Ορισμός μείγματος στη χημεία

Στη χημεία, ένα μείγμα είναι ένα υλικό που σχηματίζεται από δύο ή περισσότερες διαφορετικές χημικές ουσίες που, όταν αναμειχθούν, δεν χάνουν τις αντίστοιχες ταυτότητές τους. Δηλαδή, είναι συνδυασμοί μεταξύ ενώσεων ή/και στοιχειακών ουσιών, οι οποίες μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικές καταστάσεις συσσωμάτωσης και οι οποίες παραμένουν οι ίδιες ουσίες μετά την ανάμειξη.

Από την άλλη πλευρά, ένα μείγμα μπορεί επίσης να οριστεί ως ένας συνδυασμός δύο ή περισσότερων ουσιών που μπορούν να διαχωριστούν με φυσικές μεθόδους (δηλαδή, μεθόδους που δεν περιλαμβάνουν χημικές αντιδράσεις), όπως ο μηχανικός διαχωρισμός, η καθίζηση, το φιλτράρισμα και η ξήρανση. ή εξάτμιση, μεταξύ άλλων.

Τέλος, ένα μείγμα στη χημεία είναι το αντίθετο μιας καθαρής ουσίας, που ορίζεται ως μια ουσία που δεν μπορεί να διαχωριστεί σε απλούστερες ουσίες με φυσικές διεργασίες.

Αν και οι ουσίες που συνθέτουν ένα μείγμα διατηρούν τη δομή και την ταυτότητά τους, ένα μείγμα μπορεί να είναι περισσότερο από το άθροισμα των μερών του, όντας σε θέση να επιδεικνύει μοναδικές ιδιότητες που κανένα από τα συστατικά του δεν έχει ξεχωριστά. Για παράδειγμα, η παρασκευή μιας ζελατίνης έχει ως αποτέλεσμα μια εύκαμπτη, ημιδιαφανή ουσία που όμως έχει το δικό της σχήμα, σε αντίθεση με το νερό που είναι το κύριο συστατικό της.

Ταξινόμηση μειγμάτων

Τα μείγματα μπορούν να ταξινομηθούν, ανάλογα με τον αριθμό των φάσεων που τα αποτελούν, σε ομοιογενή και ετερογενή μείγματα. Επιπλέον, ομοιογενή μείγματα μπορούν να εμφανιστούν σε διαφορετικές καταστάσεις συσσωμάτωσης, ενώ τα ετερογενή μείγματα μπορούν να ταξινομηθούν με διαφορετικούς τρόπους ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων που τα αποτελούν.

Ομογενή μείγματα

Ομογενή μείγματα είναι εκείνα τα μείγματα μεταξύ δύο ή περισσότερων συστατικών στα οποία διακρίνεται μόνο μία φάση και των οποίων η σύσταση και οι ιδιότητες είναι σταθερές σε όλη την έκταση. Αυτό σημαίνει ότι αν συγκρίνουμε δύο δείγματα ενός ομοιογενούς μείγματος που λαμβάνονται από οποιαδήποτε δύο σημεία, και τα δύο δείγματα θα φαίνονται ακριβώς ίδια, θα έχουν ακριβώς την ίδια σύνθεση και θα έχουν τις ίδιες φυσικοχημικές ιδιότητες.

Τα ομοιογενή μείγματα ονομάζονται επίσης διαλύματα και μπορούν να ληφθούν σε διαφορετικές καταστάσεις συσσωμάτωσης ανάλογα με τα συστατικά που περιέχει. Υπό αυτή την έννοια, μπορούμε να έχουμε:

• Υγρά διαλύματα στα οποία μια διαλυμένη ουσία, είτε στερεή, υγρή ή αέρια, διαλύεται σε υγρό διαλύτη. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ένα διάλυμα ζάχαρης ή αλατιού σε νερό.
• Στερεά διαλύματα στα οποία δύο ουσίες τήκονται και αναμιγνύονται μεταξύ τους για να παραχθεί ένα υγρό ομοιογενές μείγμα, αλλά αυτό στη συνέχεια αφήνεται να στερεοποιηθεί για να σχηματιστεί ένα στερεό μείγμα. Τυπικά παραδείγματα αυτού του τύπου μειγμάτων είναι τα κράματα μετάλλων.
• Αέρια ομοιογενή διαλύματα ή μείγματα , όπως ο αέρας, που είναι ένα ομοιογενές μείγμα που αποτελείται κυρίως από άζωτο, οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια.

ετερογενή μείγματα

Τα ετερογενή μείγματα είναι το αντίθετο των ομοιογενών μειγμάτων. Σε αυτές, περισσότερες από μία φάσεις διακρίνονται εύκολα είτε με γυμνό μάτι, είτε με τη χρήση οργάνων όπως τα μικροσκόπια. Αυτό που χαρακτηρίζει τα ετερογενή μείγματα είναι ότι η σύνθεσή τους δεν είναι ομοιόμορφη σε όλη την έκταση και μπορούν να απομονωθούν μέρη του μείγματος που έχουν διαφορετικές ιδιότητες από άλλα.

Εύκολα αναγνωρίσιμα παραδείγματα ετερογενών μιγμάτων είναι εκείνα στα οποία με γυμνό μάτι παρατηρούμε ότι υπάρχουν δύο ή περισσότερες ξεχωριστές φάσεις. Για παράδειγμα, αν κοιτάξουμε προσεκτικά μια χούφτα άμμο, παρατηρούμε αμέσως ότι περιέχει μια μεγάλη ποικιλία σωματιδίων εντελώς διαφορετικών χρωμάτων και χαρακτηριστικών.

