Substancje i ich przemiany – sprawdź, co dzieje się w świecie materii

Substancje i ich przemiany to jeden z najważniejszych działów chemii w klasie 7. Uczniowie poznają tutaj podstawowe pojęcia, takie jak pierwiastki chemiczne, mieszaniny i reakcje chemiczne. Dowiemy się, czym różni się zjawisko fizyczne od reakcji chemicznej oraz co to znaczy, że materia nie znika – tylko się zmienia. W tym dziale przyjrzymy się również rodzajom mieszanin, sposobom ich rozdzielania, a także poznamy cechy charakterystyczne substancji chemicznych. Dzięki temu lepiej zrozumiemy, jak działają procesy zachodzące wokół nas – od gotowania wody po rdzewienie metalu.

Substancje i ich przemiany

🧐 Co to jest obserwacja?

To takie dokładne „patrzenie z myśleniem”. Gdy robisz doświadczenie i widzisz, że np. roztwór zmienia kolor albo pojawia się piana – to właśnie obserwujesz. Obserwacja to wszystko, co widzisz, słyszysz, czujesz lub rejestrujesz, kiedy dzieje się coś chemicznego.

📘 Definicja szkolna:

Spostrzeżenie dokonane podczas przeprowadzania doświadczenia chemicznego lub w trakcie pokazu.

🧠 Co to jest wniosek?

To jak detektywiczne podsumowanie: widziałem X, więc to oznacza Y. Na przykład: skoro ciecz zrobiła się mętna, to znaczy, że zaszła reakcja i powstała nowa substancja. Wniosek to po prostu wyjaśnienie: dlaczego coś się stało?

📘 Definicja szkolna:

Chemiczna interpretacja oraz uzasadnienie efektów doświadczenia

🧪 Co to jest odczynnik chemiczny?

To „narzędzie” chemika. Tak jak kucharz używa mąki i mleka, tak chemik używa odczynników – czyli specjalnych substancji, które dodaje, miesza, ogrzewa itp., żeby zobaczyć, co się stanie. Odczynnik to taka magiczna mikstura do badań 🧙‍♂️

📘 Definicja szkolna:

Substancja używana w pracowni chemicznej.

🌍 Co to jest substancja?

To wszystko, co ma masę i objętość – czyli jest. Substancja to „czysta” materia – np. czysta woda, cukier, tlen – a nie mieszanka kilku rzeczy (jak herbata z cytryną). Substancja ma swoje cechy, które pozwalają ją rozpoznać.

📘 Definicja szkolna:

Rodzaj materii o określonych właściwościach.

🎨 Co to są właściwości?

To coś jak „cechy charakteru” substancji. Na przykład: lód jest twardy i zimny – to jego właściwości fizyczne. A to, że się topi i może reagować z innymi substancjami – to właściwości chemiczne. Właściwości mówią, z kim „substancja się dogada”, a z kim nie 😄

📘 Definicja szkolna:

Charakterystyczne cechy substancji, które odróżniają substancję id innych substancji. Właściwości mogą być: fizyczne i chemiczne.

🧊 Co to są warunki normalne?

To taka umowa między chemikami na całym świecie: sprawdzamy substancje w tych samych warunkach, żeby porównania miały sens. I te warunki to:

temperatura: 0°C (czyli 273 K – kelwinów),
ciśnienie: 1013,25 hPa (hektopaskali – takie jednostki do „ważenia” powietrza).

📘 Definicja szkolna:

temperatura 0⁰ = 273K, ciśnienie 1013,25 hPa.

🧃 Co to jest ciało fizyczne?

Wyobraź sobie, że substancja to składnik, z którego coś zostało zrobione — jak mąka w cieście. A ciało fizyczne to gotowe „coś” zrobione z tej mąki, czyli z substancji. Na przykład:
👉 Cukier to substancja.
👉 Lizak zrobiony z cukru to ciało fizyczne.

Ciała fizyczne to po prostu rzeczy, które widzisz i możesz dotknąć – zrobione z jakiejś substancji.

📘 Definicja szkolna:

Ciało fizyczne – przedmiot zbudowany z substancji.

🔬 Przykłady ciał fizycznych:

wata cukrowa
drut miedziany
kula śniegowa
gwóźdź stalowy
sztabka złota
puszka aluminiowa

🌈 Co to jest substancja?

