Zjawisko dyfuzji

Poprawna odpowiedź

1 C, 2 A 

Wymaganie ogólne

4 Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy przeczytanych tekstów (w tym popularno-naukowych).

Wymaganie szczegółowe

3.1. Właściwości materii. Uczeń analizuje różnice w budowie mikroskopowej ciał stałych, cieczy i gazów

Komentarz

Zadanie sprawdza umiejętność wnioskowania na podstawie tekstu i zostało wykorzystane w badaniu, w którym wzięli udział uczniowie klas trzecich gimnazjum. Aby je rozwiązać, należy na podstawie informacji zawartych w tekście wskazać zjawisko, które jest efektem procesu dyfuzji oraz podać uzasadnienie tego wyboru. Zwykle dyfuzja omawiana jest na przykładzie cieczy lub gazów, np. zaparzanie herbaty, rozchodzenie się zapachu perfum w pomieszczeniu, itp. Niemniej zjawisko to zachodzi również na styku niektórych ciał stałych lub substancji, z których każda znajduje się w innej fazie skupienia (np. ciało stałe-ciecz, ciecz-gaz).

W zadaniu wymieniono trzy zjawiska: blaknięcie ścian pod wpływem światła słonecznego, powstawanie rdzy na metalowych przedmiotach oraz zabarwianie się cukru, którym posypano wiśnie. Zgodnie z definicją podaną w zadaniu, możemy już na wstępie odrzucić pierwszą propozycję, ponieważ dyfuzja powinna zachodzić samoistnie, natomiast ściany blakną „pod wpływem światła słonecznego”. Wobec tego nie wyblakłyby, gdyby nie działał na nie zewnętrzny czynnik. W tej części zadania  nieprawidłową odpowiedź A wskazało zaledwie 8% uczniów.

 Nieco więcej kłopotu uczniowie mieli z dokonaniem wyboru pomiędzy dwiema kolejnymi propozycjami. Powstawanie rdzy na metalowych przedmiotach to efekt reakcji chemicznej między zawartym w metalu żelazem a tlenem zawartym w powietrzu. Jest to zupełnie inne zjawisko niż mieszanie się cząsteczek dwu różnych substancji. Niemniej 27% uczniów wskazało zjawisko powstawania rdzy jako przykład dyfuzji, udzielając tym samym odpowiedzi nieprawidłowej.

Prawidłowo rozwiązało tę część zadania 65% uczniów, wskazując odpowiedź C. Jeśli posypiemy wiśnie (jak również niektóre inne owoce o intensywnym zabarwieniu) cukrem, zauważymy, że po pewnym czasie cukier zabarwi się na kolor owoców. Nie musimy przy tym ani podgrzewać owoców i cukru, ani mieszać ich ze sobą. Cukier pozostawiony na wiśniach na wystarczająco długi okres czasu zmieni samoistnie swoje zabarwienie. Oczywiście może on ulec częściowemu rozpuszczeniu w soku, ale również ten proces zachodzi samoistnie na skutek wnikania cząsteczek wody w kryształki cukru, zatem to również przykład dyfuzji.

Drugi etap zadania prawidłowo rozwiązało aż 77% uczestników badania, wskazując odpowiedź A: „cząsteczki jednej substancji wnikają samoistnie w głąb innej substancji”. Powyższe stwierdzenie jest w zasadzie powtórzeniem myśli zawartej w pierwszym zdaniu tekstu i aby rozwiązać tę część zadania prawidłowo, należało jedynie przeczytać wprowadzenie ze zrozumieniem. Niemniej 16% osób biorących udział w badaniu wskazało nieprawidłową odpowiedź C. Zgodnie z ich wyborem dyfuzja polegałaby na zachodzeniu reakcji chemicznych, w wyniku których powstają nowe związki, co oczywiście jest odpowiedzią nieprawidłową i w żaden sposób nie wynika z tekstu. Odpowiedź B wskazał znikomy odsetek uczniów (5%).

Całość zadania prawidłowo rozwiązało 60% uczestników badania, czyli niemal wszyscy uczniowie, którzy poradzili sobie z jego pierwszą częścią. Ta grupa uczniów najprawdopodobniej dobrze zrozumiała istotę zjawiska dyfuzji. Wyniki tego zadania sugerują jednak, że część uczniów może nie rozumieć, iż mieszanie się cząsteczek w trakcie tego zjawiska nie jest tożsame z powstawaniem nowego związku na drodze reakcji chemicznej. Warto zwrócić na to uwagę przy omawianiu zjawiska dyfuzji i na bieżąco korygować mylne przekonania uczniów, jeśli tylko się pojawią.  

Słowa kluczowe