Στη χημεία, ένα μίγμα σχηματίζεται όταν δύο ή περισσότερα ουσίες συνδυάζονται έτσι ώστε κάθε ουσία να διατηρεί τη δική της χημική ταυτότητα. Οι χημικοί δεσμοί μεταξύ των κατασκευαστικών στοιχείων δεν είναι ούτε σπασμένοι ούτε διαμορφωμένοι. Σημειώστε ότι, παρόλο που οι χημικές ιδιότητες των συστατικών δεν έχουν αλλάξει, ένα μείγμα μπορεί να παρουσιάζει νέες φυσικές ιδιότητες, όπως σημείο βρασμού και σημείο τήξης. Για παράδειγμα, η ανάμιξη μαζί νερού και αλκοόλης παράγει ένα μείγμα που έχει υψηλότερο σημείο βρασμού και χαμηλότερο σημείο τήξης από ότι αλκοόλ (χαμηλότερο σημείο βρασμού και υψηλότερο σημείο βρασμού από το νερό).
Βασικά σκάφη: Μείγματα
- Ένα μείγμα ορίζεται ως το αποτέλεσμα του συνδυασμού δύο ή περισσοτέρων ουσιών, έτσι ώστε το καθένα διατηρεί τη χημική του ταυτότητα. Με άλλα λόγια, δεν υπάρχει χημική αντίδραση μεταξύ των συστατικών ενός μείγματος.
- Παραδείγματα περιλαμβάνουν συνδυασμούς αλατιού και άμμου, ζάχαρης και νερού και αίματος.
- Τα μίγματα ταξινομούνται βάσει του βαθμού ομοιότητας και του μεγέθους των σωματιδίων των συστατικών σε σχέση με το άλλο.
- Τα ομογενή μίγματα έχουν ομοιόμορφη σύνθεση και φάση σε όλο τον όγκο τους, ενώ τα ετερογενή μίγματα δεν φαίνονται ομοιόμορφα και μπορεί να αποτελούνται από διαφορετικές φάσεις (π.χ. υγρό και αέριο).
- Παραδείγματα τύπων μιγμάτων που ορίζονται από το μέγεθος σωματιδίων περιλαμβάνουν κολλοειδή, διαλύματα και εναιωρήματα.
Παραδείγματα μειγμάτων
- Το αλεύρι και η ζάχαρη μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν ένα μείγμα.
- Η ζάχαρη και το νερό σχηματίζουν ένα μείγμα.
- Τα μάρμαρα και το αλάτι μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν ένα μείγμα.
- Ο καπνός είναι ένα μείγμα του στερεός σωματιδίων και αερίων.
Τύποι μείγματα
Δύο ευρείες κατηγορίες μειγμάτων είναι ετερογενή και ομοιογενή μίγματα. Τα ετερογενή μίγματα δεν είναι ομοιόμορφα σε ολόκληρη τη σύνθεση (π.χ. χαλίκι), ενώ τα ομοιογενή μίγματα έχουν την ίδια φάση και σύνθεση, ανεξάρτητα από το σημείο όπου τα δοκιμάζετε (π.χ. αέρα). Η διάκριση μεταξύ ετερογενών και ομοιογενών μειγμάτων είναι θέμα μεγέθυνσης ή κλίμακας. Για παράδειγμα, ακόμη και ο αέρας μπορεί να φαίνεται ετερογενής αν το δείγμα σας περιέχει μόνο λίγους μόρια, ενώ μια τσάντα από μικτά λαχανικά μπορεί να φαίνεται ομοιογενής αν το δείγμα σας είναι ένα πλήρες φορτίο γεμάτο από αυτά. Επίσης, σημειώστε ότι ακόμα και αν ένα δείγμα αποτελείται από ένα μόνο στοιχείο, μπορεί να σχηματίσει ένα ετερογενές μίγμα. Ένα παράδειγμα θα ήταν ένα μίγμα μολύβδου μολύβδου και διαμαντιών (και οι δύο άνθρακα). Ένα άλλο παράδειγμα θα μπορούσε να είναι ένα μείγμα σκόνης χρυσού και ψιλοκομμένων.
