Αναμίξιμος ορισμός στη χημεία - Τι είναι η αναμίξιμη;

Αναμιξιμότητα είναι η ιδιότητα δύο ουσιών να αναμειγνύονται πλήρως για να σχηματίσουν ένα ομοιογενές διάλυμα. Συνήθως ο όρος χρησιμοποιείται για να περιγράψει υγρά μείγματα, αλλά ισχύει και για στερεά και αέρια.

Δύο ουσίες είναι αναμίξιμες αν αναμειχθούν σε όλες τις αναλογίες ή συγκεντρώσεις για να σχηματίσουν διάλυμα. Με άλλα λόγια, δεν έχει σημασία αν τα ανακατεύετε εξίσου ή εάν το ένα συστατικό υπάρχει σε μεγαλύτερη ποσότητα από το άλλο.

Δύο ουσίες είναι μη αναμίξιμες αν δεν αναμειχθούν τελείως για να σχηματιστεί διάλυμα. Όταν συνδυάζονται, οι μη αναμίξιμες ουσίες διαχωρίζονται σε στρώματα ή σχηματίζουν ένα ετερογενές μείγμα.

Παραδείγματα αναμίξιμων μιγμάτων

Η αιθανόλη και το νερό είναι αναμίξιμα υγρά. Ανεξάρτητα από τις αναλογίες που αναμειγνύονται, σχηματίζουν ένα διάλυμα. Το βενζόλιο και η ακετόνη είναι αναμίξιμα. Το εξάνιο και το ξυλόλιο είναι αναμίξιμα.

Όλα τα αέρια είναι αναμίξιμα μεταξύ τους σε κανονικές πιέσεις. Για παράδειγμα, το ήλιο και το άζωτο είναι αναμίξιμα. Ο αέρας και το αργό αναμειγνύονται. Οι ατμοί αιθανόλης και οι υδρατμοί αναμειγνύονται.

Τα αναμίξιμα στερεά λειτουργούν κάπως διαφορετικά επειδή σχηματίζονται από υγρά τήγματα και στη συνέχεια στερεοποιούνται. Τα στοιχεία που σχηματίζουν κράματα είναι αναμίξιμα. Έτσι, ο σίδηρος και ο άνθρακας αναμειγνύονται (για την κατασκευή χάλυβα). Ο χαλκός και ο ψευδάργυρος αναμειγνύονται (για την κατασκευή ορείχαλκου). Η ανάμιξη παράγει επίσης ορυκτά. Για παράδειγμα, ολιβίνη [(Mg,Fe)₂ SiO₄ ] είναι ένα στερεό διάλυμα που σχηματίζεται από φορστερίτη (Mg₂ SiO₄ ) και φαγιαλίτης (Fe₂ SiO₄ ).

Παραδείγματα μη αναμίξιμων μιγμάτων

Το λάδι και το νερό είναι ένα κλασικό παράδειγμα μη αναμίξιμων υγρών. Μπορείτε να ανακατέψετε λάδι και νερό, αλλά θα χωριστούν. Άλλα μη αναμίξιμα υγρά είναι το νερό και το βενζόλιο, το νερό και το τολουόλιο και η μεθανόλη και το κυκλοεξάνιο.

Ενώ όλα τα αέρια είναι αναμίξιμα σε κανονικές πιέσεις, η μη αναμίξιμη αερίου-αερίου μπορεί να συμβεί σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, τα συμπιεσμένα σωματίδια συμπεριφέρονται περισσότερο σαν υγρά, αλλά η θερμοκρασία υπερβαίνει την κρίσιμη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, οι ατμοί βενζολίου και οι υδρατμοί γίνονται μη αναμίξιμοι σε υψηλή πίεση.

Τα στερεά που δεν σχηματίζουν κράματα είναι παραδείγματα μη αναμίξιμων στερεών. Μπορούν να αναμειχθούν ως υγρά, αλλά διαχωρίζονται κατά τη στερεοποίηση. Για παράδειγμα, ο χαλκός και το κοβάλτιο είναι μη αναμίξιμα στερεά.

Μερικώς αναμίξιμα μείγματα

Τεχνικά, η αναμειξιμότητα είναι ασπρόμαυρη. Δύο ουσίες είναι είτε αναμίξιμες είτε δεν είναι. Ωστόσο, υπάρχουν επίπεδα μη αναμειξιμότητας. Ορισμένοι διαλύτες είναι διαλυτοί μεταξύ τους σε ορισμένες αναλογίες. Σε άλλες περιπτώσεις, πολύ λίγο από ένα συστατικό παραμένει αναμειγμένο. Για παράδειγμα, η βουτανόνη (μεθυλαιθυλοκετόνη) και το νερό είναι μη αναμίξιμα επειδή η βουτανόνη δεν είναι διαλυτή σε όλες τις αναλογίες, παρόλο που είναι σε μεγάλο βαθμό διαλυτή στο νερό.

