HOMOGENNÍ SMĚS: VLASTNOSTI A PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Homogenní směs je ten, jehož komponenty vytvořit jednotný materiál fáze; to znamená, že to, co vidíme ve fyzickém měřítku, které umožňuje naše vize, není rozdíl v jeho složení ani v jeho vlastnostech. To znamená, že její komponenty (soluty) nelze oddělit jednoduchými mechanickými technikami.

V chemii jsou homogenní směsi docela běžné, protože sestávají z jakéhokoli roztoku nebo roztoku, který je připraven v laboratoři a který nevykazuje dvě fáze; jedna pevná látka a druhá kapalina, obvykle, když například dojde ke srážení.

Homogenní směsi však obsahují více než roztoky (vodné nebo organické) s rozpuštěnými soluty (plynné, kapalné nebo pevné). Mohou být také plynné nebo pevné, pokud se jeví viditelně jednotné; stejně jako šlehačka na obrázku výše.

Homogenita směsi nebo materiálu závisí na míře, s jakou je považována, ať už mikro, nebo makroskopicky, za někdy pouze pouhou perspektivu. Kritéria složení, distribuce, struktury a vlastností se však také používají k potvrzení, či ne, pokud je směs homogenní.

Některé příklady homogenních směsí jsou vzduch, sůl nebo cukrová voda, kovová slitina, vodka nebo ocet, i když níže vysvětlíme více.

Vlastnosti homogenních směsí

Šálek se šlehačkou: příklad homogenní směsi. Zdroj: Wendy Drummer přes Pexels.

Jsou jednotné a izotropní

Všechny homogenní směsi, bez ohledu na jejich materiálovou fázi, mají jednu společnou konstantu: mají stejné vlastnosti, viditelné nebo mikroskopické, fyzikální nebo chemické. Tato kritéria se samozřejmě použijí, když nestačí pozorovat jednu fázi nebo pokud chcete od sebe odlišit dvě směsi podle jejich homogenity.

Například sklo, do kterého byly přidány oxidy, aby se zbarvilo do žluté, je homogenní směs, protože na první pohled je stejnoměrná po celé délce (bez ohledu na její tvar nebo geometrii). Rovněž je izotropní, protože jeho vlastnosti se nemění ve směru skla, kde se měří.

Nyní máme dvě vlastnosti homogenních směsí: jsou jednotné a izotropní; i když izotropie neznamená vždy homogenitu sama o sobě. Uvedená uniformita se také týká jejího složení a distribuce složek nebo solutů.

Například v případě šlehačky nesmí být žádné mastnější nebo sladší oblasti než ostatní. Bez ohledu na to, kde se má lžíce vzít, pokud byl vyroben se stejným receptem, krém bude jednotný a homogenní, i když lze pozorovat určité rozdíly v tónech jeho barev.

Její součásti jsou mechanicky neoddělitelné

Heterogenní směsi se vyznačují tím, že jejich složky lze separovat ručně nebo mechanicky; zatímco totéž se nestává u homogenních směsí, vyžadujících jiné separační techniky. To je způsobeno skutečností, že hlavní fáze nebo rozpouštědlo dokáže inkorporovat a účinně distribuovat soluty.

Když se vrátíme ke šlehačce, není možné získat všechny přísady, které byly použity k přímé nebo mechanické přípravě; cukr, tuk a vzduch jsou míchány a jejich oddělení vyžaduje více než jen nástroj. Totéž platí pro zlaté sklo.

Velikost jeho rozpuštěných částic je velmi malá

Homogenní směsi jsou jednotné a neoddělitelné, protože kromě účinné distribuce jejich složek nebo rozpuštěných látek je jejich velikost velmi malá. V šlehačce je fází rozpouštědla tuk, zatímco rozpuštěnou látkou je v podstatě vzduch. Vzduchové bubliny jsou příliš malé na to, aby byly vidět na povrchu.

