Jaké směsi mohou existovat?

Všechno kolem nás je tvořeno atomy: oblečení, které nosíme, vzduch, který dýcháme, voda, kterou pijeme, i my sami. Tyto atomy tvoří přibližně 92 přirozeně se vyskytujících prvků na Zemi, které pak tvoří vše, co známe. Výsledek těchto kombinací může mít formu prvků, sloučenin nebo směsí v závislosti na jejich atomovém složení. Ačkoli sloučeniny a směsi lze oddělit různými způsoby, prvky ne, protože existují v nejčistší možné formě. Seznámení studentů s atomy, prvky, sloučeninami a směsmi jim poskytne důležitý základ, který jim pomůže pochopit složitější pojmy v chemii.

Aktivity studentů pro prvky, sloučeniny a směsi

Vytvářejte vizuální modely

Zobrazit aktivitu
Porovnejte látky

Zobrazit aktivitu
Slovník

Zobrazit aktivitu
Začátek konverzace

Zobrazit aktivitu
Příklady prvků, sloučenin a směsí

Zobrazit aktivitu
Vybrané směsi

Látka: prvky, sloučeniny a směsi

Téměř vše na Zemi je tvořeno kombinacemi 92 různých typů atomů. Hmota může být nesouvisející látky vyrobené z jednoho typu atomu, známé jako prvky, nebo spojené do sloučenin nebo směsí.

Prvek je látka, která se skládá z jednoho typu atomu. Periodická tabulka je diagram, který organizuje všechny známé prvky. Prvky mají širokou škálu různých vlastností od vodíku, což je bezbarvý plyn, až po rtuť, což je při pokojové teplotě kapalný kov. Ne všechny prvky v periodické tabulce se přirozeně vyskytují na Zemi. Některé jsou vytvořeny v laboratoři a existují jen zlomek sekundy.

Spojení je látka složená ze dvou nebo více typů atomů, které jsou spolu chemicky vázány za vzniku molekul. Existují miliardy a miliardy různých způsobů, jak kombinovat prvky a vytvářet sloučeniny. Sloučeniny mají specifické složení, které lze popsat pomocí chemického vzorce. Například oxid uhličitý má chemický vzorec CO ₂ . To znamená, že každá molekula oxidu uhličitého se skládá z jednoho atomu uhlíku a dvou atomů kyslíku. Na rozdíl od směsí mají sloučeniny pevný poměr prvků. Vazby ve sloučeninách mohou být obtížně rozbitné a lze je rozbít pouze chemickými reakcemi. Po chemické reakci se molekuly reaktantů přeskupí za vzniku dalších látek (produktů).

Směs je kombinace látek, které spolu nejsou chemicky příbuzné. Směsi mohou být libovolnou kombinací prvků a/nebo sloučenin. Příklady směsí jsou mořská voda, vzduch, práškové železo, prášková síra a většina hornin. Směsi lze oddělit snadněji než sloučeniny. Existuje mnoho různých způsobů separace směsí v závislosti na vlastnostech látek ve směsi a na tom, zda se jedná o heterogenní směs nebo homogenní směs jako roztok. Roztok je typ směsi, která zahrnuje pevnou látku/kapalinu (rozpuštěnou látku) rozpuštěnou v kapalině (rozpouštědlo). Pokud se látka v jiné nerozpustí, nazývá se nerozpustná. Na rozdíl od sloučenin se směsi nemusí nutně skládat z pevných poměrů jednotlivých složek.

Metody separace směsí

filtrování je proces, který dokáže oddělit kapaliny a nerozpustné pevné látky, jako je voda a písek. Při tomto procesu se směs nalije přes filtr, jako je filtrační papír nebo síťový filtr, a nerozpustný písek se oddělí od kapaliny. To je způsobeno rozdíly ve velikosti částic; Kapalné částice jsou dostatečně malé, aby prošly filtračním papírem, ale pevné částice jsou příliš velké. Pevná látka, která zůstane, je známá jako zbytek a kapalina, která projde papírem, je známá jako filtrát. Postup funguje pomocí stejného mechanismu jako filtrace, pouze pro větší částice.

