ADDA | (Nie)mieszanie płynów
310
post-template-default,single,single-post,postid-310,single-format-standard,ajax_fade,page_not_loaded,,select-theme-ver-3.2.2,wpb-js-composer js-comp-ver-4.12,vc_responsive

(Nie)mieszanie płynów

Czy zastanowiło cię kiedyś dlaczego po rosole pływają oka tłuszczu? Dodawany do sałaty ocet balsamiczny (taki ciemny) i oliwa – nawet dobrze wymieszane – rozdzielą się jeśli tylko zostawić je na chwilę? A już sok malinowy z wodą zamienia się w jednolity, pyszny napój?  Czemu niektóre płyny się mieszają, a inne choćby nimi potrząsać i kręcić łyżeczką, wymieszać się nie chcą?

CO SIĘ NIE MIESZA

Wytłumaczę to na przykładzie oleju i wody. Czemu? Żeby było prościej: ocet balsamiczny i rosół zachowują się jak woda (bo głównie z niej są zrobione), a oliwa i oka na zupie to tłuszcz – są jak olej.

Na początek najważniejsze:

Dlaczego woda i olej się nie mieszają?

W uproszczeniu: woda i olej się po prostu nie lubią. To się zdarza. Pewne ich cechy sprawiają, że do siebie nie pasują. Niektóre płyny są podobne do wody i lubią być razem z nią. Inne tak się różnią, że się z nią nie zmieszają.

SPRAWDŹ TO: Nalej do małej butelki tyle samo wody i oleju (po ok. pół szklanki) i energicznie zamieszaj. Co się stało?

Cząsteczki wody dążą do tego, żeby być bliżej innych cząsteczek wody i tym samym spychają cząsteczki oleju.

Żeby naprawdę wytłumaczyć dlaczego coś miesza się z wodą bez problemu (na przykład alkohol albo ocet) albo wcale (tak jak tłuszcze) trzeba zrozumieć na czym polega polarność cząsteczek. O tym czym jest polarność wody i o innych jej właściwościach można przeczytać tutaj.

Dlaczego olej zbiera się na wodzie, a nie pod nią, albo obok?

To z kolei zależy od ich gęstości. Gęstość cieczy zależy od masy cząsteczek i od ich budowy czyli od tego, ile zajmują miejsca.

Pomyśl sobie o tramwaju i ludziach upakowanych w środku w godzinach szczytu. W jednym wagonie są sami chudzielce, upakowani tak, że ledwo mogą oddychać. W drugim wagonie każda osoba ma wielgaśny plecak (ciężki) i ogromy rozłożony parasol (który przeszkadza innym). W którym wagonie jest więcej ludzi? W pierwszym, to jasne. A który wagon więcej waży? Czy pierwszy, w którym jest bardzo dużo lekkich osób, czy drugi, w którym jest bardzo mało ciężkich? To zależy, prawda?

Jak może już pamiętasz cząsteczka wody wygląda tak:

Woda (Copied with permission from middleschoolchemistry.com).

 

Cząsteczki oleju są większe od cząsteczek wody. Mogą wyglądać tak:

Olej (Copied with permission from middleschoolchemistry.com).

 

Albo tak:

Linolenic-acid-3D-vdW

Kwas alfa-linolenowy (źródło: pl.wikipedia.org).

Linoleic-acid-from-xtal-1979-3D-vdW

Kwas linolowy (źródło: pl.wikipedia.org).

 

Cząsteczka wody składa się z trzech atomów: dwóch wodorów i jednego tlenu, a przykładowa cząsteczka oleju z 16-18 atomów węgla i jeszcze większej ilości atomów wodoru. Oczywiście, cząsteczka oleju ma większą masę niż cząsteczka wody.

Przypomnij sobie tramwaj. Jedno to masa upakowanych w nim pasażerów, a drugie to ile miejsca zajmują. Tak samo jest w chemii. W wodzie jej cząsteczki są bardzo ciasno upakowane – jedna obok drugiej, jak chudzielce w tramwaju. Wygląda to mniej więcej tak:

water

Ile jest cząsteczek wody w jednej szklance? Spróbuj sobie wyobrazić w ilu szklankach zmieściłaby się woda ze wszystkich oceanów na Ziemi – to niewyobrażalna liczba szklanek. A liczba cząsteczek wody w jednej szklance jest jeszcze większa! (chmurka – 5.4 x 1021 szklanek w oceanie vs. 8.36 x 1024 cząsteczek wody w szklance wg. http://www.thenakedscientists.com/forum/index.php?topic=12443.0) (Obrazek: Copied with permission from middleschoolchemistry.com).