Substancja to jak składnik w przepisie — cukier, mąka, woda… Tylko w chemii to składniki, z których zbudowane są wszystkie rzeczy na świecie.

👉 Cukier, z którego robisz watę cukrową – to substancja.
👉 Miedź, z której robi się druty – to też substancja.

📘 Definicja szkolna:

Substancja – rodzaj materii o określonych właściwościach fizycznych i chemicznych.

📋 Przykłady substancji:

cukier
miedź
woda
żelazo
złoto
glin (czyli aluminium)

🧠 Zrozumieć to raz na zawsze –
– o co chodzi z ciałami fizycznymi i substancjami?

Wyobraź sobie, że masz pudełko z klockami LEGO. Sam klocek to substancja, a samochód, który z niego zbudujesz – to ciało fizyczne.

🧃 Możemy powiedzieć tak:

Ciało fizyczne to rzecz, przedmiot, coś, co można zobaczyć i dotknąć – np. drut, puszka, wata cukrowa.
Substancja to „składnik”, z którego to coś zostało zrobione – np. miedź, aluminium, cukier.

W chemii nie badamy samego przedmiotu, tylko to, z czego został zrobiony.

📘 Wersja szkolna:

Ciała fizyczne to przedmioty wykonane z różnych substancji.
W chemii badamy substancje, z których wykonane są ciała fizyczne, a nie same przedmioty.

🔍 Przykłady:

🧱 Ciało fizyczne (przedmiot)	🔬 Substancja, którą badamy
drut miedziany	miedź
wata cukrowa	cukier
kule śniegowe	woda
gwoździe stalowe	żelazo
sztabka złota	złoto
puszka aluminiowa	glin (aluminium)

🧪 Jak opisywać właściwości substancji?

Każda substancja ma swoje cechy, które pomagają nam ją rozpoznać lub przewidzieć, jak się zachowa. Dzielimy je na fizyczne i chemiczne.

🔷 Właściwości fizyczne – czyli jak substancja wygląda i jak się „zachowuje” bez zmieniania się w coś innego

To cechy, które możemy zaobserwować lub zmierzyć, ale substancja pozostaje tą samą substancją.

Przykłady właściwości fizycznych:

stan skupienia (czy jest to ciało stałe, ciecz, czy gaz),
barwa (np. miedź ma kolor czerwono-pomarańczowy),
połysk (czy się błyszczy – jak złoto),
gęstość (czyli jak „ciężka” jest dana objętość substancji),
twardość (np. diament jest bardzo twardy),
rozpuszczalność w wodzie (np. cukier się rozpuszcza, a piasek nie),
temperatura topnienia i wrzenia,
przewodnictwo ciepła i prądu (np. metale dobrze przewodzą prąd).

🧒 Czyli wszystko to, co możemy zbadać bez wywoływania reakcji chemicznej!

🔶 Właściwości chemiczne – czyli jak substancja reaguje z innymi

To cechy, które opisują, czy i jak substancja może się zmienić w coś nowego, np. w wyniku spalania, rdzewienia lub reakcji z kwasem.

Przykłady właściwości chemicznych:

zapach (np. siarka ma charakterystyczny, ostry zapach),
smak (np. cukier jest słodki, ale nie próbujemy każdej substancji!),
toksyczność (czyli czy jest trująca),
palność (czy łatwo się zapala),
aktywność chemiczna (czy chętnie reaguje z innymi substancjami – np. sód bardzo gwałtownie reaguje z wodą).

🧒 Czyli wszystko to, co mówi nam, jak substancja może się zmienić lub z czym może zareagować!

🧲 Przykład z życia:

Żelazo rdzewieje – czyli reaguje z tlenem i wodą z powietrza. To właściwość chemiczna, bo żelazo zmienia się w nową substancję: tlenek żelaza (czyli rdzę).

🎓 Wersja szkolna – definicje:

Właściwości fizyczne – to cechy, które można zbadać bez zmiany substancji w inną.
Właściwości chemiczne – to cechy, które mówią, jak substancja reaguje z innymi i jak się może zmienić.

gęstość

⚖️ Co to jest gęstość?