Nyní je vhodné odkazovat na vodné roztoky solí. Částice soli jsou příliš malé na to, aby se spojily a usadily se při konstantní teplotě a bez odpařování vody. Neexistuje žádná technika nebo filtry (přinejmenším ne konvenční), které by dokázaly odstranit soli z vody, aniž by bylo nutné ji destilovat nebo odpařit.

Mají tendenci být mikroskopicky jednotné

Existují směsi, které vypadají jednotně, ale při pohledu na zmenšené měřítko se stanou heterogenními. Přesto, pokud je distribuce těchto složek rovnoměrná, lze předpokládat, že směs je nadále homogenní; to znamená, že musí být uspořádány tak, aby neexistovaly „vnitřní fáze“.

To je místo, kde je zpochybněna homogenita naší šlehačky: jsou mikroskopické částice tuku a vzduchu rovnoměrně distribuovány? Je toto rozložení konstantní v celém krému?

Pokud jsou odpovědi ano, pak je krém stále homogenní; jinak, jak by se stalo, kdyby existovaly části, kde je více tuku nebo vzduchu než v jiných, říká se, že je heterogenní. To se děje proto, že šlehačka je koloid, což jsou homogenní směsi, ale mikroskopicky heterogenní.

Příklady homogenních směsí

Vodní roztoky

Voda je univerzální rozpouštědlo. Když se v něm rozpustí jeden nebo více vysoce rozpustných rozpuštěných látek, získají se transparentní nebo barevné roztoky, které jsou homogenní. Slaná voda (z moří) nebo cukr (pro šťávy nebo nápoje) jsou proto příklady homogenních směsí.

Z těchto vodných roztoků (a některých tekutých produktů) můžeme zmínit: kávu (bez smetany), ocet, vína, piva, olej, tekutá mýdla, nealkoholické nápoje (bez třepání), indikační roztoky, lepidla, hydroxid sodný, kyselina chlorovodíková, sirupy, roztoky solí přechodných kovů atd.

Koloidy

I když nemusí být mikroskopicky homogenní, jejich velikost částic je stále příliš malá na to, aby se daly snadno pozorovat nebo oddělit.

Mezi některé koloidy máme: cigaretový kouř, opar, rtěnku, majonézu, sýr, želé, mléko, šlehačku, zmrzlinu, barvy atd.

Vzduch

Vzduch je dokonalým příkladem homogenní směsi plynů, protože se skládá z několika plynů (dusík, kyslík, argon, vodní pára atd.), Které nelze pouhým okem rozlišit; mohou však být separovány, pokud jsou podrobeny zkapalnění a poté frakční destilaci.

Slitiny

Slitiny jsou příklady homogenních pevných směsí, protože kovy již nelze oddělit a integrovat stejný krystal.

Proto jsou oceli homogenní směsi, protože bez ohledu na to, jaké formy přijmou (desky, řetězy, nosníky atd.), Složení a jejich vlastnosti jsou konstantní kdekoli jsou určeny. Totéž platí pro amalgámy, galinstan, bronz, cín a bílé zlato.

Ostatní

Všimněte si, že přichází bod, kdy se směsi kvůli jejich použití začnou považovat za materiály. Takto máme kromě slitin, sklenic a keramiky (jednotné barvy). Stejně tak lze za homogenní směsi považovat některá dřeva a plasty, stejně jako kameny nebo textilní vlákna.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21. září 2019). Rozdíl mezi heterogenními a homogenními směsmi. Obnoveno z: thinkco.com
3. Erin Noxon. (2019). Definice homogenní směsi: Lekce pro děti Video. Studie. Obnoveno z: study.com
4. Nadace CK-12. (16. října 2019). Homogenní směs. Chemie LibreTexts. Obnoveno z: chem.libretexts.org
5. Chemicool Dictionary. (2017). Definice homogenní. Obnoveno z: chemicool.com
6. Wikipedia. (2019). Homogenní a heterogenní směsi. Obnoveno z: en.wikipedia.org