Στη συνέχεια, αν ανακατέψουμε και την άμμο με νερό, διακρίνουμε ξεκάθαρα τη στερεά φάση από την υδατική υγρή φάση. Ετερογενή μείγματα μπορούν επίσης να εμφανιστούν μεταξύ ουσιών που βρίσκονται σε διαφορετικές καταστάσεις όπως αέρια και υγρά, αέρια και στερεά, στερεά και υγρά κ.λπ.

Αν και τα ετερογενή μείγματα είναι συχνά εύκολο να διακριθούν, άλλες φορές αυτό δεν συμβαίνει. Αυτό συμβαίνει επειδή, πολλές φορές, τα σωματίδια που αποτελούν τις διαφορετικές φάσεις είναι τόσο μικρά που δεν μπορούμε να τα διακρίνουμε με γυμνό μάτι. Ωστόσο, αυτά γενικά παρουσιάζουν χαρακτηριστικά και ιδιότητες που καθιστούν δυνατή τη διάκρισή τους από ένα ομοιογενές μείγμα με σχετική ευκολία.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, αυτά τα μείγματα ταξινομούνται συνήθως ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων τους ως:

• Χονδρά μείγματα , όπου τα σωματίδια είναι αρκετά μεγάλα ώστε να φαίνονται με γυμνό μάτι, όπως άμμος ή σαλάτα.
• Εναιωρήματα , στα οποία στερεά σωματίδια πολύ μικρά για να φαίνονται με γυμνό μάτι αλλά αρκετά μεγάλα για να καθιζάνουν διασκορπίζονται σε υγρό ή αέριο. Ο καπνός είναι τυπικό παράδειγμα εναιωρήματος στερεού σε αέριο, ενώ το γάλα είναι καλό παράδειγμα εναιωρήματος (στερεών γάλακτος και λίπους) στο νερό.
• Γαλακτώματα , τα οποία σχηματίζονται όταν αναμιγνύονται δύο μη αναμίξιμα υγρά ή ένα αέριο και ένα υγρό και ένα από αυτά (που ονομάζεται διασπαρμένη φάση) διασπείρεται ως μικρά σταγονίδια (ή φυσαλίδες) μέσα στο άλλο υγρό (που ονομάζεται συνεχής φάση). Η μαγιονέζα είναι ένα παράδειγμα γαλακτώματος μεταξύ νερού και λαδιού, ενώ οι αφροί και η σαντιγί είναι παραδείγματα γαλακτωμάτων μεταξύ υγρών και αέρα.
• Κολλοειδή, τα οποία είναι ετερογενή μείγματα που φαίνονται ομοιογενή με γυμνό μάτι, αλλά παρόλα αυτά αποτελούνται από πολύ μικρά σωματίδια διασκορπισμένα σε υγρή φάση. Σε αντίθεση με τα εναιωρήματα, τα οποία είναι αδιαφανή και δεν επιτρέπουν στο φως να περάσει, τα κολλοειδή είναι ημιδιαφανή, όπως και τα διαλύματα. Ωστόσο, τα κολλοειδή είναι ικανά να διασκορπίσουν το φως, κάτι που οι αληθινές λύσεις δεν μπορούν. Το κλασικό παράδειγμα ενός κολλοειδούς είναι η ζελατίνη, αλλά τα περισσότερα τζελ εμπίπτουν σε αυτήν την ταξινόμηση.

Ομογενή μείγματα έναντι καθαρών ουσιών

Τόσο τα ομοιογενή μείγματα όσο και οι καθαρές ουσίες είναι εντελώς ομοιογενή και έχουν ομοιόμορφη σύνθεση σε όλο το μήκος τους. Αυτό καθιστά μερικές φορές δύσκολη τη διάκριση με γυμνό μάτι όταν ένα υλικό είναι ένα ομοιογενές μείγμα ή μια καθαρή ουσία.

Για παράδειγμα, ας φανταστούμε ότι βλέπουμε δύο ποτήρια γεμάτα νερό. Το ένα περιέχει καθαρό νερό και το άλλο περιέχει αλμυρό νερό.

Πώς μπορούμε να ξεχωρίσουμε ποιο είναι ποιο με γυμνό μάτι;

Δεν μπορούμε να το κάνουμε. Ο μόνος τρόπος να γνωρίζουμε εάν ένα ομοιογενές υλικό είναι καθαρή ουσία ή μείγμα είναι να προσπαθήσουμε να διαχωρίσουμε τα συστατικά του. Αν καταφέρουμε να διαχωρίσουμε το υλικό σε δύο ή περισσότερα διαφορετικά συστατικά μέσω φυσικών διεργασιών, τότε ξέρουμε ότι είναι ένα μείγμα.

Για παράδειγμα, αν πάρουμε ένα μικρό δείγμα από κάθε ποτήρι νερό στο προηγούμενο παράδειγμα και το εξατμίσουμε, θα δούμε γρήγορα ότι το μείγμα αλμυρού νερού αφήνει ένα υπόλειμμα που δεν αφήνει το καθαρό νερό, αποδεικνύοντας ότι ήταν μείγμα.

βιβλιογραφικές αναφορές

Εννοια του. (σφ-α). Χημικό Γαλάκτωμα – Έννοια, φάσεις, τύποι και παραδείγματα . https://concepto.de/emulsion-quimica/

Εννοια του. (σφ-β). Μείγμα – Τι είναι, τύποι, χαρακτηριστικά, παραδείγματα και ουσίες . https://concepto.de/mezcla/

Εννοια του. (σφ-γ). Χημικό εναιώρημα – Έννοια, φάσεις, ιδιότητες και πειράματα . https://concepto.de/suspension-quimica/

Ακαδημία Khan. (ν). Τύποι μειγμάτων . https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:intermolecular-forces-and-properties/x2eef969c74e0d802:solutions-and-mixtures/v/types-of-mixtures