Wyobraź sobie, że masz kubek herbaty i wsypujesz do niej łyżeczkę cukru 🍵🍬. Co się dzieje?

Cukier opada na dno – bo jest cięższy niż woda.
A co, jeśli do herbaty wrzucisz plastikowy korek? Będzie pływał, bo jest lżejszy od wody.

I właśnie to – czy coś opadnie na dno, czy będzie pływać – zależy od gęstości.

📏 Gęstość – to właściwość substancji, która mówi:

Jak „ciężka” jest dana objętość tej substancji.

Czyli:

1 litr waty będzie lżejszy niż 1 litr złota,
bo złoto ma dużo większą gęstość.

🧪 Szkolna definicja

Gęstość (d) to stosunek masy (m) substancji do jej objętości (V).

✅ Wzór: d = m/V

gdzie:

d – gęstość (np. kg/m³)
m – masa (np. kg)
V – objętość (np. m³)

🔄 Jak przekształcić wzór?

Szukasz masy?

(masa = gęstość razy objętość)

Szukasz objętości?

(objętość = masa podzielona przez gęstość)

🧠 Jednostki gęstości

dla ciał stałych i cieczy: g/cm³ lub kg/m³
dla gazów: g/dm³

☕ Zadanie: Cukier w herbacie

Mama przygotowała kubek herbaty o objętości 250 ml.
Do środka wsypała łyżeczkę cukru, która waży 5 gramów.
Czy cukier opadnie na dno, czy będzie unosił się na powierzchni?
Gęstość wody wynosi: 1 g/cm³
Gęstość cukru wynosi: 1,59 g/cm³

🔍 Rozwiązanie z wyjaśnieniem krok po kroku:

Porównujemy gęstości:

Gęstość cukru: 1,59 g/cm³
Gęstość wody: 1,00 g/cm³

Która substancja ma większą gęstość?

➡️ Cukier ma większą gęstość niż woda.

Co to oznacza w praktyce?

➡️ Substancja o większej gęstości zawsze opadnie w cieczy o mniejszej gęstości.

✅ Odpowiedź:

Cukier opadnie na dno herbaty, ponieważ ma większą gęstość niż woda.

🧠 Ciekawostka:

A gdybyś wsypał do herbaty piankę marshmallow (gęstość ok. 0,5 g/cm³) – to unosiłaby się na powierzchni, bo jej gęstość jest mniejsza niż wody! 😄

mieszaniny

🧪 Rodzaje mieszanin – zrozum to jak trzeba!

Wyobraź sobie, że mieszasz w szklance wodę z cukrem. Wszystko się rozpuszcza i nie widać żadnych kryształków. A teraz nasyp do drugiej szklanki piasku i wrzuć trochę wiórków czekolady. Tu już widać, że coś pływa, coś opada, a coś przykleja się do łyżeczki. No właśnie! To świetny przykład, jak dzielimy mieszaniny:

🔍 Mieszaniny jednorodne – czyli „magia niewidzialnych składników”

To takie mieszaniny, w których wszystko wygląda na jedną całość. Nie widać, że coś jest zmieszane. Jakby wszystko było jedną substancją.

🧂 Przykład: woda z solą kuchenną – nie widać ziarenek, bo się rozpuściły i zniknęły z oczu!

👀 Mieszaniny niejednorodne – czyli „widać, że coś tu pływa”

To takie mieszaniny, gdzie składniki widać gołym okiem albo przez lupę. Można je łatwo oddzielić.

🧲 Przykład: siarka z żelazem – siarka to żółty proszek, żelazo to małe czarne opiłki, a magnes chętnie „zjada” tylko żelazo!

🧪 Jak rozdzielić mieszaninę? – magiczne sztuczki chemika!

Rodzaje mieszanin:

Mieszaniny jednorodne – to takie, których składników nie można rozróżnić gołym okiem ani prostymi przyrządami optycznymi (np. woda z solą).
Mieszaniny niejednorodne – to takie, których składniki można rozróżnić gołym okiem lub przy użyciu prostych przyrządów (np. siarka z żelazem).