Προσδιορισμός αναμιξιμότητας

Συνήθως, μπορείτε να καταλάβετε εάν δύο υγρά είναι αναμίξιμα κοιτάζοντας μόνο το αποτέλεσμα. Τα αναμίξιμα υγρά παράγουν ένα διαυγές υγρό, ενώ τα μη αναμίξιμα υγρά δίνουν ένα θολό ή πολυεπίπεδο μείγμα. Ωστόσο, εάν τα δύο υγρά έχουν το ίδιο χρώμα και παρόμοιους δείκτες διάθλασης, μπορεί να είναι δύσκολο να δει κανείς στρώματα. Τα αναμίξιμα στερεά σχηματίζουν ένα ομοιογενές στερεό. Τα μη αναμίξιμα στερεά διαχωρίζονται εντελώς διαφορετικά φαίνονται ετερογενή.

Για τους διαλύτες, είναι ευκολότερο να αναζητήσετε απλώς αν τα υγρά είναι αναμίξιμα.

Παράγοντες που καθορίζουν την αναμιξιμότητα

Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την αναμειξιμότητα. Ουσίες με παρόμοια πολικότητα τείνουν να είναι αναμίξιμες. Με άλλα λόγια, «το όμοιο διαλύει το όμοιο». Οι μη πολικοί διαλύτες, που συγκρατούνται μαζί από τις δυνάμεις του van der Waals, δεν μπορούν να ξεπεράσουν τους ισχυρότερους δεσμούς των μορίων των πολικών διαλυτών για να μπουν ανάμεσά τους και να αναμειχθούν. Έτσι, οι πολικοί διαλύτες συνήθως αναμιγνύονται με άλλους πολικούς διαλύτες, ενώ οι μη πολικοί διαλύτες συνήθως αναμιγνύονται με άλλους μη πολικούς διαλύτες. Υπάρχουν εξαιρέσεις, επομένως παίζουν και άλλοι παράγοντες.

Το ποσοστό βάρους της υδρογονανθρακικής αλυσίδας καθορίζει εάν οι οργανικές ενώσεις είναι αναμίξιμες με το νερό. Η αιθανόλη έχει μόνο δύο άτομα άνθρακα και είναι αναμίξιμη με το νερό. Αντίθετα, η 1-βουτανόλη έχει τέσσερα άτομα άνθρακα και είναι μη αναμίξιμη με το νερό.

Τα πολυμερή τείνουν να αναμιγνύονται μεταξύ τους εάν το μείγμα έχει χαμηλότερη διαμορφωτική εντροπία από τα συστατικά του.

Διαφορά μεταξύ αναμειξιμότητας και διαλυτότητας

Η αναμειξιμότητα και η διαλυτότητα είναι σχετικές έννοιες. Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ τους είναι ότι η αναμειξιμότητα περιγράφει ένα μείγμα δύο συστατικών στην ίδια φάση, όπως δύο υγρά ή δύο αέρια. Η διαλυτότητα είναι μια γενικότερη έννοια που μπορεί να περιγράψει τι συμβαίνει σε ένα μείγμα δύο διαφορετικών φάσεων, όπως η ζάχαρη (ένα στερεό) και το νερό (ένα υγρό). Διαλυτότητα είναι η ικανότητα ενός συστατικού (της διαλυμένης ουσίας) να διαλύεται στο άλλο συστατικό (τον διαλύτη). Φυσικά, η διαλυτότητα μπορεί να εφαρμοστεί σε μείγματα όπου τόσο η διαλυμένη ουσία όσο και ο διαλύτης είναι η ίδια φάση. Τα αναμίξιμα υγρά είναι διαλυτά σε όλες τις συγκεντρώσεις.

Αναφορές

• Gilbert, John C.; Martin, Stephen F. (2010). Πειραματική Οργανική Χημεία:Μια Προσέγγιση Μικρής και Μικρής Κλίμακας . Cengage Learning. ISBN 978-1439049143.
• Rowlinson, J. S.; Swinton, F. L. (1982). Υγρά και υγρά μείγματα (3η έκδ.). Butterworths Monographs in Chemistry.
• Stephen, H.; Stephen, T. (2013). Δυαδικά συστήματα:Διαλυτότητες ανόργανων και οργανικών ενώσεων . Τόμος 1Π1. Elsevier. ISBN 9781483147123.
• Wade, Leroy G. (2003). Οργανική Χημεία . Pearson Education. Π. 412. ISBN 0-13-033832-X.