MIESZANINA JEDNORODNA: CHARAKTERYSTYKA I PRZYKŁADY - CHEMIA - 2025

Jednorodnej mieszaniny jeden których składniki fazy ustalić jednolitego materiału; to znaczy, że widząc w skali fizycznej, na jaką pozwala nasz wzrok, nie ma różnicy w jego składzie ani właściwościach. Oznacza to, że jego składników (substancji rozpuszczonych) nie można oddzielić prostymi technikami mechanicznymi.

W chemii jednorodne mieszaniny są dość powszechne, ponieważ składają się z dowolnego roztworu lub roztworu przygotowanego w laboratorium i który nie wykazuje dwóch faz; jedno ciało stałe, a drugie ciecz, zwykle w przypadku np. wytrącania.

Jednak jednorodne mieszaniny obejmują więcej niż roztwory (wodne lub organiczne) z rozpuszczonymi substancjami rozpuszczonymi (gazowymi, ciekłymi lub stałymi). Mogą być również gazowe lub stałe, o ile wydają się wyraźnie jednolite; podobnie jak bita śmietana na powyższym obrazku.

Jednorodność mieszaniny lub materiału zależy od skali, w jakiej jest brana pod uwagę, w skali mikro lub makroskopowej, dlatego czasami jest tylko kwestią perspektywy. Jednak kryteria dotyczące składu, rozmieszczenia, struktury i właściwości są również stosowane, aby potwierdzić lub nie, czy mieszanina jest jednorodna.

Niektóre przykłady jednorodnych mieszanin to powietrze, sól lub woda z cukrem, stop metali, wódka lub ocet, chociaż wyjaśnimy więcej poniżej.

Charakterystyka mieszanek jednorodnych

Kubek z bitą śmietaną: przykład jednorodnej mieszanki. Źródło: Wendy Drummer za pośrednictwem Pexels.

Są jednolite i izotropowe

Wszystkie jednorodne mieszaniny, niezależnie od ich fazy materiałowej, mają jedną wspólną cechę: są jednorodne pod względem właściwości, widzialne lub mikroskopijne, fizyczne lub chemiczne. Oczywiście te kryteria są stosowane, gdy nie wystarczy obserwować pojedynczą fazę lub gdy chcemy rozróżnić od siebie dwie mieszaniny ze względu na ich jednorodność.

Na przykład szkło, do którego dodano tlenki w celu zabarwienia go na żółto, jest jednorodną mieszaniną, ponieważ na pierwszy rzut oka jest jednolite w całym ciele (niezależnie od kształtu czy geometrii). Podobnie jest izotropowy, ponieważ jego właściwości nie zmieniają się w kierunku szkła, w którym są mierzone.

Zatem mamy teraz dwie cechy jednorodnych mieszanin: są one jednorodne i izotropowe; chociaż izotropia nie zawsze oznacza sama w sobie jednorodność. Wspomniana jednorodność odnosi się również do jego składu i rozmieszczenia składników lub substancji rozpuszczonych.

Na przykład w przypadku bitej śmietany nie może być tłustszych ani słodszych miejsc niż inne. Bez względu na to, gdzie zostanie pobrana łyżka, o ile został wykonany według tej samej receptury, krem ​​będzie jednolity i jednorodny, nawet jeśli można dostrzec pewne różnice w odcieniach jego kolorów.

Jego elementy są nierozłączne mechanicznie

Mieszaniny heterogeniczne charakteryzują się tym, że ich składniki można rozdzielać ręcznie lub mechanicznie; podczas gdy to samo nie dzieje się w przypadku mieszanin jednorodnych, wymagających innych technik rozdzielania. Wynika to z faktu, że faza główna lub rozpuszczalnik są w stanie wprowadzić i skutecznie rozprowadzić substancje rozpuszczone.

Wracając do bitej śmietany, nie jest możliwe uzyskanie wszystkich składników, które zostały użyte do jej przygotowania bezpośrednio lub mechanicznie; cukier, tłuszcz i powietrze są wymieszane i do ich oddzielenia potrzeba czegoś więcej niż tylko narzędzia. To samo dotyczy złotego szkła.

Wielkość cząstek substancji rozpuszczonej jest bardzo mała

Mieszaniny jednorodne są jednorodne i nierozłączne, ponieważ oprócz skutecznego rozmieszczenia ich składników lub substancji rozpuszczonych, ich rozmiar jest bardzo mały. W bitej śmietanie fazą rozpuszczalnika jest tłuszcz, natomiast substancją rozpuszczoną jest zasadniczo powietrze. Pęcherzyki powietrza są zbyt małe, aby można je było zobaczyć na powierzchni.