Odpařování je další způsob oddělování rozpustných pevných látek od kapalin. Kuchyňská sůl smíchaná s vodou je příkladem solného roztoku. Během procesu odpařování se roztok zahřeje, takže se voda odpaří a na dně nádoby zůstanou krystaly soli. Voda má nižší bod varu než sůl, proto se nejprve odpaří voda.

Destilace může oddělit směsi kapalin, které mají různé body varu. Funguje podobně jako odpařování, ale odpařená pára se shromažďuje a kondenzuje zpět na kapalinu. Tato metoda funguje kvůli rozdílu v bodech varu. Tuto metodu lze použít k oddělení vody a inkoustu. Destilace se používá k výrobě některých alkoholických nápojů, jako je whisky a vodka.

Magnetismus lze také použít k odstranění magnetického materiálu z nemagnetického materiálu. Příkladem toho je třídění železa od jiných kovů v recyklačním závodě.

Chromatografie je metoda používaná k separaci určitých solutů. Často se používá k oddělení barviv a inkoustů kvůli jejich rozdílům v rozpustnosti. Při jednoduché papírové chromatografii se skvrna inkoustu nebo barviva umístí na spodní část kusu savého papíru. Papír je poté ponořen do nádoby s rozpouštědlem tak, aby čára kapaliny byla pod inkoustovou skvrnou. Jak rozpouštědlo stoupá po papíru, bere s sebou část barevné chemikálie. Různé chemikálie jsou distribuovány v různých množstvích.

Přírodovědné standardy nové generace zdůrazňují důležitost toho, aby studenti byli schopni vyvíjet a používat modely k pochopení jevů. V reálném světě vědci vytvoří modely, které jim pomohou porozumět systému nebo části systému. Modely se ve vědě používají k předpovědím a sdělování nápadů nebo dat jiným lidem. Tato příručka pro učitele obsahuje řadu aktivit, které se zaměřují na tuto konkrétní dovednost. Studenti mohou snadno vytvářet své vlastní modely prvků, sloučenin a směsí pomocí chytrého předmětu. To vám dává vynikající příležitost diskutovat o omezeních používání modelů a dává studentům příležitost je vyhodnotit a zpřesnit.

• VZDUCH! • Pan Moss • Licence s uvedením autora (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Detail dveří • TimShoesUntied • Licence s uvedením autora (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• odpařování • technicolor76 • Udělovací licence (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Gerty Theresa Radnitz Cori (1896-1957) a Carl Ferdinand Cori (1896-1984) • Smithsonian Institution • Licence Žádná známá omezení autorských práv (http://flickr.com/commons/usage/)
• Helium Tank • davidgljay • Atribuční licence (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Obrázek převzat ze strany 269 „Pojednání o destilaci černouhelného dehtu a amoniakálního louhu a oddělení cenných produktů z nich. [Přeloženo z němčiny.]’ • Britská knihovna • Licence Žádná známá omezení autorských práv (http://flickr.com/commons/usage/)
• Metan • activescience • Licence připisování (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• kyslík • rick • licence s uvedením autora (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• tužka • ToolManTimTaylor • Licence připisování (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Prsteny • Elsie esq. • Licence s uvedením autora (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Rust • AMagill • Licence Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Sůl • furtwangl • Licence s uvedením autora (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Moře • rrrtem • Licence s uvedením autora (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• nebe • Martin_Duggan • Udělovací licence (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• smartie chromatografie • Siyavula Education • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Tři • Alexandra E Rust • Licence s uvedením autora (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Voda • rrrtem • Licence s uvedením zdroje (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• kapky vody • technicolor76 • Licence Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
• Waters • FoolishMastermind • Licence s uvedením zdroje (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)