Hỗn hợp khác với các chất tinh khiết như
Tất cả các hỗn hợp bao gồm hai hoặc nhiều chất tinh khiết (nguyên tố hoặc hợp chất). Sự khác biệt giữa hỗn hợp và hợp chất là cách các nguyên tố hoặc chất kết hợp với nhau để tạo thành chúng. Hợp chất là các chất tinh khiết vì chúng chỉ chứa một loại phân tử. Các phân tử được làm từ các nguyên tử đã liên kết với nhau. Nhưng trong một hỗn hợp, các nguyên tố và hợp chất đều được tìm thấy xen kẽ thể chất nhưng không hóa học-không có liên kết nguyên tử hình thành giữa các chất tinh khiết tạo thành hỗn hợp.
Nhưng bất kể liên kết nguyên tử, hỗn hợp có thể trở nên khá gắn kết. Thường được gọi là các giải pháp, hỗn hợp đồng nhất là những hỗn hợp mà các chất trộn tốt đến mức chúng không thể được nhìn thấy riêng lẻ ở dạng khác biệt. Thành phần của chúng là đồng nhất, tức là giống nhau trong suốt hỗn hợp. Sự đồng nhất này là do các thành phần của hỗn hợp đồng nhất xảy ra theo tỷ lệ giống nhau trong mọi phần của hỗn hợp.
Ngược lại, hỗn hợp không đồng nhất là một trong đó các chất cấu thành không được phân phối đồng đều. Chúng thường có thể được phân tách bằng mắt và thậm chí tách ra tương đối dễ dàng, mặc dù nhiều phương pháp tồn tại để tách các giải pháp đồng nhất là tốt.
Một hình dung cho sự khác biệt giữa các chất (hợp chất, nguyên tố) và hỗn hợp (cả đồng nhất và không đồng nhất).Ví dụ về hỗn hợp không đồng nhất sẽ là đá viên (trước khi tan chảy) trong soda, ngũ cốc trong sữa, các loại topping khác nhau trên pizza, toppings trong sữa chua đông lạnh, một hộp các loại hạt. Ngay cả một hỗn hợp dầu và nước là không đồng nhất vì mật độ của nước và dầu là khác nhau, điều này ngăn cản sự phân phối đồng đều trong hỗn hợp.
Ví dụ về hỗn hợp đồng nhất là sữa lắc, nước rau trộn, đường hòa tan trong cà phê, rượu trong nước và hợp kim như thép. Ngay cả không khí trong bầu khí quyển của chúng ta cũng là một hỗn hợp đồng nhất của các loại khí khác nhau và - tùy thuộc vào thành phố bạn sống - các chất ô nhiễm. Nhiều chất, như muối và đường, hòa tan trong nước tạo thành hỗn hợp đồng nhất.
Có ba họ hỗn hợp: dung dịch, huyền phù và chất keo. Các giải pháp là đồng nhất trong khi huyền phù và chất keo là không đồng nhất.
Các giải pháp là các hỗn hợp đồng nhất có chứa chất tan hòa tan trong dung môi, ví dụ: muối hòa tan trong nước. Khi dung môi là nước, nó được gọi là dung dịch nước. Tỷ lệ khối lượng của chất tan với dung môi được gọi là nồng độ của dung dịch.
Các giải pháp có thể là chất lỏng, khí hoặc thậm chí rắn. Không chỉ vậy, các thành phần riêng lẻ của giải pháp có thể là các trạng thái khác nhau của vật chất. Chất tan giả định pha (rắn, lỏng hoặc khí) của dung môi khi dung môi là phần lớn hơn của hỗn hợp.
Một huyền phù là một hỗn hợp không đồng nhất có chứa các hạt rắn đủ lớn để lắng. Các hạt rắn không hòa tan trong dung môi mà lơ lửng và tự do trôi nổi. Chúng lớn hơn 1 micromet và thường đủ lớn để có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Một ví dụ là cát trong nước. Một tính năng chính của huyền phù là các hạt lơ lửng lắng xuống theo thời gian nếu không bị xáo trộn.
Các chất keo không đồng nhất giống như huyền phù nhưng nhìn bề ngoài có vẻ đồng nhất vì các hạt trong hỗn hợp rất nhỏ - 1 nanomet đến 1 micromet. Sự khác biệt giữa chất keo và huyền phù là các hạt trong chất keo nhỏ hơn và các hạt sẽ không lắng xuống theo thời gian.
Giải pháp | Keo | Huyền phù | |
---|---|---|---|
Tính đồng nhất | Đồng nhất | Không đồng nhất ở cấp độ hiển vi nhưng đồng nhất về mặt thị giác | không đồng nhất |
Kích thước hạt | < 1 nanometer (nm) | 1nm - 1 micromet (mm) | > 1 mm |
Thể chất ổn định | Đúng | Đúng | Cần chất ổn định |
Triển lãm hiệu ứng Tyndall | Không | Đúng | Đúng |
Tách bằng máy ly tâm | Không | Đúng | Đúng |
Tách bằng decantation | Không | Không | Đúng |
Ở một mức độ nhất định, bạn có thể nói (nếu bạn là người phạm tội) rằng câu hỏi liệu hỗn hợp là đồng nhất hay không đồng nhất phụ thuộc vào quy mô mà hỗn hợp được lấy mẫu.
Nếu quy mô lấy mẫu là tốt (nhỏ), nó có thể nhỏ như một phân tử. Trong trường hợp đó, bất kỳ mẫu nào sẽ trở nên không đồng nhất bởi vì nó có thể được phân định rõ ràng ở quy mô đó. Tương tự, nếu mẫu là toàn bộ hỗn hợp, bạn có thể coi nó là đủ đồng nhất.
Vì vậy, để duy trì thực tế, chúng tôi sử dụng quy tắc này để quyết định xem hỗn hợp có đồng nhất hay không: nếu tính chất quan tâm của hỗn hợp là như nhau bất kể mẫu nào được lấy để kiểm tra được sử dụng, hỗn hợp đó có đồng nhất không.