Obecnie należy odnieść się do wodnych roztworów soli. Cząsteczki soli są zbyt małe, aby zlewały się i osadzały w stałej temperaturze, bez parowania wody. Nie ma techniki ani filtrów (przynajmniej niekonwencjonalnych), które usuwałyby sole z wody bez konieczności jej destylowania lub odparowywania.

Zwykle są mikroskopijnie jednolite

Istnieją mieszaniny, które wydają się jednolite, ale oglądane w mniejszej skali stają się niejednorodne. Mimo to, o ile rozkład tych składników jest jednolity, można założyć, że mieszanina pozostaje jednorodna; to znaczy muszą być ułożone w taki sposób, aby nie było „faz wewnętrznych”.

W tym miejscu kwestionowana jest jednorodność naszej bitej śmietany: czy mikroskopijne cząsteczki tłuszczu i powietrza są równomiernie rozłożone? Czy ten rozkład jest stały w całym kremie?

Jeśli odpowiedzi są twierdzące, krem ​​jest nadal jednorodny; w przeciwnym razie, jak by się stało, gdyby były części, w których jest więcej tłuszczu lub powietrza niż w innych, mówi się, że jest niejednorodny. Dzieje się tak, ponieważ bita śmietana jest koloidem, który jest jednorodną mieszanką, ale mikroskopijnie niejednorodną.

Przykłady mieszanin jednorodnych

Wodne roztwory

Woda to uniwersalny rozpuszczalnik. Gdy jedna lub więcej wysoce rozpuszczalnych substancji rozpuszczonych zostanie w nim rozpuszczonych, uzyskuje się przezroczyste lub kolorowe roztwory, które są jednorodne. Słona woda (z mórz) lub cukier (do soków lub napojów) są zatem przykładami jednorodnych mieszanek.

Wśród tych wodnych roztworów (i niektórych płynnych produktów) możemy również wymienić: kawę (bez śmietanki), ocet, wina, piwa, olej, mydła w płynie, napoje bezalkoholowe (bez wstrząsania), roztwory wskaźnikowe, kleje, wodorotlenek sodu, kwas solny, syropy , roztwory soli metali przejściowych itp.

Koloidy

Chociaż mogą nie być mikroskopijnie jednorodne, ich rozmiar cząstek jest nadal zbyt mały, aby można je było łatwo zaobserwować lub oddzielić.

Wśród niektórych koloidów mamy: dym papierosowy, mgiełkę, szminkę, majonez, ser, galaretki, mleko, bitą śmietanę, lody, farby itp.

Powietrze

Powietrze jest doskonałym przykładem jednorodnej mieszaniny gazowej, ponieważ składa się z kilku gazów (azot, tlen, argon, para wodna itp.), Których nie można rozróżnić gołym okiem; jednak można je oddzielić, jeśli zostaną poddane upłynnieniu, a następnie destylacji frakcjonowanej.

Stopy

Stopy są przykładami jednorodnych mieszanin stałych, ponieważ metali nie można już oddzielić, a także zintegrować tego samego kryształu.

Dlatego stale są mieszankami jednorodnymi, ponieważ bez względu na to, jakie formy przyjmują (płyty, łańcuchy, belki itp.), Skład i ich właściwości są niezmienne wszędzie tam, gdzie zostaną określone. To samo dotyczy amalgamatów, galinstanu, brązu, cyny i białego złota.

Inni

Należy pamiętać, że nadchodzi moment, w którym mieszaniny zaczynają być uważane za materiały ze względu na ich zastosowania. W ten sposób oprócz stopów mamy szkło i ceramikę (w jednym kolorze). Podobnie, niektóre rodzaje drewna i tworzyw sztucznych można uznać za jednorodne mieszanki, a także kamienie lub włókna tekstylne.

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia (8th ed.). CENGAGE Learning.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21 września 2019). Różnica między mieszaninami heterogenicznymi i jednorodnymi. Odzyskany z: thinkco.com
3. Erin Noxon. (2019). Definicja jednorodnej mieszanki: lekcja dla filmów dla dzieci. Badanie. Odzyskany z: study.com
4. Fundacja CK-12. (16 października 2019). Jednorodna mieszanina. Chemistry LibreTexts. Odzyskane z: chem.libretexts.org
5. Słownik Chemicool. (2017). Definicja jednorodności. Źródło: chemicool.com
6. Wikipedia. (2019). Mieszaniny jednorodne i niejednorodne. Odzyskane z: en.wikipedia.org