Εκτός από την ταξινόμησή τους ως ετερογενών ή ομοιογενών, μίγματα μπορεί επίσης να περιγραφεί σύμφωνα με το μέγεθος των σωματιδίων των συστατικών:
Λύση: Ένα χημικό διάλυμα περιέχει πολύ μικρά μεγέθη σωματιδίων (μικρότερη από 1 νανόμετρο σε διάμετρο). Ένα διάλυμα είναι φυσικά σταθερό και τα συστατικά δεν μπορούν να διαχωριστούν με απόχυση ή φυγοκέντρηση του δείγματος. Παραδείγματα διαλυμάτων περιλαμβάνουν αέριο (αέριο), διαλυμένο οξυγόνο σε νερό (υγρό) και υδράργυρο σε χρυσό αμάλγαμα (στερεό), οπάλιο (στερεό) και ζελατίνη (στερεό).
Κολλοειδές: ΕΝΑ κολλοειδούς διαλύματος φαίνεται ομοιογενές με γυμνό μάτι, αλλά τα σωματίδια είναι εμφανή υπό μεγέθυνση μικροσκοπίου. Τα μεγέθη των σωματιδίων κυμαίνονται από 1 νανόμετρο έως 1 μικρόμετρο. Όπως τα διαλύματα, τα κολλοειδή είναι φυσικά σταθερά. Παρουσιάζουν το φαινόμενο Tyndall. Τα κολλοειδή εξαρτήματα δεν μπορούν να διαχωριστούν με χρήση απόχυση, αλλά μπορεί να απομονωθεί από φυγοκέντρηση. Παραδείγματα κολλοειδών περιλαμβάνουν ψεκασμό μαλλιών (αέριο), καπνό (αέριο), κτυπημένη κρέμα (υγρό αφρό), αίμα (υγρό),
Εναιώρημα: Τα σωματίδια σε ένα εναιώρημα είναι συχνά αρκετά μεγάλα ώστε το μίγμα να φαίνεται ετερογενές. Απαιτούνται σταθεροποιητικοί παράγοντες για να μη διαχωριστούν τα σωματίδια. Όπως τα κολλοειδή, οι αναρτήσεις παρουσιάζουν το Εφέ Tyndall. Τα εναιωρήματα μπορούν να διαχωριστούν χρησιμοποιώντας είτε καθίζηση είτε φυγοκέντρηση. Παραδείγματα αναρτήσεων περιλαμβάνουν σκόνη στον αέρα (στερεό σε αέριο), βινεγκρέτ (υγρό σε υγρό), λάσπη (στερεό σε υγρό), άμμο (στερεά αναμεμιγμένα) και γρανίτη (αναμεμειγμένα στερεά).
Παραδείγματα που δεν είναι μείγματα
Ακριβώς επειδή αναμιγνύετε δύο χημικές ουσίες μαζί, μην περιμένετε ότι θα πάρετε πάντα ένα μείγμα! Εάν συμβεί χημική αντίδραση, αλλάζει η ταυτότητα ενός αντιδραστηρίου. Αυτό δεν είναι ένα μείγμα. Ο συνδυασμός ξιδιού και μαγειρικής σόδας οδηγεί σε αντίδραση για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και νερού. Έτσι, δεν έχετε μίγμα. Ο συνδυασμός ενός οξέος και μιας βάσης επίσης δεν παράγει ένα μείγμα.
Πηγές
- De Paula, Julio. Atkins, Ρ. W. Atkins 'Physical Chemistry (7η έκδ.).
- Petrucci R. Η., Harwood W. S., Ρεντς F. ΣΟΛ. (2002). General Chemistry, 8th Ed. Νέα Υόρκη: Αίθουσα Prentice.
- Weast R. C., Ed. (1990). CRC Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής. Boca Raton: Εκδοτική Εταιρεία Χημικών Καουτσούκ.
- Whitten K.W., Gailey Κ. ΡΕ. και Davis R. ΜΙ. (1992). Γενική Χημεία, 4η Εκδ. Φιλαδέλφεια: Δημοσιεύσεις κολλεγίων του Saunders.