą

Ćwiczenie 4

Opisz elementy poniższej aparatury.

Do czego służy taka aparatura?

Jest to aparatura służąca do.

dekantacji destylacji ekstrakcji

Ćwiczenie 6

Opisz sposób rozdzielenia mieszaniny trocin drzewnych, opiłków żelaza i sody oczyszczonej.

Odpowiedź:

Ćwiczenie 7

Opisz doświadczenie, wykorzystując właściwości cieczy wraz z potrzebnym sprzętem do rozdziału mieszaniny wody, oleju i denaturatu.

Odpowiedź:

Ćwiczenie 8

Chlorowodór otrzymuje się na skutek działania stężonym kwasem siarkowym(VI) na stałe chlorki.

W wyniku działania nadmiarem kwasu siarkowego(VI) na 123 g mieszaniny chlorku potasu i chlorku wapnia, otrzymano 47,21 dm chlorowodoru (w warunkach normalnych).

Zapisz odpowiednie równania reakcji i oblicz skład procentowy mieszaniny wyjściowej.

3

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Zaloguj się, aby dodać ilustrację.

Dla nauczyciela

Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‐Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jakie są inne metody rozdziału mieszanin?

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

V. Roztwory. Uczeń:

4. opisuje sposoby rozdzielenia roztworów właściwych (ciał stałych w cieczach, cieczy w cieczach) na składniki (m.in. ekstrakcja, chromatografia);

Zakres rozszerzony

V. Roztwory. Uczeń:

4. opisuje sposoby rozdzielenia roztworów właściwych (ciał stałych w cieczach, cieczy w cieczach) na składniki (m.in. ekstrakcja, chromatografia, elektroforeza);

Kształtowane kompetencje kluczowe:

kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii; kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

wymienia i definiuje metody rozdziału mieszanin jednorodnych i niejednorodnych; proponuje czynniki od jakich zależy dobór metody rozdziału mieszanin; proponuje sposób rozdzielania mieszanin na składniki.

Strategie nauczania:

2. Uczniowie analizują treści w e‐materiale, które dotyczą czynników mających wpływ na dobór odpowiedniej metody rozdziału mieszaniny na składniki, po czym nauczyciel inicjuje dyskusję.
3. Nauczyciel dzieli uczniów na pięć grup, rozdaje każdej z grup po jednym przykładzie mieszaniny wymagającej rozdziału: siarka i żelazo, tusz z mazaków, dioksan z wodą, roztwór NaCl w wodzie, jod z węglanem wapnia. Podopieczni dyskutują nad wyborem odpowiedniej metody rozdziału mieszaniny na składniki. Po minionym czasie chętni uczniowie z poszczególnych grup prezentują efekty pracy. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów.
4. Eksperyment chemiczny – „Rozdział mieszaniny wody/etanolu z atramentem”. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje karty pracy, sprzęt, szkło laboratoryjne, odczynniki i instrukcję do eksperymentu. Uczniowie pracują w dwóch grupach zadaniowych (dwa różne eksperymenty). Stawiają pytanie badawcze i hipotezę, przeprowadzają eksperyment wg instrukcji (patrz: materiały pomocnicze), obserwują zmiany, wyciągają wnioski, zapisują wszystko w kartach pracy. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów, wyjaśnia ewentualnie niezrozumiałe kwestie i wątpliwości. Po minionym czasie, liderzy grup prezentują efekty pracy. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów.
5. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‐materiale – „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania: Jakie znasz metody rozdziału na składniki mieszanin jednorodnych? Jakie znasz metody rozdziału na składniki mieszanin niejednorodnych? Na czym polega sedymentacja i dekantacja? Jaką metodę zastosujesz do rozdziału mieszaniny atramentu z etanolem?
2. Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:

Przypomniałem/łam sobie, że... Dziś nauczyłem się, że... Co było dla mnie łatwe... Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia zawarte w e‐materiale – „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film edukacyjny może okazać przydatny do samodzielnej nauki w domu, jako podsumowanie wiadomości, a także przez uczniów nieobecnych na lekcjach chcących nadrobić zaległości.

Materiały pomocnicze:

1. Doświadczenie nr 1:

Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki, bagietki, moździerz, lejek, sączek.

Odczynniki chemiczne: atrament, woda, węgiel aktywny.

Instrukcja wykonania:

Wlej do zlewki 50 cm wody. Dodaj kilka kropli atramentu i całość zamieszaj bagietką. Utrzyj w moździerzu dwie tabletki węgla aktywnego. Utarty węgiel umieść w sączku umieszczonym na lejku filtracyjnym, pod lejkiem umieść zlewkę, która posłuży jako odbieralnik. Przelej mieszaninę przez utworzony na lejku filtr z węgla aktywnego. Obserwuj zmiany.

2. Doświadczenie nr 2:

Szkło i sprzęt laboratoryjny: statyw do probówek, probówki z korkami (korki z otworami), spinacze do bielizny, rurki do napojów, wata, zlewki, podgrzewacz, zapalniczka/zapałki, pipety.

Odczynniki chemiczne: etanol, atrament, woda.

Instrukcja wykonania:

Umieść probówkę w spinaczach do bielizny, które pełnią rolę statywu. Pod probówką umieść podgrzewacz. Do probówki wlej 3 cm mieszaniny etanolu z atramentem. Zatkaj probówkę korkiem z otworem, włóż do otworu rurkę do napoju, a drugim końcem do zlewki. Pośrodku rurkę owiń watą nasączoną zimną wodą. Zapal podgrzewacz. Obserwuj zmiany.

3. Karta pracy ucznia: Plik o rozmiarze 57.35 KB w języku polskim
4. Karty charakterystyk substancji.
5. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

Jakie znasz metody rozdziału na składniki mieszanin jednorodnych? Jakie znasz metody rozdziału na składniki mieszanin niejednorodnych?

3

3