Зміст
Деякі рідини легко змішуються, як ідеальні партнери. Наприклад, алкогольні напої, як віскі, вино та пиво, - це всі суміші води та алкоголю. Інші рідини взагалі не змішуються. Якщо, наприклад, струсити пляшку з олією та водою, ти зможеш їх змішати, але як тільки повернеш пляшку на полицю, вони розділяться. Рідини, які не змішуються і залишаються змішаними, як кажуть, не змішуються.
Як розпускає Like
Як і розчинення, як просте правило, хіміки-хіміки використовують при оцінці того, наскільки розчинна сполука, ймовірно, буде в даному розчиннику, і те саме правило справедливе для визначення того, що дві рідини змішуються. Це правило пов'язане з тим, як атоми ділять електрони. Кисень і азот набагато корисніші, ніж вуглець або водень, тому молекули, які містять кисень або азот, пов'язані з вуглецем або воднем, мають особливі ділянки, де електрони діляться нерівномірно; ця частина молекули, як кажуть, полярна. Регіони, складені переважно з вуглецю та водню, навпаки, неполярні, оскільки електрони тут поділяються більш рівномірно. Атом азоту або кисню з приєднаним до нього атомом водню настільки полярний, що може утворювати слабкі зв’язки, які називаються водневими зв’язками з атомами кисню або азоту на інших молекулах.
Як і розчинники, як каже, рідини, ймовірно, добре змішаться, якщо вони мають подібну полярність і здатність до водневого зв’язку. Чим вони схожіші за цими двома характеристиками, тим більше шансів на те, що вони добре змішаться. Рідини, які суттєво відрізняються за цими характеристиками, навпаки, швидше за все, не змішуються.
Вода та вуглеводневі розчинники
Так само, як ви очікуєте від принципу подібних розчинень, розчинники на основі води та вуглеводнів, як правило, не змішуються. Загальні приклади включають гексан (C6H14), толуол (C7H8) і циклогексан (C6H12). Бензин - це суміш вуглеводневих розчинників, як гексан, тому бензин і вода не змішуються. Толуол - звичайний розчинник у розріджувачах фарби та інших промислових хімічних речовин, і вони, як правило, погано змішуються з водою.
Вода та нафта
Мабуть, найпоширеніший приклад не змішуваних рідин - це нафта і вода. Рослинні олії виготовляються з жирів; вони містять атоми кисню як частину так званої ефірної групи, але атоми кисню не мають приєднаних до них водень; тому, хоча ці атоми кисню можуть приймати водневі зв’язки, у них немає водню, який вони можуть використовувати для утворення водневого зв’язку з іншою молекулою. Також переважна більшість молекул жиру є вуглеводневими, тому більша частина молекули є неполярною. Ось чому молекули жиру, як правило, дуже погано змішуються з водою.
Метанол та вуглеводневі розчинники
Як і вода, інші високополярні розчинники, як правило, не змішуються з чистими вуглеводневими розчинниками. Наприклад, гексан не буде змішуватися з високополярним метанолом (CH3OH) або льодовиковою оцтовою кислотою (C2H4O2), оскільки він не має здатності утворювати водневі зв’язки з цими молекулами і занадто неполярний. Диметилсульфоксид - ще один полярний розчинник, який добре змішується з водою, але не змішується з гексаном або циклогексаном та іншими поширеними вуглеводневими розчинниками.