Metody rozdzielania mieszanin:

Metoda mechaniczna – np. użycie sita.
Sedymentacja – osadzanie się substancji o większej gęstości.
Dekantacja – zlewanie cieczy znad osadu.
Sączenie (filtracja) – oddzielanie cieczy od substancji stałej za pomocą sączka.
Destylacja – rozdzielanie mieszaniny jednorodnej cieczy o różnych temperaturach wrzenia (np. alkohol i woda).

📘 WERSJE SZKOLNE

🔧 Metoda mechaniczna (np. sito)
Jak w kuchni! Chcesz oddzielić makaron od wody? Użyj durszlaka! Oddzielasz duże kawałki od małych.

🍶 Sedymentacja
Wrzucasz coś ciężkiego do wody (np. piasek), a to opada na dno – tworzy się osad.

💧 Dekantacja
Po sedymentacji zlewasz ostrożnie wodę znad osadu – niczym mama, która zlewa sok znad owoców.

🧻 Sączenie (filtracja)
Przelewasz mieszaninę przez bibułę – np. robisz kawę z fusami w ekspresie lub filtrujesz wodę przez dzbanek z wkładem.

🔥 Destylacja
Gdy dwie ciecze mają różne temperatury wrzenia, można je rozdzielić przez podgrzewanie!
Najpierw paruje alkohol (78°C), później woda (100°C). A para znów zamienia się w ciecz (skrapla się) – i tadam! Mamy rozdzielone składniki.

co to jest...?

🧪 Co to jest reakcja chemiczna?

Reakcja chemiczna to trochę jak czary w kuchni albo w przyrodzie – coś wkładasz do garnka, pieca, słoika albo organizmu, a po chwili powstaje coś zupełnie nowego! I nie da się już tego tak łatwo odwrócić!

🧄🥒 Kiszenie ogórków – były surowe, chrupiące ogórki, a teraz są kwaśne, miękkie i… zupełnie inne.
🍰 Pieczenie ciasta – mieszanka jajek, mąki i masła zamienia się w puszysty placek.
🍴 Trawienie pokarmu – z jabłka, które zjesz, powstaje energia i składniki odżywcze.
🔧 Rdzewienie gwoździa – srebrzysty gwóźdź pokrywa się brązową rdzawą skorupką.

We wszystkich tych przypadkach zachodzi reakcja chemiczna, czyli powstaje nowa substancja – często o innym kolorze, zapachu, smaku lub właściwościach.

📘 Wersja szkolna:

Reakcja chemiczna – to przemiana jednej lub kilku substancji w inne, podczas której powstaje nowa substancja o innych właściwościach.

🌬️ Co to jest zjawisko fizyczne?

Zjawisko fizyczne to taka zmiana, podczas której nic się nie „czaruje” – nie powstaje żadna nowa substancja.

Przykład? 🔥 Topniejąca świeczka z parafiny – była twarda, teraz się rozpuściła, ale nadal to ta sama parafina.
🧻 Zwijasz kartkę papieru w kulkę – zmienia się jej kształt, ale to ciągle ta sama kartka.
❄️ Lód topnieje – zmienia się w wodę, ale nadal to H₂O.

Zjawisko fizyczne to więc zmiana wyglądu lub stanu, ale bez tworzenia czegoś nowego.

📘 Wersja szkolna:

Zjawisko fizyczne – to proces, w wyniku którego nie powstaje nowa substancja, np. topnienie lodu, zginanie drutu, zgniatanie papieru.

💨 A co to jest sublimacja i resublimacja?

Zjawisko	Co się dzieje?
Sublimacja	🧊 ➡️ 💨 Substancja stała zmienia się od razu w gaz (np. suchy lód w teatrze 🎭)
Resublimacja	💨 ➡️ 🧊 Gaz zmienia się od razu w ciało stałe (np. szron na szybie ❄️)

🔍 ZAGADKA CHEMICZNA: Magiczna przemiana

Jestem taki dziwny twór,
Nie mam mioteł ani piór.
Nie gotuję, nie mieszam,
Ale… znikam, gdy mnie ogrzewasz! 😲

Nie zostawiam kropli, plamy –
Po mnie tylko para z damy.
Choć byłem twardy jak kamyk z rana,
Teraz mnie nie ma – sama mgła i zmiana!

👉 Pokaż podpowiedź

Pierwiastki chemiczne

🧪 Czym są pierwiastki chemiczne?

