درسنامه آموزشی علوم تجربی کلاس هشتم

اگر به محیط اطراف خود به دقّت نگاه کنید، مواد گوناگون و متنوعی را می‌توانید ببینید. برخی از این مواد فقط از یک نوع ماده تشکیل شده‌اند؛ امّا بعضی دیگر از دو یا چند ماده به دست آمده‌اند. بیشتر موادی که ما در زندگی با آنها سرو کار داریم از دو یا چند ماده تشکیل شده‌اند. این مواد، مخلوط نامیده می‌شوند. در این فصل با مخلوط‌ها و برخی روش‌های جدا سازی آنها آشنا می‌شوید.

برخی از مواد خالص و بعضی مخلوط‌اند.

هر روز که از خواب بیدار می‌شویم و به فعالیت‌های روزمره زندگی می‌پردازیم با اجسام و مواد مختلفی روبه‌رو می‌شویم. شکل زیر برخی از این مواد را نشان می‌دهد.

الف) موادی که از یک نوع ماده تشکیل شده باشند، مواد خالص نامیده می‌شوند. مواد خالص را در شکل بالا مشخص کنید.
ب) موادی را که از دو یا چند ماده تشکیل شده باشند، مواد ناخالص یا مخلوط می‌نامند. در شکل بالا مخلوط‌ها را مشخص کنید.

خود را بیازمایید (صفحهٔ 2 کتاب درسی)

 

مواد زیر را به دو دستۀ خالص و مخلوط دسته‌بندی کنید.

مخلوط (ناخالص)	خالص
دوغ	مس
سکه	شکر

مخلوط‌ها متنوع‌اند.

شما می‌توانید با آمیختن مواد مختلف با هم، انواع گوناگونی از مخلوط‌ها را به حالت جامد، مایع و گاز درست کنید.

تصویرهای زیر چند نمونه مخلوط را نشان می‌دهند؟

حالت فیزیکی هر یک را مشخص کنید.
هر کدام این مخلوط‌ها از چه اجزایی تشکیل شده‌اند؟
یکی از ویژگی‌های مخلوط این است که اجزای تشکیل دهندۀ آن، خواص اولیۀ خود را حفظ می‌کنند؛ به عبارت دیگر خواص مواد قبل از آمیخته شدن با یکدیگر و بعد از آن تغییر نمی‌کند؛ برای نمونه آب نمک مخلوطی از دو مادهٔ آب و نمک است. هنگامی که این مخلوط را می‌چشیم، مزهٔ آن شور است. خاصیت شوری مربوط به نمک است؛ یعنی نمک خاصیت شوری خود را در مخلوط نیز حفظ کرده است. از طرف دیگر اگر مقداری آب نمک را روی زمین بریزیم، جاری می‌شود. جاری شدن از ویژگی‌های آب است. مخلوط ها در زندگی ما نقش مهمی دارند. بسیاری از نوشیدنی‌ها و مواد خوراکی مخلوط‌اند (شکل زیر).

مخلوط ممکن است همگن یا ناهمگن باشد.

آیا تا به حال به‌دستور پزشک از شربت پادزیست (آنتی‌بیوتیک) یا شربت‌های دیگر مانند شربت معده استفاده کرده‌اید؟ این شربت‌ها نمونه‌ای از مخلوط‌های ناهمگن‌اند و به آنها تعلیقه (سوسپانسیون) می‌گویند (شکل زیر).

تعلیقه مخلوطی ناهمگن است که در آن ذرّات جامد به‌صورت معلق در مایع (آب) پراکنده‌اند. دوغ، آب‌لیمو و شربت خاکشیر، نمونه‌های دیگری از مخلوط‌های تعلیقه‌اند. شما چه موارد دیگری را می‌شناسید؟

اجزای تشکیل دهندۀ محلول

هر محلول حداقل از دو جزء حل شونده و حلال تشکیل شده است. حلال مادّه‌ای است که معمولاً جزء بیشتری از محلول را تشکیل می‌دهد و حلّ شونده را در خود حل می‌کند؛ برای نمونه در محلول آب‌نمک، نمک حل شونده و آب‌حلال است. برای تهیهٔ محلول می‌توان نسبت‌های مختلفی از حل‌شونده و حلال را با هم مخلوط کرد.

حالت فیزیکی محلول‌ها می‌تواند متفاوت باشد

شاید تصور شما از محلول، حل شدن مادهٔ جامدی مثل نمک در مایعی مانند آب است. در حالی که هنگام افزودن گلاب به آب، مایع را با آب مخلوط کرده‌اید، یا وقتی درِ نوشابهٔ گازدار را باز می‌کنید، گاز از آن خارج می‌شود. که نشان می‌دهد هنگام تهیهٔ نوشابه، مقداری گاز در آن حل کرده‌اند.
در سال قبل با آلیاژ آشنا شدید. آلیاژها محلول‌هایی جامد در جامدند. هوای پاک محلولی از گازهای نیتروژن، اکسیژن و گازهای دیگر است. بنابراین محلول‌ها می‌توانند به حالت جامد، مایع یا گاز باشند.

