Смеси отличаются от чистых веществ, таких как
Все смеси содержат два или более чистых вещества (элементы или соединения). Разница между смесью и составом состоит в том, как элементы или вещества объединяются, чтобы сформировать их. Соединения являются чистыми веществами, потому что они содержат только один тип молекулы. Молекулы состоят из атомов, которые связаны друг с другом. Но в смеси элементы и соединения оказываются смешанными физически но нет химически-между чистыми веществами, составляющими смесь, не образуются атомные связи.
Но независимо от атомных связей, смеси могут стать достаточно сплоченными. Обычно называется решения, гомогенные смеси - это те, в которых вещества смешиваются так хорошо, что их нельзя увидеть по отдельности в дифференцированной, отчетливой форме. Их состав одинаков, то есть одинаков во всей смеси. Эта однородность объясняется тем, что составляющие гомогенной смеси встречаются в одинаковой пропорции в каждой части смеси.
И наоборот, гетерогенная смесь - это смесь, в которой составляющие вещества распределены неравномерно. Их часто можно визуально отличить друг от друга и даже относительно легко разделить, хотя существует множество способов разделения гомогенных решений..
Визуализация различий между веществами (соединениями, элементами) и смесями (как гомогенными, так и гетерогенными).Примерами гетерогенных смесей могут быть кубики льда (до их таяния) в содовой, хлопья в молоке, различные начинки на пицце, начинки в замороженном йогурте, коробка с орехами. Даже смесь масла и воды неоднородна, потому что плотность воды и масла различна, что препятствует равномерному распределению в смеси.
Примерами гомогенных смесей являются молочные коктейли, смешанные растительные соки, сахар, растворенный в кофе, спирт в воде и сплавы, такие как сталь. Даже воздух, который находится в нашей атмосфере, представляет собой однородную смесь различных газов и - в зависимости от города, в котором вы живете, - загрязнителей. Многие вещества, такие как соль и сахар, растворяются в воде с образованием гомогенных смесей.
Существует три семейства смесей: растворы, суспензии и коллоиды. Растворы гомогенные, а суспензии и коллоиды гетерогенные.
Решения представляют собой гомогенные смеси, которые содержат растворенное вещество, растворенное в растворителе, например соль растворяется в воде. Когда растворителем является вода, его называют водным раствором. Отношение массы растворенного вещества к растворителю называется концентрацией раствора.
Растворы могут быть жидкими, газообразными или даже твердыми. Мало того, что отдельные компоненты решения могут быть различными состояниями материи. Раствор предполагает фазу (твердую, жидкую или газообразную) растворителя, когда растворитель представляет собой большую фракцию смеси..
Суспензия представляет собой гетерогенную смесь, которая содержит твердые частицы, достаточно большие для осаждения. Твердые частицы не растворяются в растворителе, а подвешены и свободно плавают. Они больше 1 микрометра и обычно достаточно велики, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Пример - песок в воде. Ключевой особенностью суспензий является то, что взвешенные частицы оседают со временем, если их не трогать.
Коллоиды являются гетерогенными, как суспензии, но визуально кажутся гомогенными, потому что частицы в смеси очень маленькие - от 1 нанометра до 1 микрометра. Разница между коллоидами и суспензиями заключается в том, что частицы в коллоидах меньше и частицы не оседают со временем.
Решение | коллоидный | Подвеска | |
---|---|---|---|
гомогенность | гомогенный | Гетерогенный на микроскопическом уровне, но визуально однородный | гетерогенный |
Размер частицы | < 1 nanometer (nm) | 1 нм - 1 микрометр (мкм) | > 1 мкм |
Физически стабильный | да | да | Требуются стабилизирующие агенты |
Показывает эффект Тиндаля | нет | да | да |
Отделяется центрифугой | нет | да | да |
Разделяется декантацией | нет | нет | да |
В определенной степени, вы могли бы сказать (если вы педантичны), что вопрос о том, является ли смесь гомогенной или гетерогенной, зависит от масштаба, на котором отбирается смесь.
Если масштаб выборки хороший (маленький), он может быть таким же маленьким, как одна молекула. В этом случае любой образец станет неоднородным, поскольку его можно четко разграничить в этом масштабе. Точно так же, если образец представляет собой всю смесь, вы можете считать ее достаточно однородной.
Таким образом, чтобы оставаться практичным, мы используем это эмпирическое правило, чтобы решить, является ли смесь гомогенной: если свойство, представляющее интерес для смеси, является одинаковым, независимо от того, какой образец ее взят для использованного исследования, смесь является гомогенной.