różnorodność substancji

      Środowisko przyrodnicze charakteryzuje różnorodność substancji. Woda, sól, cukier, tlen czy żelazo są formami materii, które chemicy nazywają substancjami. Każda z tych substancji ma charakterystyczne dla siebie właściwości. Niektóre z nich jesteśmy w stanie zaobserwować np. stan skupienia czy barwę. Ogólnie substancje dzielimy na proste (nie dające się rozłożyć na nic prostszego) i złożone (składające się z kilku substancji prostych).
Czasami substancje tworzą ze sobą mieszaniny.

Pierwiastki

      Pierwiastek chemiczny to nazwa naukowa substancji prostej. Pierwiastki zbudowane są z takich samych atomów (np. węgiel, siarka) lub cząsteczek (tlen, azot). Pierwiastki bardzo ogólnie dzielimy na metale i niemetale. Metale charakteryzują się wspólnymi cechami: srebrzystą barwą (z wyjątkiem miedzi i srebra), stałym stanem skupienia (poza rtęcią), kowalnością, ciągliwością a także dobrym przewodnictwem cieplnym i elektrycznym. Niemetale występują w różnych stanach skupienia, są słabymi przewodnikami ciepła i prądu elektrycznego. Tylko nieliczne substancje występują w przyrodzie jako substancje proste, większość występuje w połączeniu z innymi pierwiastkami jako substancje złożone. Atomy poszczególnych pierwiastków różnią się między sobą masą i rozmiarami. Pierwiastkami są np. żelazo, miedź, złoto, srebro, wodór, chlor.


Związki chemiczne

      Związki chemiczne, czyli substancje złożone składają się z dwóch lub większej liczby różnych pierwiastków, jak np. woda i dwutlenek węgla. (zbudowane są z atomów substancji prostych). Woda składa się z połączonych ze sobą atomów tlenu i wodoru.

      Jak widać jest to cząsteczka stosunkowo prosta. Większość związków chemicznych z którymi spotykacie się na co dzień składa się z kilku substancji prostych połączonych w duże cząsteczki. Związkami chemicznymi są na przykład cukier, sól kuchenna, ocet, białko czy tłuszcz.

Mieszaniny

      Wiele spotykanych w życiu codziennym form materii to mieszaniny związków chemicznych lub pierwiastków. Mieszaniny występują we wszystkich stanach skupienia, zawierają dwie lub więcej substancji wymieszanych ze sobą mechanicznie. Ze względu na to, czy składniki mieszaniny można odróżnić od siebie gołym okiem, czy też nie mieszaniny dzielimy na jednorodne i niejednorodne.

mieszaniny jednorodne

      Składników tych mieszanin nie da się odróżnić gołym okiem. Często nawet nie wiemy że dana substancja jest mieszaniną ani nie potrafimy powiedzieć z ilu różnych składników ją sporządzono. Woda z kranu zawiera wiele rozpuszczonych substancji mineralnych, powietrze jest mieszaniną gazów, tabletki poza substancją leczniczą zawierają także wypełniacze i słodziki. Nawet niewinna z pozoru pasta do zębów również jest mieszaniną - wystarczy spojrzeć na etykietkę podającą skład.

mieszaniny niejednorodne

      W przypadku takiej mieszaniny od razu widać składniki. Przykładem ciekłej mieszaniny niejednorodnej jest woda z olejem. Nawet po bardzo długim wytrząsaniu wyraźnie widzimy kropelki oleju. Zbierają się one nad wodą, tak, że po chwili możemy zaobserwować podział mieszaniny na warstwę wodną i warstwę olejową. Niejednorodną mieszaninę otrzymamy również wprowadzając do naczynia z wodą sproszkowaną kredę. Powstająca po zamieszaniu zawiesina po pewnym czasie rozwarstwia się i cząstki kredy opadają na dno. Dla smakosza mieszaniną niejednorodną będzie na pewno mieszanina cukierków owocowych o różnych smakach.

rozdzielanie mieszanin

      Ponieważ mieszaniny (zarówno te jednorodne jak i niejednorodne) są tylko zmieszanymi mechanicznie substancjami możemy doprowadzić do rozdzielania ich na składniki z których powstały. Metod rozdzielania mieszanin jest kilka. Wybór odpowiedniej metody zależy od rodzaju i stanu skupienia substancji z których sporządzono mieszaninę a także charakterystycznych właściwości tych substancji.

	rozdzielacz

      Jeżeli mieszaninę tworzą dwie ciecze nie mieszające się ze sobą (np. woda i olej) możemy użyć tzw. rozdzielacza.

      Za pomocą kranika łatwo wypuszczamy najpierw warstwę wodną, a następnie do innego naczynia warstwę olejową.

	krystalizacja

      Jeżeli mieszanina powstała przez rozpuszczenie substancji stałej w cieczy, można odparować ciecz i uzyskać w ten sposób na dnie naczynia kryształki substancji stałej.

	filtracja (sączenie)

      Zawiesinę substancji stałej w cieczy (np. kredy w wodzie) łatwo można rozdzielić poprzez odsączenie (odfiltrowanie) wody. Niezbędna będzie w tym celu porowata przegroda (np. bibuła, wata, płótno) która zatrzyma na sobie substancję stała pozwalając wodzie spłynąć do przygotowanego naczynia.