خود را بیازمایید (صفحهٔ 5 کتاب درسی)

 

- حالت فیزیکی هر یک از محلول‌های زیر را مشخص کنید.
- حلال و حل شونده‌های هر یک را مشخص کنید و حالت آنها را بنویسید.

نام محلول	نوع محلول	حالت فیزیکی	حلال	حل شونده
نوشابه گازدار	گاز در مایع	مایع	آب	گاز
چای شیرین	جامد در مایع	مایع	آب	شکر
کپسول هوا	گاز در گاز	گاز	نیتروژن	اکسیزن، کربن دی‌اکسید وگازهای دیگر

چه مقدار حل شونده را می‌توان در آب حل کرد؟

100 میلی‌لیتر آب را در یک لیوان بریزید و مقدار 20 گرم نمک خوراکی را در آن حل کنید. آیا تا به حال از خود پرسیده‌اید، چه مقدار دیگر از این نمک را باید در آب بریزید و حل کنید تا دیگر نمک در آن حل نشود و در ته لیوان ته‌نشین شود؟
اگر آزمایش را در دمای 20 درجۀ سلسیوس انجام دهید، حدود 38 گرم نمک در 100 میلی‌لیتر آب حل می‌شود. پس از آن اگر نمکی را به محلول بیفزایید در ته لیوان باقی می‌ماند.

آیا دما بر میزان حل شدن مواد تأثیر دارد؟

مقدار حل شدن برخی مواد، مانند نمک پتاسیم نیترات در آب با افزایش دما بیشتر می‌شود در حالی که مقدار حل شدن برخی مواد در آب، مانند گاز اکسیژن با افزایش دما کاهش می‌یابد.

مخلوط‌ها در زندگی

هر روز در زندگی از مخلوط‌های گوناگونی استفاده می‌کنیم. شکل زیر برخی از این مخلوط‌ها را نشان می‌دهد.

 در علوم ششم با کاغذ پی اچ (pH) آشنا شدید و آن را برای شناسایی اسیدها به کار گرفتید. با کاغذ پی‌اچ می‌توان علاوه بر شناسایی اسیدها، میزان اسیدی بودن آنها را نیز مشخص کرد.

جداسازی اجزای مخلوط

در زندگی روزمره گاهی از مواد به‌صورت مخلوط استفاده می‌کنیم. در برخی موارد لازم است، مواد تشکیل دهندۀ مخلوط را از یکدیگر جدا کنیم. برای جداسازی اجزای مخلوط گاهی از روش‌های ساده و گاهی از روش‌های پیچیده‌تر استفاده می‌شود.

گفت‌وگو کنید (صفحهٔ 8 کتاب درسی)

 

در هر یک از تصویر‌های زیر مشخص کنید هر وسیله چه اجزایی را از هم جدا می‌کند. کمباین: دانه از ساقه
قیف جدا کننده: دو مایع که با هم مخلوط نمی‌شوند مثل آب و روغن یا آب و نفت 
کاغذ صافی: جداسازی رسوبات جامد از مایع

شیر مخلوطی از چربی و آب است. در صنعت برای جداسازی چربی از شیر از دستگاه گریزانه (سانتریفیوژ) استفاده می‌شود. جداسازی یاخته‌های خون از خوناب (پلاسما) نیز با همین دستگاه انجام می‌شود.

گفت‌وگو کنید (صفحهٔ 8 کتاب درسی)

 

در شکل‌های زیر برخی از دستگاه‌هایی که از آنها برای جداسازی استفاده می‌شود، نشان داده شده است. دربارۀ کاربردهای آنها در کلاس گفت‌وگو کنید.

دستگاه تصفیه آب دارای: 1- فیلتر تصفیه ذرات شن و ماسه، گل‌ولای و لجن و زنگ لوله  2- قسمت جذب گاز کلر و حذف رنگ و بوی نامطبوع  3- اضافه کردن یون‌های مفید به آب و تنظیم PH آب 4- ضد عفونی کردن آب با لامپ U.V (فرابنفش)
دستگاه تقطیر: 1- تولید آب مقطر  2- تقطیر جز به جز نفت خام  3- تهیه اسانس و عرق‌های گیاهی   4- جداسازی مایعات با نقطه جوش متفاوت   5- تهیه گلاب  6- تهیه آب شیرین از دریا
دستگاه دیالیز: این دستگاه در افرادی که نارسایی کلیه دارند به عنوان جانشین کلیه استفاده می‌شود و مواد سمی مانند اوره و آمونیاک را از خون تصفیه می‌کند.