Che cos'è una miscela nella scienza?

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In chimica, una miscela si forma quando due o più sostanze sono combinati in modo tale che ogni sostanza mantenga la propria identità chimica. I legami chimici tra i componenti non vengono 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 punto di ebollizione e punto di fusione . Ad esempio, mescolando insieme acqua e alcol si ottiene una miscela che ha un punto di ebollizione più alto e un punto di fusione più basso di alcol (punto di ebollizione inferiore e punto di ebollizione superiore rispetto all'acqua).

Punti chiave: 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 definite dalla dimensione delle particelle includono colloidi, soluzioni e sospensioni.

Esempi di miscele

• Farina e zucchero possono essere combinati per formare una miscela.
• Zucchero e acqua formano un composto.
• I marmi e il sale possono essere combinati per formare una miscela.
• Il fumo è una miscela di solido particelle e gas.

Tipi di miscele

Due grandi categorie di miscele sono miscele eterogenee ed omogenee . Le miscele eterogenee non sono uniformi in tutta la composizione (es. ghiaia), mentre le miscele omogenee hanno la stessa fase e composizione, indipendentemente da dove le campionate (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 tuo campione ne contiene solo pochi molecole , mentre un sacchetto di verdure miste può apparire omogeneo se il tuo campione è un intero camion carico di loro. Si noti inoltre che anche se un campione è costituito da un singolo elemento, può formare una miscela eterogenea. Un esempio potrebbe essere una miscela di mina e diamanti (entrambi al carbonio). Un altro esempio potrebbe essere una miscela di polvere d'oro e pepite.

Oltre ad essere classificati come eterogenei o omogenei, miscele può anche essere descritto in base alla granulometria 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 decantando o centrifugando il campione. Esempi di soluzioni includono aria (gas), ossigeno disciolto nell'acqua (liquido) e mercurio nell'amalgama d'oro (solido), opale (solido) e gelatina (solida).

Colloide: UN soluzione colloidale appare omogeneo ad occhio nudo, ma le particelle sono evidenti all'ingrandimento del microscopio. Le dimensioni delle particelle variano da 1 nanometro a 1 micrometro. Come le soluzioni, i colloidi sono fisicamente stabili. Esibiscono l'effetto Tyndall. I componenti colloidali non possono essere separati usando decantazione , ma può essere isolato da 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 far apparire la miscela eterogenea. Gli agenti stabilizzanti sono necessari per impedire la separazione delle particelle. Come i colloidi, le sospensioni esibiscono il Effetto Tyndall . Le sospensioni possono essere separate mediante decantazione o centrifugazione. Esempi di sospensioni includono polvere nell'aria (solidi in gas), vinaigrette (liquidi in liquidi), fango (solidi in liquidi), sabbia (solidi miscelati insieme) e granito (solidi miscelati).

Esempi che non sono miscele

Solo perché mescoli due sostanze chimiche insieme, non aspettarti di ottenere 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. Anche la combinazione di un acido e di una base non produce una miscela.

Fonti

• De Paola, Giulio; Atkins, PW La chimica fisica di Atkins (7a ed.).
• Petrucci RH, Harwood WS, Herring FG (2002). Chimica generale, 8a ed . New York: Prentice-Hall.
• West RC, ed. (1990). CRC Manuale di chimica e fisica . Boca Raton: società editrice di gomma chimica.
• Whitten KW, Gailey DK e Davis RE (1992). Chimica generale, 4a ed . Filadelfia: Saunders College Publishing.