Wissenschaft

Mischungsdefinition und Beispiele in der Wissenschaft

In der Chemie bildet sich ein Gemisch, wenn zwei oder mehr Substanzen so kombiniert werden, dass jede Substanz ihre eigene chemische Identität behält. Chemische Bindungen zwischen den Komponenten werden weder gebrochen noch gebildet. Beachten Sie, dass eine Mischung, obwohl sich die chemischen Eigenschaften der Komponenten nicht geändert haben, neue physikalische Eigenschaften wie Siedepunkt und Schmelzpunkt aufweisen kann. Zum Beispiel ergibt das Zusammenmischen von Wasser und Alkohol eine Mischung, die einen höheren Siedepunkt und einen niedrigeren Schmelzpunkt als Alkohol aufweist (niedrigerer Siedepunkt und höherer Siedepunkt als Wasser).

Key Takeaways: Mischungen

  • Ein Gemisch ist definiert als das Ergebnis der Kombination von zwei oder mehr Substanzen, so dass jede ihre chemische Identität beibehält. Mit anderen Worten findet keine chemische Reaktion zwischen Komponenten eines Gemisches statt.
  • Beispiele sind Kombinationen aus Salz und Sand, Zucker und Wasser und Blut.
  • Gemische werden basierend auf ihrer Einheitlichkeit und der Partikelgröße der Komponenten relativ zueinander klassifiziert.
  • Homogene Gemische haben über ihr gesamtes Volumen eine einheitliche Zusammensetzung und Phase, während heterogene Gemische nicht einheitlich erscheinen und aus verschiedenen Phasen (z. B. Flüssigkeit und Gas) bestehen können.
  • Beispiele für Arten von Gemischen, die durch die Partikelgröße definiert sind, umfassen Kolloide, Lösungen und Suspensionen.

 

Beispiele für Gemische

  • Mehl und Zucker können kombiniert werden, um eine Mischung zu bilden.
  • Zucker und Wasser bilden eine Mischung.
  • Murmeln und Salz können kombiniert werden, um eine Mischung zu bilden.
  • Rauch ist eine Mischung aus festen Partikeln und Gasen.

 

Arten von Gemischen

Zwei breite Kategorien von Gemischen sind heterogene und homogene Gemische. Heterogene Gemische sind in der gesamten Zusammensetzung nicht einheitlich (z. B. Kies), während homogene Gemische die gleiche Phase und Zusammensetzung aufweisen, unabhängig davon, wo Sie sie probieren (z. B. Luft). Die Unterscheidung zwischen heterogenen und homogenen Gemischen ist eine Frage der Vergrößerung oder des Maßstabs. Zum Beispiel kann sogar Luft heterogen erscheinen, wenn Ihre Probe nur wenige Moleküle enthält , während ein Beutel mit gemischtem Gemüse homogen erscheinen kann, wenn Ihre Probe eine ganze LKW-Ladung voll davon ist. Beachten Sie auch, dass eine Probe, selbst wenn sie aus einem einzelnen Element besteht, eine heterogene Mischung bilden kann. Ein Beispiel wäre eine Mischung aus Bleistiftmine und Diamanten (beide Kohlenstoff). Ein anderes Beispiel könnte eine Mischung aus Goldpulver und Nuggets sein.

Neben der Einstufung als heterogen oder homogen können Gemische auch nach der Partikelgröße der Komponenten beschrieben werden:

Lösung: Eine chemische Lösung enthält sehr kleine Partikelgrößen (weniger als 1 Nanometer Durchmesser). Eine Lösung ist physikalisch stabil und die Komponenten können nicht durch Dekantieren oder Zentrifugieren der Probe getrennt werden. Beispiele für Lösungen umfassen Luft (Gas), gelösten Sauerstoff in Wasser (Flüssigkeit) und Quecksilber in Goldamalgam (Feststoff), Opal (Feststoff) und Gelatine (Feststoff).

Kolloid: Eine kolloidale Lösung erscheint mit bloßem Auge homogen, Partikel sind jedoch unter Mikroskopvergrößerung sichtbar. Die Partikelgrößen reichen von 1 Nanometer bis 1 Mikrometer. Kolloide sind wie Lösungen physikalisch stabil. Sie zeigen den Tyndall-Effekt. Kolloidkomponenten können nicht durch Dekantieren getrennt werden , sondern können durch Zentrifugation isoliert werden . Beispiele für Kolloide sind Haarspray (Gas), Rauch (Gas), Schlagsahne (Flüssigschaum), Blut (Flüssigkeit),

Suspension: Partikel in einer Suspension sind oft groß genug, dass die Mischung heterogen erscheint. Stabilisierungsmittel sind erforderlich, um zu verhindern, dass sich die Partikel trennen. Suspensionen zeigen wie Kolloide den Tyndall-Effekt. Suspensionen können entweder durch Dekantieren oder Zentrifugieren getrennt werden. Beispiele für Suspensionen umfassen Staub in Luft (fest in Gas), Vinaigrette (flüssig in flüssig), Schlamm (fest in flüssig), Sand (Feststoffe zusammengemischt) und Granit (gemischte Feststoffe).

 

Beispiele, die keine Gemische sind

Nur weil Sie zwei Chemikalien miteinander mischen, sollten Sie nicht erwarten, dass Sie immer eine Mischung erhalten! Wenn eine chemische Reaktion auftritt, ändert sich die Identität eines Reaktanten. Dies ist keine Mischung. Die Kombination von Essig und Backpulver führt zu einer Reaktion unter Bildung von Kohlendioxid und Wasser. Sie haben also keine Mischung. Das Kombinieren einer Säure und einer Base erzeugt auch keine Mischung.

 

Quellen

  • De Paula, Julio; Atkins, PW  Atkins ‚Physikalische Chemie  (7. Aufl.).
  • Petrucci RH, Harwood WS, Hering FG (2002). Allgemeine Chemie, 8. Aufl . New York: Prentice-Hall.
  • Weast RC, Ed. (1990). CRC Handbuch für Chemie und Physik . Boca Raton: Chemischer Kautschukverlag.
  • Whitten KW, Gailey KD und Davis RE (1992). Allgemeine Chemie, 4. Aufl . Philadelphia: Saunders College Publishing.

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