Vad är en blandning i vetenskap?

I kemi bildas en blandning när två eller flera ämnen kombineras så att varje ämne behåller sin egen kemiska identitet. Kemiska bindningar mellan komponenterna är varken trasiga eller bildas. Observera att även om de kemiska egenskaperna hos komponenterna inte har förändrats, kan en blandning uppvisa nya fysikaliska egenskaper, som kokpunkt och smältpunkt. Blandning av vatten och alkohol ger till exempel en blandning som har en högre kokpunkt och lägre smältpunkt än alkohol (lägre kokpunkt och högre kokpunkt än vatten).

Viktiga takeaways: blandningar

• En blandning definieras som resultatet av att kombinera två eller flera ämnen, så att var och en bibehåller sin kemiska identitet. Med andra ord inträffar inte en kemisk reaktion mellan komponenter i en blandning.
• Exempel inkluderar kombinationer av salt och sand, socker och vatten och blod.
• Blandningar klassificeras utifrån hur enhetliga de är och på partikelstorleken för komponenter relativt varandra.
• Homogena blandningar har en enhetlig sammansättning och fas genom sin volym, medan heterogena blandningar inte verkar enhetliga och kan bestå av olika faser (t.ex. vätska och gas).
• Exempel på typer av blandningar definierade av partikelstorlek inkluderar kolloider, lösningar och suspensioner.

Exempel på blandningar

• Mjöl och socker kan kombineras för att bilda en blandning.
• Socker och vatten bildar en blandning.
• Marmor och salt kan kombineras för att bilda en blandning.
• Rök är en blandning av fasta partiklar och gaser.

Typer av blandningar

Två breda kategorier av blandningar är heterogena och homogena blandningar. Heterogena blandningar är inte enhetliga i hela kompositionen (t.ex. grus), medan homogena blandningar har samma fas och sammansättning, oavsett var du provar dem (t.ex. luft). Skillnaden mellan heterogena och homogena blandningar är en fråga om förstoring eller skala. Till exempel kan till och med luft tyckas vara heterogent om ditt prov bara innehåller några få molekyler, medan en påse med blandade grönsaker kan verka homogen om ditt prov är en hel lastbil full av dem. Observera också att även om ett prov består av ett enda element kan det bilda en heterogen blandning. Ett exempel skulle vara en blandning av blyertspenna och diamanter (båda kol). Ett annat exempel kan vara en blandning av guldpulver och nuggets.

Förutom att de klassificeras som heterogena eller homogena, kan blandningar också beskrivas enligt komponenternas partikelstorlek:

Lösning: En kemisk lösning innehåller mycket små partikelstorlekar (mindre än 1 nanometer i diameter). En lösning är fysiskt stabil och komponenterna kan inte separeras genom dekantering eller centrifugering av provet. Exempel på lösningar inkluderar luft (gas), upplöst syre i vatten (vätska) och kvicksilver i guldamalgam (fast), opal (fast) och gelatin (fast).

Kolloid: En kolloidal lösning verkar homogen med blotta ögat, men partiklar är uppenbara under mikroskopförstoring. Partikelstorlekar sträcker sig från 1 nanometer till 1 mikrometer. Liksom lösningar är kolloider fysiskt stabila. De visar Tyndall-effekten. Kolloidkomponenter kan inte separeras med dekantering, men kan isoleras genom centrifugering. Exempel på kolloider inkluderar hårspray (gas), rök (gas), vispad grädde (flytande skum), blod (vätska), 

Suspension: Partiklar i en suspension är ofta tillräckligt stora för att blandningen verkar heterogen. Stabiliseringsmedel krävs för att hålla partiklarna från att separera. Liksom kolloider uppvisar suspensioner Tyndall-effekten. Suspensioner kan separeras med antingen dekantering eller centrifugering. Exempel på suspensioner inkluderar damm i luft (fast i gas), vinaigrette (vätska i vätska), lera (fast i vätska), sand (fasta ämnen blandade ihop) och granit (blandat fast material).

Exempel som inte är blandningar

Bara för att du blandar två kemikalier tillsammans, förvänta dig inte att du alltid får en blandning! Om en kemisk reaktion inträffar förändras en reaktants identitet. Detta är inte en blandning. Kombination av vinäger och bakpulver resulterar i en reaktion att producera koldioxid och vatten. Så du har inte en blandning. Att kombinera en syra och en bas ger inte heller en blandning.

källor

• De Paula, Julio; Atkins, P. W. Atkins 'fysikaliska kemi (7: e upplagan).
• Petrucci R. H., Harwood W. S., Herring F. G. (2002). Allmän kemi, 8: e upplagan. New York: Prentice-Hall.
• Weast R. C., Ed. (1990). CRC-handbok för kemi och fysik. Boca Raton: Chemical Rubber Publishing Company.
• Whitten K.W., Gailey K. D. och Davis R. E. (1992). Allmän kemi, 4: e upplagan. Philadelphia: Saunders College Publishing.