ОДНОРІДНА СУМІШ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Гомогенна суміш є одним компонентом якого створити однорідний матеріал фазу; тобто у фізичному масштабі, дозволеному нашим баченням, немає різниці ні в його складі, ні в його властивостях. Це означає, що його компоненти (розчинники) не можна розділити простими механічними методами.

У хімії однорідні суміші є досить поширеними, оскільки складаються з будь-якого розчину чи розчину, які готуються в лабораторії та не мають двох фаз; одна тверда та інша рідина, як правило, коли, наприклад, відбуваються опади.

Однак гомогенні суміші містять більше розчинів (водних або органічних) з розчиненими розчинниками (газоподібними, рідкими або твердими). Вони також можуть бути газоподібними або твердими, якщо вони здаються видимо однорідними; так само, як і збиті вершки на малюнку вище.

Гомогенність суміші або матеріалу залежить від масштабу, з яким вона розглядається, або мікро-, або макроскопічно, тому іноді є просто проблемою перспективи. Однак критерії складу, розподілу, структури та властивості також використовуються для підтвердження чи ні, якщо суміш є однорідною.

Деякі приклади однорідних сумішей - повітря, сіль або цукрова вода, металевий сплав, горілка або оцет, хоча ми пояснимо докладніше.

Характеристика однорідних сумішей

Чашка зі збитими вершками: приклад однорідної суміші. Джерело: Венді Барабанщик через Pexels.

Вони рівномірні та ізотропні

Всі однорідні суміші, незалежно від їх матеріальної фази, мають одну спільну константу: вони однакові за своїми властивостями, видимі або мікроскопічні, фізичні чи хімічні. Звичайно, ці критерії застосовуються, коли недостатньо дотримуватися однієї фази або якщо потрібно диференціювати дві суміші одна від одної за їх однорідністю.

Наприклад, стакан, до якого додавали оксиди, щоб забарвити його в жовтий колір, є однорідною сумішшю, оскільки на перший погляд вона рівномірна в усьому світі (незалежно від форми та геометрії). Так само він є ізотропним, оскільки його властивості не змінюються в напрямку скла, де вони вимірюються.

Таким чином, тепер ми маємо дві характеристики однорідних сумішей: вони однорідні та ізотропні; хоча ізотропія не завжди передбачає однорідність сама по собі. Зазначена рівномірність також відноситься до її складу та розподілу компонентів або розчинних речовин.

Наприклад, у випадку збитими вершками не може бути більш жирних або солодших ділянок, ніж інші. Незалежно від того, з якої ложки береться, до тих пір, як вона була зроблена за тим самим рецептом, крем буде однорідним і однорідним, навіть якщо можна побачити деякі відмінності в тонах його кольорів.

Його компоненти механічно невіддільні

Гетерогенні суміші характеризуються тим, що їх компоненти можна розділити вручну або механічно; в той час як те ж саме не відбувається з однорідними сумішами, що вимагає інших методик поділу. Це пов’язано з тим, що в основну фазу або розчинник вдається включити і ефективно розподілити розчинені речовини.

Повертаючись до збитих вершків, неможливо отримати всі інгредієнти, які використовувались для її приготування безпосередньо чи механічно; цукор, жир та повітря замішані, і для їх поділу потрібно більше, ніж інструмент. Те ж саме стосується золотого скла.

Розміри його розчинених частинок дуже малі

Однорідні суміші є рівномірними та нероздільними, оскільки, крім ефективного розподілу їх компонентів чи розчинних речовин, їх розмір дуже малий. У збитих вершках фаза розчинника є жирною, тоді як розчинена речовина по суті є повітряною. Бульбашки повітря занадто малі, щоб їх можна було побачити на поверхні.

Зараз доречно відноситись до водних розчинів солей. Частинки солі занадто малі для злиття і осідання при постійній температурі і без випаровування води. Не існує техніки або фільтрів (принаймні не звичайних), які встигають видаляти солі з води без необхідності її перегонки або випаровування.

Вони мають тенденцію бути мікроскопічно рівномірними

Існують суміші, які виглядають однорідними, але, якщо дивитися в зменшеному масштабі, вони стають неоднорідними. Незважаючи на це, поки розподіл цих компонентів є рівномірним, можна припустити, що суміш продовжує бути однорідною; тобто вони повинні бути влаштовані таким чином, щоб не було «внутрішніх фаз».

Ось тут однорідність наших збитих вершків ставиться під сумнів: чи мікроскопічні частинки жиру та повітря рівномірно розподілені? Чи постійний цей розподіл у всьому кремі?

Якщо відповіді - так, то крем все одно однорідний; в іншому випадку, як це станеться, якщо є частини, де більше жиру або повітря, ніж в інших, це, як кажуть, неоднорідне. Це відбувається тому, що збиті вершки - це колоїди, які є однорідними сумішами, але є мікроскопічно неоднорідними.

Приклади однорідних сумішей

Водні розчини

Вода є універсальним розчинником. Коли в ньому розчиняється один або кілька високорозчинних розчинників, отримують прозорі або кольорові розчини, які є однорідними. Тому солона вода (з морів) або цукор (для соків або напоїв) є прикладами однорідних сумішей.

Серед цих водних розчинів (і деяких рідких продуктів) можна також відзначити: кава (без вершків), оцет, вино, пиво, олія, рідке мило, безалкогольні напої (без струшування), індикаторні розчини, клеї, гідроксид натрію, соляна кислота, сиропи , розчини солей перехідних металів тощо.

Колоїди

Хоча вони можуть бути не мікроскопічно однорідними, їх розмір частинок все ще занадто малий, щоб його легко спостерігати або відокремлювати.

Серед деяких колоїдів у нас є: сигаретний дим, серпанок, помада, майонез, сир, желе, молоко, збиті вершки, морозиво, фарби тощо.

Повітря

Повітря є ідеальним прикладом однорідної газоподібної суміші, оскільки вона складається з кількох газів (азоту, кисню, аргону, водяної пари тощо), які неможливо диференціювати неозброєним оком; однак їх можна відокремити, якщо вони піддаються зрідженню, а потім фракційній дистиляції.

Сплави

Сплави - приклади однорідних твердих сумішей, оскільки метали вже не можуть відокремлюватися, а також інтегрувати один і той же кристал.

Ось чому сталі є однорідними сумішами, оскільки незалежно від того, яку форму вони приймають (плити, ланцюги, балки тощо), склад та їх властивості постійні, де б вони не були визначені. Це ж стосується амальгамів, галінстан, бронзи, олови та білого золота.

Інші

Зауважте, що настає момент, коли суміші починають вважатися матеріалами завдяки їх застосуванню. Ось так ми маємо, окрім сплавів, келихів та кераміки (одного кольору). Так само деякі ліси і пластмаси можна вважати однорідними сумішами, а також камінням або текстильними волокнами.

Список літератури

1. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія (8-е видання). CENGAGE Навчання.
2. Гельменстін, Анна Марі, к.т.н. (21 вересня 2019 р.). Різниця між гетерогенними та однорідними сумішами. Відновлено з: thinkco.com
3. Ерін Ноксон. (2019). Визначення однорідної суміші: Урок для дитячого відео. Вивчення. Відновлено з: study.com
4. Фонд CK-12. (16 жовтня 2019 р.). Однорідна суміш. Хімія LibreTexts. Відновлено з: chem.libretexts.org
5. Хімічний словник. (2017). Визначення однорідного. Відновлено з: chemicool.com
6. Вікіпедія. (2019). Однорідні та неоднорідні суміші. Відновлено з: en.wikipedia.org