الدرس الثالث: المخاليط (٢)

المخلوط مزيج يتكون من مادتين أو أكثر معاً، دون أن تتكون مادة جديدة، ويمكن فصل مكوناته اعتماداً على خصائصها الفيزيائية. إذا امتزجت المواد تماماً في المخلوط سُمي محلولاً، مثل ذوبان السكر أو الملح في الماء؛ أما إذا ظلت أجزاؤه واضحة فيسمى مخلوطاً غير متجانس، مثل خلط الرمل بالماء أو الدقيق بحبوب العدس. وتُفصل المواد بطرق فيزيائية متعددة، مثل استخدام الترشيح لفصل الرمل عن الماء أو الدقيق عن العدس، واستخدام المغناطيس لفصل برادة الحديد عن مسحوق الفحم.

الفكرة الأساسية

المخلوط هو مزيج ينتج عن دمج مادتين أو أكثر معاً بحيث تحتفظ كل مادة بخصائصها الأصلية، ويمكن فصل أجزائه بطرق فيزيائية تعتمد على صفات المواد المخلوطة، وعندما تمتزج المواد فيه تماماً يُطلق عليه اسم المحلول.

الشرح

حين تضع مادتين معاً، مثل قطع الأحجار الصغيرة داخل كأس فيه ماء، لا تتكون مادة جديدة؛ الأحجار تبقى أحجاراً، والماء يبقى ماءً، وهذا هو المخلوط.

• المخلوط والمحلول: المخلوط الذي تمتزج مكوناته امتزاجاً تاماً حتى تبدو كمادة واحدة يسمى المحلول، مثل إضافة السكر أو الملح إلى الماء وتحريكه حتى يذوب تماماً. أما إذا بقيت أجزاء المواد منفصلة وتراها بوضوح، مثل خلط الدقيق مع حبوب العدس، أو وضع الزيت مع الماء، فهذا مخلوط عادي.
• فصل المخاليط: يمكن فصل المواد المختلطة اعتماداً على الخصائص الفيزيائية لكل مادة:

1. الترشيح: يعتمد على حجم الحبيبات؛ فعند صب مخلوط الرمل والماء على ورقة ترشيح، يمر الماء ويبقى الرمل عالقاً، وكذلك عند نخل مخلوط الدقيق والعدس.
2. المغناطيس: يعتمد على الانجذاب للمغناطيس؛ فإذا اختلطت برادة الحديد مع مسحوق الفحم، يجذب المغناطيس برادة الحديد ويبقى الفحم.
3. التبخير: يساعد في فصل المواد الذائبة؛ كفصل الماء عن الملح في المحلول الملحي.

مثال محلول خطوة بخطوة

المسألة: لديك وعاء فيه مخلوط من برادة الحديد ومسحوق الفحم، كيف تفصل المادتين عن بعضهما؟

• الخطوة الأولى (تحديد الخصائص الفيزيائية): برادة الحديد مادة تنجذب إلى المغناطيس. مسحوق الفحم مادة لا تنجذب إلى المغناطيس.
• الخطوة الثانية (اختيار الأداة المناسبة): نختار المغناطيس أداة للفصل بناءً على هذه الخاصية الفيزيائية.
• الخطوة الثالثة (التنفيذ والنتيجة): نقرب المغناطيس من سطح المخلوط، فتلتصق به برادة الحديد وتنفصل بالكامل، ويبقى مسحوق الفحم في الوعاء.

أخطاء شائعة

• الظن بأن تكوّن المحلول تغير كيميائي: يظن البعض أن ذوبان السكر في الماء ينتج مادة جديدة كيميائياً، بينما الحقيقة أن السكر يحتفظ بخصائصه ويمكن استعادته بالتبخير، وهو تغير فيزيائي.
• الخلط بين التفاعل والمخلوط: الاعتقاد بأن كل مادتين توضعان معاً تكونان مخلوطاً؛ فمثلاً اتحاد الكربون مع الأكسجين لتكوين غاز ثاني أكسيد الكربون يعد تفاعلاً كيميائياً أنتج مادة جديدة تماماً وليس مخلوطاً.
• اختيار طريقة فصل غير مناسبة: مثل محاولة فصل الملح الذائب في الماء باستخدام الترشيح، فالترشيح يفصل المواد الصلبة غير الذائبة فقط كالرمل، بينما المحاليل تحتاج لعمليات مثل التبخير.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

• السؤال الأول: ما الطريقة المناسبة لفصل مخلوط مكون من الماء والرمل؟
• الإجابة: طريقة الترشيح؛ لأن حبيبات الرمل لا تذوب وتكون محتجزة في المرشح بينما يمر السائل.
• السؤال الثاني: هل يُعد الفولاذ مخلوطاً؟ ولماذا؟
• الإجابة: نعم، العبارة صحيحة؛ لأن الفولاذ خليط يتكون من مزج الحديد والكربون معاً دون فقدان خصائصهما الأساسية.