Pierwiastki chemiczne to wyjątkowe substancje, których nie da się rozłożyć na prostsze składniki. Są jak najmniejsze cegiełki, z których zbudowana jest cała materia na Ziemi 🌍.

🧠 Ciekawostka!

Nazwy pierwiastków pochodzą od:

miast (np. berkel – od miasta Berkeley),
państw (np. polon – od Polski 🇵🇱),
kontynentów (np. europ – od Europy),
rzek (np. ruten – od łacińskiej nazwy Rusi),
bogów (np. tor – od nordyckiego Thora),
naukowców (np. einstein – od Einsteina).

🧾 Symbol chemiczny – co to takiego?

Aby ułatwić zapisywanie nazw pierwiastków, naukowcy używają symboli chemicznych.
Są one zrozumiałe na całym świecie – nawet jeśli ktoś używa innego alfabetu! 🌎

✅ Zasady zapisu symboli chemicznych:

Jeden pierwiastek = jedna wielka litera (np. H – wodór, O – tlen),
Gdy kilka pierwiastków zaczyna się tą samą literą – dodaje się drugą, małą literę (np. He – hel, Hg – rtęć, Hf – hafn).

🧩 Gdzie znajdziesz wszystkie pierwiastki?

W układzie okresowym pierwiastków chemicznych 🧬 – to specjalna tabela, która porządkuje pierwiastki według ich właściwości. Można w niej łatwo znaleźć nazwę, symbol, masę atomową i wiele innych ciekawych informacji.

🔍 Po co są symbole?

Symbole pomagają w zapisywaniu:

nazw pierwiastków (np. O – tlen),
wzorów chemicznych związków (np. NaCl – sól kuchenna, MgO – tlenek magnezu).

📘 Przykłady pierwiastków chemicznych i pochodzenie ich nazw

Nazwa pierwiastka	Symbol chemiczny	Pochodzenie nazwy
Polon	Po	Od Polski
Europ	Eu	Od Europy
Americium	Am	Od Ameryki
Ceri	Ce	Od planetoidy Ceres
Einstein	Es	Na cześć Alberta Einsteina

związki chemiczne vs mieszaniny

🔬 Związki chemiczne i mieszaniny – czym się różnią?

📘 Co to są związki chemiczne?
Związek chemiczny to substancja złożona z co najmniej dwóch różnych pierwiastków chemicznych, które są trwale ze sobą połączone. Oznacza to, że nie da się ich rozdzielić prostymi metodami fizycznymi, takimi jak sączenie, dekantacja czy krystalizacja.

✅ Cechy związków chemicznych:

mają ściśle określony skład ilościowy – zawsze te same proporcje składników,
pierwiastki w związku są trwale połączone,
nie da się ich rozdzielić jak mieszanin.

⚖️ Mieszanina – co to takiego?

Mieszanina to połączenie różnych substancji, które nie reagują ze sobą chemicznie – po prostu się mieszają.

🧪 Cechy mieszanin:

mogą być zmieszane w dowolnych proporcjach,
ich skład nie jest stały,
składniki da się łatwo rozdzielić metodami fizycznymi (np. sączenie, filtrowanie, odparowanie).

ciekawe doświadczenia chemiczne - zobacz to koniecznie!

Poniżej znajdziesz propozycje prostych i efektownych doświadczeń chemicznych, które możesz wykonać w domu lub w szkole. 👇

🌋 Wulkan z sody i octu
Klasyczny eksperyment, w którym reakcja sody oczyszczonej z octem tworzy efekt „erupcji wulkanu”.

🔗 Instrukcja na nacobezu.pl

Metale vs niemetale

🔩 Metale i niemetale – jak je rozróżnić?

🧲 Metale	🌫️ Niemetale
Stały stan skupienia (z wyjątkiem rtęci – ciecz)	Stan stały lub gazowy (z wyjątkiem bromu – ciecz)
Srebrzystobiała barwa	Różne barwy
Metaliczny połysk	Brak połysku
Bezwonne	Często charakterystyczny zapach

⛓️ Co to jest korozja?

Korozja to powolny proces niszczenia metali, który zachodzi pod wpływem działania czynników chemicznych (np. wody, tlenu, soli). Najbardziej znanym przykładem jest rdzewienie żelaza.