Čo je zmes vo vede?

antonioiacobelli / Getty Images

V chémii vzniká zmes, keď sú dve alebo viac látok sa kombinujú tak, aby si každá látka zachovala svoju vlastnú chemickú identitu. Chemické väzby medzi komponentmi nie sú prerušené ani sa nevytvoria. Všimnite si, že aj keď sa chemické vlastnosti komponentov nezmenili, zmes môže vykazovať nové fyzikálne vlastnosti, napr bod varu a bod topenia . Napríklad zmiešaním vody a alkoholu vznikne zmes, ktorá má vyššiu teplotu varu a nižšiu teplotu topenia alkohol (nižší bod varu a vyšší bod varu ako voda).

Kľúčové jedlá: Zmesi

• Zmes je definovaná ako výsledok spojenia dvoch alebo viacerých látok tak, že každá si zachováva svoju chemickú identitu. Inými slovami, medzi zložkami zmesi nedochádza k chemickej reakcii.
• Príklady zahŕňajú kombinácie soli a piesku, cukru a vody a krvi.
• Zmesi sa klasifikujú podľa toho, ako sú jednotné a podľa veľkosti častíc zložiek vo vzťahu k sebe navzájom.
• Homogénne zmesi majú jednotné zloženie a fázu v celom svojom objeme, zatiaľ čo heterogénne zmesi nevyzerajú jednotne a môžu pozostávať z rôznych fáz (napr. kvapaliny a plynu).
• Príklady typov zmesí definovaných veľkosťou častíc zahŕňajú koloidy, roztoky a suspenzie.

Príklady zmesí

• Múku a cukor je možné skombinovať a vytvoriť tak zmes.
• Cukor a voda tvoria zmes.
• Mraky a soľ sa môžu spojiť, aby vytvorili zmes.
• Dym je zmes z pevný častice a plyny.

Druhy zmesí

Existujú dve široké kategórie zmesí heterogénne a homogénne zmesi . Heterogénne zmesi nie sú jednotné v celom zložení (napr. štrk), zatiaľ čo homogénne zmesi majú rovnakú fázu a zloženie bez ohľadu na to, kde ich odoberáte (napr. vzduch). Rozlíšenie medzi heterogénnymi a homogénnymi zmesami je vecou zväčšenia alebo mierky. Napríklad aj vzduch sa môže javiť ako heterogénny, ak vaša vzorka obsahuje len niekoľko molekuly , zatiaľ čo vrece miešanej zeleniny sa môže zdať homogénne, ak je vašou vzorkou celý nákladný automobil. Upozorňujeme tiež, že aj keď vzorka pozostáva z jedného prvku, môže tvoriť heterogénnu zmes. Jedným príkladom by mohla byť zmes olova a diamantov (obe uhlíkové). Ďalším príkladom môže byť zmes zlatého prášku a nugetov.

Okrem toho, že sú klasifikované ako heterogénne alebo homogénne, zmesi možno opísať aj podľa veľkosti častíc zložiek:

Riešenie: Chemický roztok obsahuje veľmi malé častice (s priemerom menším ako 1 nanometer). Roztok je fyzikálne stabilný a zložky nemožno oddeliť dekantáciou alebo odstredením vzorky. Príklady roztokov zahŕňajú vzduch (plyn), rozpustený kyslík vo vode (kvapalina) a ortuť v amalgáme zlata (tuhá látka), opál (tuhá látka) a želatína (tuhá látka).

Koloid: A koloidný roztok sa javí voľným okom homogénne, ale častice sú viditeľné pri zväčšení mikroskopom. Veľkosti častíc sa pohybujú od 1 nanometra do 1 mikrometra. Podobne ako roztoky, aj koloidy sú fyzikálne stabilné. Vykazujú Tyndallov efekt. Koloidné zložky nie je možné oddeliť pomocou dekantácia , ale môžu byť izolované odstreďovanie . Príklady koloidov zahŕňajú lak na vlasy (plyn), dym (plyn), šľahačku (tekutá pena), krv (tekutá),

Pozastavenie: Častice v suspenzii sú často dostatočne veľké na to, aby sa zmes javila ako heterogénna. Aby sa častice neoddeľovali, sú potrebné stabilizačné činidlá. Podobne ako koloidy, aj suspenzie vykazujú Tyndallov efekt . Suspenzie môžu byť oddelené buď dekantáciou alebo centrifugáciou. Príklady suspenzií zahŕňajú prach vo vzduchu (tuhá látka v plyne), vinaigrette (kvapalina v kvapaline), bahno (tuhá látka v kvapaline), piesok (pevné látky zmiešané dohromady) a žula (zmiešané pevné látky).

Príklady, ktoré nie sú zmesou

Len preto, že zmiešate dve chemikálie dohromady, nečakajte, že vždy dostanete zmes! Ak dôjde k chemickej reakcii, zmení sa identita reaktantu. Toto nie je zmes. Kombinácia octu a jedlej sódy vedie k reakcii, pri ktorej vzniká oxid uhličitý a voda. Takže nemáte zmes. Kombináciou kyseliny a zásady tiež nevzniká zmes.

Zdroje

• De Paula, Julio; Atkins, P.W. Atkinsova fyzikálna chémia (7. vydanie).
• Petrucci R.H., Harwood W.S., Herring F.G. (2002). Všeobecná chémia, 8. vydanie . New York: Prentice-Hall.
• Weast R. C., Ed. (1990). Príručka chémie a fyziky CRC . Boca Raton: Chemical Rubber Publishing Company.
• Whitten K.W., Gailey K.D. a Davis R.E. (1992). Všeobecná chémia, 4. vydanie . Philadelphia: Saunders College Publishing.