 

Cząsteczki oleju za to są podłużne i powyginane. Nie mogą się ciasno poukładać, zostaje pomiędzy nimi dużo dziur, jak między podróżnymi w plecakach z parasolkami. Dlatego zajmują znacznie więcej miejsca. Na obrazku wygląda to mniej więcej tak:

oil

Upakowane cząsteczki oleju (Copied with permission from middleschoolchemistry.com).

 

Który wagon będzie w tym przypadku cięższy?

SPRAWDŹ TO: weź dwa takie same kubeczki. Do jednego nalej wody, a do drugiego tyle samo oleju i obydwa zważ. Nie ważą tyle samo, prawda? To właśnie przez gęstość. Czy zaskoczyło Cię, co jest cięższe? Woda ma większą gęstość niż olej.

To co ma mniejszą gęstość znajdzie się na górze – czyli warstwa oleju będzie nad wodą. A dlaczego? O tym mówi prawo Archimedesa, dociekliwi mogą o nim przeczytać tu.

CO SIĘ MIESZA

Na pewno zdarzyło Ci się pić wodę z sokiem, na przykład malinowym albo z miodem. Sok wlany do szklanki z wodą spada na dno. Trzeba zamieszać łyżką żeby powstał jednolity napój do picia. Dlaczego tak się dzieje?

Na samym początku wspominaliśmy o cechach cząsteczek, które powodują, że albo mieszają się one z wodą albo nie. Dotyczy to nie tylko płynów. Cukier lubi towarzystwo wody. Kiedy na przykład słodzicie herbatę i zakręcicie łyżeczką, cząsteczki cukru mieszają się z cząsteczkami wody. A im więcej cukru się doda, tym mieszanina będzie słodsza. Zagęszczony sok malinowy to głównie cukier i woda. Więc już wiecie dlaczego się tak ładnie miesza z wodą. A dlaczego spływa na dno szklanki? Dlatego, że ma dużo większą gęstość niż sama woda!

I CO Z TEGO?

Mnóstwo super rzeczy! Tę wiedzę wykorzystuje się przede wszystkim w kuchni, np. do robienia kolorowych napojów i drinków z palemką. A my zrobiliśmy flagę Indii w szklance:

flaga

Aby zrobić taką flagę wlej do szklanki mleko, następnie po ściance dodaj zielony ludwik albo gęsty syrop z cukru zabarwiony na zielono. Na koniec ostrożnie wlej olej wymieszany z kurkumą. Fot. ADDA (Kasia).

 

Poszukaj w domu różnych płynów. Sprawdź który z nich ma największą gęstość. A co się z czym miesza? Dodawaj kolejne płyny powoli, dolewając je po ściankach naczynia. Żeby uzyskać więcej kolorów możesz dodać barwników spożywczych. Tu znajdziesz podpowiedź jakie płyny warto wypróbować.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Fot. ADDA (Kasia).

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Fot. ADDA (Kasia).

 

Zrobiliśmy flagę Indii, bo w 15 sierpnia ten kraj obchodzi Dzień Niepodległości. Więcej naszych postów z flagą Indii:

Jak zrobić latawiec

Jak zrobić jadalną flagę Indii

Znaczenie kolorów flagi i doświadczenie z pianą

3 komentarze
  • Napięcie powierzchniowe – ADDA

    Wrzesień 14, 2016 at 11:41 am

    […] pisałam wcześniej, cząsteczki płynnej wody są bardzo ciasno […]

  • ADDA | Napięcie Powierzchniowe

    Wrzesień 18, 2016 at 9:31 am

    […] pisałam wcześniej, cząsteczki płynnej wody są bardzo ciasno […]

  • ADDA | Zabawa z pH

    Październik 19, 2016 at 6:56 pm

    […] wiadomo woda składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. W szklance wody pływa […]