Cos'è una miscela nella scienza?

In chimica, una miscela si forma quando due o più sostanze vengono combinate in modo tale che ciascuna sostanza mantenga la propria identità chimica. I legami chimici tra i componenti non sono né rotti né formati. Si noti che anche se le proprietà chimiche dei componenti non sono cambiate, una miscela può presentare nuove proprietà fisiche, come il punto di ebollizione e il punto di fusione. Ad esempio, mescolando insieme acqua e alcool si ottiene una miscela che ha un punto di ebollizione più alto e un punto di fusione più basso dell'alcool (punto di ebollizione più basso e punto di ebollizione più alto dell'acqua).

Key Takeaways: miscele

• Una miscela è definita come il risultato della combinazione di due o più sostanze, in modo tale che ciascuna mantenga la propria identità chimica. In altre parole, non si verifica una reazione chimica tra i componenti di una miscela.
• Gli esempi includono combinazioni di sale e sabbia, zucchero e acqua e sangue.
• Le miscele sono classificate in base alla loro uniformità e alla dimensione delle particelle dei componenti l'una rispetto all'altra.
• Le miscele omogenee hanno una composizione e una fase uniformi per tutto il loro volume, mentre le miscele eterogenee non appaiono uniformi e possono essere costituite da fasi diverse (ad esempio liquido e gas).
• Esempi di tipi di miscele definiti dalla dimensione delle particelle includono colloidi, soluzioni e sospensioni.

Esempi di miscele

• Farina e zucchero possono essere combinati per formare una miscela.
• Lo zucchero e l'acqua formano una miscela.
• Marmi e sale possono essere combinati per formare una miscela.
• Il fumo è una miscela di particelle solide e gas.

Tipi di miscele

Due grandi categorie di miscele sono miscele eterogenee e omogenee. Le miscele eterogenee non sono uniformi in tutta la composizione (ad es. Ghiaia), mentre le miscele omogenee hanno la stessa fase e composizione, indipendentemente da dove le campionate (ad es. Aria). La distinzione tra miscele eterogenee e omogenee è una questione di ingrandimento o scala. Ad esempio, anche l'aria può sembrare eterogenea se il campione contiene solo poche molecole, mentre un sacchetto di verdure miste può apparire omogeneo se il campione è un intero carico di camion pieno di esse. Inoltre, anche se un campione è costituito da un singolo elemento, può formare una miscela eterogenea. Un esempio potrebbe essere una miscela di piombo di matita e diamanti (entrambi di carbonio). Un altro esempio potrebbe essere una miscela di polvere d'oro e pepite.

Oltre ad essere classificate come eterogenee o omogenee, le miscele possono anche essere descritte in base alla dimensione delle particelle dei componenti:

Soluzione: Una soluzione chimica contiene particelle di dimensioni molto piccole (meno di 1 nanometro di diametro). Una soluzione è fisicamente stabile e i componenti non possono essere separati mediante decantazione o centrifugazione del campione. Esempi di soluzioni includono aria (gas), ossigeno disciolto in acqua (liquido) e mercurio in amalgama d'oro (solido), opale (solido) e gelatina (solido).

Colloide: Una soluzione colloidale appare omogenea a occhio nudo, ma le particelle sono evidenti sotto l'ingrandimento del microscopio. Le dimensioni delle particelle vanno da 1 nanometro a 1 micrometro. Come le soluzioni, i colloidi sono fisicamente stabili. Esibiscono l'effetto Tyndall. I componenti colloidi non possono essere separati mediante decantazione, ma possono essere isolati mediante centrifugazione. Esempi di colloidi includono lacca per capelli (gas), fumo (gas), panna montata (schiuma liquida), sangue (liquido), 

Sospensione: Le particelle in una sospensione sono spesso abbastanza grandi da rendere la miscela eterogenea. Sono necessari agenti stabilizzanti per impedire alle particelle di separarsi. Come i colloidi, le sospensioni mostrano l'effetto Tyndall. Le sospensioni possono essere separate mediante decantazione o centrifugazione. Esempi di sospensioni includono polvere nell'aria (solido nel gas), vinaigrette (liquido nel liquido), fango (solido nel liquido), sabbia (solidi miscelati insieme) e granito (solidi miscelati).

Esempi che non sono miscele

Solo perché mescoli due sostanze chimiche insieme, non aspettarti che otterrai sempre una miscela! Se si verifica una reazione chimica, l'identità di un reagente cambia. Questa non è una miscela. La combinazione di aceto e bicarbonato di sodio provoca una reazione per produrre anidride carbonica e acqua. Quindi, non hai una miscela. La combinazione di un acido e una base inoltre non produce una miscela.

fonti

• De Paula, Julio; Atkins, P. W. Chimica fisica di Atkins (7 ° ed.).
• Petrucci R. H., Harwood W. S., Herring F. G. (2002). Chimica generale, 8a ed. New York: Prentice-Hall.
• Weast R. C., Ed. (1990). Manuale CRC di chimica e fisica. Boca Raton: Chemical Publishing Publishing Company.
• Whitten K.W., Gailey K. D. e Davis R. E. (1992). Chimica generale, 4a ed. Filadelfia: Saunders College Publishing.