Czym jest mieszanka w nauce?

antonioiacobelli / Getty Images

W chemii mieszanina tworzy się, gdy dwa lub więcej Substancje są połączone w taki sposób, że każda substancja zachowuje swoją własną tożsamość chemiczną. Wiązania chemiczne między składnikami nie ulegają zerwaniu ani nie tworzą się. Należy pamiętać, że nawet jeśli właściwości chemiczne składników nie uległy zmianie, mieszanina może wykazywać nowe właściwości fizyczne, takie jak temperatura wrzenia oraz temperatura topnienia . Na przykład zmieszanie wody i alkoholu daje mieszaninę o wyższej temperaturze wrzenia i niższej temperaturze topnienia niż alkohol (niższa temperatura wrzenia i wyższa temperatura wrzenia niż woda).

Kluczowe dania na wynos: Mieszanki

• Mieszanina jest definiowana jako wynik połączenia dwóch lub więcej substancji, tak aby każda z nich zachowała swoją tożsamość chemiczną. Innymi słowy, między składnikami mieszaniny nie zachodzi reakcja chemiczna.
• Przykłady obejmują kombinacje soli i piasku, cukru i wody oraz krwi.
• Mieszaniny są klasyfikowane na podstawie ich jednorodności oraz wielkości cząstek składników względem siebie.
• Mieszaniny jednorodne mają jednolity skład i fazę w całej objętości, podczas gdy mieszaniny niejednorodne nie wydają się jednorodne i mogą składać się z różnych faz (np. ciekłej i gazowej).
• Przykłady typów mieszanin określonych wielkością cząstek obejmują koloidy, roztwory i zawiesiny.

Przykłady mieszanek

• Mąkę i cukier można łączyć, tworząc mieszaninę.
• Cukier i woda tworzą mieszaninę.
• Marmurki i sól można łączyć, tworząc mieszaninę.
• Dym to mieszanka z solidny cząstki i gazy.

Rodzaje mieszanek

Dwie szerokie kategorie mieszanin to mieszaniny niejednorodne i jednorodne . Mieszaniny heterogeniczne nie są jednorodne w całym składzie (np. żwir), podczas gdy mieszanki jednorodne mają tę samą fazę i skład, niezależnie od miejsca ich pobierania (np. powietrze). Rozróżnienie między mieszaninami heterogenicznymi i jednorodnymi jest kwestią powiększenia lub skali. Na przykład nawet powietrze może wydawać się niejednorodne, jeśli próbka zawiera tylko kilka Cząsteczki , podczas gdy worek mieszanych warzyw może wydawać się jednorodny, jeśli próbka jest pełna ich ciężarówki. Należy również zauważyć, że nawet jeśli próbka składa się z jednego pierwiastka, może tworzyć niejednorodną mieszaninę. Jednym z przykładów może być mieszanka ołówka i diamentów (oba węgiel). Innym przykładem może być mieszanka proszku złota i bryłek.

Poza tym, że są klasyfikowane jako niejednorodne lub jednorodne, mieszanki można również opisać zgodnie z wielkością cząstek składników:

Rozwiązanie: Roztwór chemiczny zawiera bardzo małe cząstki (o średnicy poniżej 1 nanometra). Roztwór jest stabilny fizycznie i składników nie można oddzielić przez dekantację lub odwirowanie próbki. Przykłady roztworów obejmują powietrze (gaz), rozpuszczony tlen w wodzie (ciecz) i rtęć w amalgamacie złota (stały), opal (stały) i żelatynę (stały).

Koloid: A roztwór koloidalny wydaje się jednorodna gołym okiem, ale cząsteczki są widoczne pod mikroskopem. Rozmiary cząstek wahają się od 1 nanometra do 1 mikrometra. Podobnie jak roztwory, koloidy są stabilne fizycznie. Wykazują efekt Tyndalla. Składniki koloidalne nie mogą być rozdzielone za pomocą dekantacja , ale może być odizolowany przez wirowanie . Przykładami koloidów są lakier do włosów (gaz), dym (gaz), bita śmietana (płynna pianka), krew (płyn),

Zawieszenie: Cząstki w zawiesinie są często na tyle duże, że mieszanina wydaje się niejednorodna. Aby zapobiec rozdzieleniu się cząstek, wymagane są środki stabilizujące. Podobnie jak koloidy, zawiesiny wykazują Efekt Tyndalla . Zawiesiny można rozdzielać za pomocą dekantacji lub wirowania. Przykłady zawieszeń obejmują pył w powietrzu (ciało stałe w gazie), winegret (ciecz w cieczy), błoto (ciało stałe w cieczy), piasek (zmieszane ciała stałe) i granit (zmieszane ciała stałe).

Przykłady, które nie są mieszaninami

Tylko dlatego, że mieszasz ze sobą dwie chemikalia, nie oczekuj, że zawsze otrzymasz mieszankę! Jeśli zachodzi reakcja chemiczna, zmienia się tożsamość reagenta. To nie jest mieszanka. Połączenie octu i sody oczyszczonej powoduje reakcję, w której powstaje dwutlenek węgla i woda. Więc nie masz mieszanki. Połączenie kwasu i zasady również nie daje mieszaniny.

Źródła

• De Paula, Julio; Atkinsa, P.W. Chemia fizyczna Atkinsa (wyd. 7).
• Petrucci R.H., Harwood W.S., Herring F.G. (2002). Chemia ogólna, wydanie 8 . Nowy Jork: Prentice-Hall.
• West R.C., wyd. (1990). CRC Podręcznik chemii i fizyki . Boca Raton: Wydawnictwo Chemical Rubber.
• Whitten KW, Gailey KD i Davis RE (1992). Chemia ogólna, wyd. 4 . Filadelfia: Saunders College Publishing.