مخلوط ها در شیمی چیست؟

خواص یک مخلوط

خواص یک مخلوط توسط اجزای آن تعیین می شود. این به این دلیل است که تشکیل مخلوط ها فقط شامل اختلاط فیزیکی اجزاء است و نه هر نوع واکنش شیمیایی. خواص مخلوط ها را می توان به صورت زیر توضیح داد:

• هیچ نیروی شیمیایی بین ذرات تشکیل دهنده مخلوط وجود ندارد.
• نسبت اجزای مختلف یک مخلوط به خوبی تعریف نشده است. از منبعی به منبع دیگر متفاوت است.
• خواص یک مخلوط شبیه به خواص مواد تشکیل دهنده آن است.
• از روش های طبیعی جداسازی فیزیکی می توان برای جداسازی اجزای یک مخلوط استفاده کرد. این روش های جداسازی عبارتند از: تقطیر، انجماد، تصعید، جوشاندن، فیلتراسیون، تغلیظ و غیره.

نقطه جوش یک مخلوط به عوامل زیر بستگی دارد:

ط) فشار: با کاهش فشار، نقطه جوش نیز کاهش می یابد. این اثر را می توان در ارتفاعات بالاتر در کوهستان مشاهده کرد.

ii) ماهیت مولکولی: طبیعت مولکولی اطلاعاتی در مورد برهمکنش های مولکولی موجود در مولکول ها ارائه می دهد. فعل و انفعالات قوی تر نقطه جوش را افزایش می دهد.

iii) وزن مولکولی: وزن مولکولی همچنین اطلاعاتی در مورد برهمکنش های بین مولکولی ارائه می دهد. نقطه جوش با وزن مولکولی افزایش می یابد.

iv) ناخالصی ها: ناخالصی ها به تغییر خواص بین مولکولی مولکول ها کمک می کنند. آنها دامنه نقطه جوش را گسترش می دهند.

نقطه ذوب یک مخلوط به عوامل زیر بستگی دارد:

ط) فشار: با کاهش فشار، نقطه ذوب نیز کاهش می یابد. این به این دلیل است که در فشار بالاتر، مولکول ها در یک منطقه کوچک متمرکز می شوند.

ii) وزن مولکولی: وزن مولکولی همچنین اطلاعاتی در مورد برهمکنش های بین مولکولی ارائه می دهد. نقطه ذوب با وزن مولکولی افزایش می یابد.

iii) ناخالصی ها: ناخالصی ها به تغییر خواص بین مولکولی مولکول ها کمک می کنند. آنها دامنه نقطه ذوب را گسترش می دهند.

انواع مخلوط

بر اساس توزیع ذرات تشکیل دهنده، مخلوط ها می توانند همگن یا ناهمگن باشند.

مخلوط های همگن

مخلوط هایی که با ترکیب یکنواخت خود مشخص می شوند، مخلوط های همگن نامیده می شوند. تمام ذرات مواد تشکیل دهنده به طور یکنواخت یا یکنواخت در سراسر یک مخلوط همگن توزیع می شوند. بنابراین گفته می شود که چنین مخلوطی دارای خاصیت همگنی است. توزیع ذرات تشکیل دهنده یک مخلوط همگن دوتایی (متشکل از دو جزء) را می توان به صورت زیر نشان داد:

نمایش توزیع ذرات تشکیل دهنده در مخلوط همگن

برخی از ویژگی های مهم مخلوط های همگن عبارتند از:

• خاصیت همگنی در سراسر مخلوط حفظ می شود.
• ذرات یک مخلوط همگن با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند.
• فاز کل مخلوط یکسان است.
• در بیشتر موارد، جداسازی اجزای تشکیل دهنده مخلوط با فرآیندهای مکانیکی امکان پذیر نیست.
• هیچ خط جدایی بین اجزای تشکیل دهنده وجود ندارد.
• ذرات تشکیل دهنده در سطح میکروسکوپی اتم ها و مولکول ها وجود دارند.

نمونه ای از مخلوط همگن محلول شکر و آب است. وقتی شکر در آب مخلوط می شود، هر دو ماده در فاز مایع هستند. همچنین هیچ خط جدایی در این مورد مشاهده نمی شود.

نمایش یک مخلوط همگن متشکل از شکر و آب

چند نمونه دیگر از مخلوط های همگن عبارتند از:

• آلیاژها
• برنج
• محلول نمک
• هوا

مخلوط های ناهمگن

مخلوط هایی که با ترکیب غیر یکنواخت مشخص می شوند، مخلوط های ناهمگن نامیده می شوند. در یک مخلوط ناهمگن، ذرات تشکیل دهنده به طور نامنظم یا نامنظم توزیع می شوند. توزیع ذرات تشکیل دهنده در یک مخلوط ناهمگن دوتایی (متشکل از دو جزء) را می توان به صورت زیر نشان داد:

نمایش توزیع ذرات تشکیل دهنده در مخلوط ناهمگن

برخی از ویژگی های مهم مخلوط های ناهمگن عبارتند از:

• ذرات یک مخلوط ناهمگن با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند.
• فاز کل مخلوط یکسان نیست زیرا مواد تشکیل دهنده در فازهای مختلف وجود دارند.
• در بیشتر موارد، جداسازی اجزاء از طریق فرآیندهای مکانیکی امکان پذیر است.
• یک خط جدایی بین اجزای تشکیل دهنده وجود دارد زیرا مخلوط خاصیت همگنی را ندارد.
• ذرات تشکیل دهنده در سطح میکروسکوپی اتم ها و مولکول ها وجود ندارند. سایز بزرگتری دارند.

نمونه ای از مخلوط ناهمگن مخلوط ماسه و آب است. ذرات ماسه به طور یکنواخت در سراسر مخلوط توزیع نمی شوند. هنگامی که مزاحم نمی شوند، در پایین قرار می گیرند و یک خط جدایی را تشکیل می دهند. همچنین، ماسه در فاز جامد وجود دارد، در حالی که آب در فاز مایع وجود دارد.

نمایش یک مخلوط ناهمگن متشکل از نمک و آب