Homogene versus heterogene mengsels

Mengsels verschillen van zuivere stoffen zoals elementen en verbindingen omdat mengsels verschillende stoffen bevatten die fysiek maar niet chemisch worden gecombineerd. De afzonderlijke componenten in een mengsel behouden hun identiteit.

Mengsels zijn er in twee soorten: homogeen en heterogeen. Een homogeen mengsel heeft een uniforme samenstelling en uiterlijk. Afzonderlijke stoffen die een homogeen mengsel vormen, kunnen niet visueel worden onderscheiden. Aan de andere kant omvat een heterogeen mengsel twee of meer stoffen die duidelijk kunnen worden waargenomen en zelfs relatief gemakkelijk kunnen worden gescheiden.

Vergelijkingstabel

Heterogene versus homogene vergelijkingstabel

heterogeen	Homogeen
uniform	Nee	Ja
Je kunt de delen zien	Ja	Nee
Kan fysiek worden gescheiden	Ja	Nee
Voorbeelden	Salade, trailmix	Olijfolie, staal, zout in water
Chemisch gebonden	Nee	Nee

Inhoud: Homogene versus heterogene mengsels

• 1 Fysieke kenmerken
• 2 Voorbeelden van homogene en heterogene mengsels
• 3 soorten mengsels
  • 3.1 Oplossing
  • 3.2 Opschorting
  • 3.3 Colloid
• 4 Technisch
• 5 Referenties

Fysieke eigenschappen

Alle mengsels bevatten twee of meer zuivere stoffen (elementen of verbindingen). Het verschil tussen een mengsel en een verbinding is hoe de elementen of stoffen zich combineren om ze te vormen. Verbindingen zijn pure stoffen omdat ze slechts één type molecuul bevatten. Moleculen zijn gemaakt van atomen die aan elkaar gehecht zijn. Maar in een mengsel worden elementen en verbindingen beide met elkaar vermengd gevonden fysiek maar niet chemisch-er vormen zich geen atoomverbindingen tussen de zuivere stoffen waaruit het mengsel bestaat.

Maar ongeacht atomaire bindingen, kunnen mengsels behoorlijk samenhangend worden. Vaak genoemd oplossingen, homogene mengsels zijn die waarbij de stoffen zo goed mengen dat ze niet afzonderlijk in een gedifferentieerde, onderscheiden vorm kunnen worden waargenomen. Hun samenstelling is uniform, d.w.z. dezelfde gedurende het gehele mengsel. Deze gelijkmatigheid is omdat de bestanddelen van een homogeen mengsel in alle delen van het mengsel in dezelfde verhouding voorkomen.

Omgekeerd is een heterogeen mengsel een mengsel waarbij de samenstellende stoffen niet uniform zijn verdeeld. Ze kunnen vaak visueel worden verteld en zelfs relatief eenvoudig worden gescheiden, hoewel er ook veel methoden bestaan ​​om homogene oplossingen te scheiden.

Een visualisatie voor de verschillen tussen stoffen (verbindingen, elementen) en mengsels (zowel homogeen als heterogeen).

Voorbeelden van homogene en heterogene mengsels

Voorbeelden van heterogene mengsels zijn ijsblokjes (voordat ze smelten) in frisdrank, graan in melk, verschillende toppings op een pizza, toppings in bevroren yoghurt, een doos met diverse noten. Zelfs een mengsel van olie en water is heterogeen omdat de dichtheid van water en olie anders is, wat uniforme verdeling in het mengsel voorkomt.

Voorbeelden van homogene mengsels zijn milkshakes, gemengd groentesap, suiker opgelost in koffie, alcohol in water en legeringen zoals staal. Zelfs de lucht in onze atmosfeer is een homogene mengeling van verschillende gassen en, afhankelijk van de stad waarin u leeft, verontreinigende stoffen. Veel stoffen, zoals zout en suiker, lossen op in water om homogene mengsels te vormen.

Typen mengsels

Er zijn drie families van mengsels: oplossingen, suspensies en colloïden. Oplossingen zijn homogeen, terwijl suspensies en colloïden heterogeen zijn.

Oplossing

Oplossingen zijn homogene mengsels die een opgeloste stof bevatten opgelost in een oplosmiddel, b.v. zout opgelost in water. Als het oplosmiddel water is, wordt het een waterige oplossing genoemd. De verhouding van de massa van de opgeloste stof tot het oplosmiddel wordt de concentratie van de oplossing genoemd.

Oplossingen kunnen vloeibaar, gasvormig of zelfs vast zijn. Niet alleen dat, de afzonderlijke componenten van de oplossing kunnen verschillende toestanden van materie zijn. De opgeloste stof neemt de fase aan (vast, vloeibaar of gasvormig) van het oplosmiddel als het oplosmiddel de grotere fractie van het mengsel is.

• Gasvormige oplossingen: als het oplosmiddel een gas is, is het alleen mogelijk om gasvormige opgeloste stoffen erin op te lossen. Het meest gebruikelijke voorbeeld van een gasvormige oplossing is de lucht in onze atmosfeer, die stikstof (het oplosmiddel) is en opgeloste stoffen zoals zuurstof en andere gassen heeft.
• Vloeibare oplossingen: Vloeibare oplosmiddelen zijn in staat elk type opgeloste stof op te lossen.
  • Gas in vloeistof: Voorbeelden zijn zuurstof in water of koolstofdioxide in water.
  • Vloeistof in vloeistof: voorbeeld omvat alcoholische dranken; het zijn oplossingen van ethanol in water.
  • Vast in vloeistof: suiker of zoutoplossingen in water zijn voorbeelden van dergelijke mengsels. Veel vaste stof in vloeibare mengsels zijn niet homogeen, dus het zijn geen oplossingen. Het kunnen colloïden of suspensies zijn.
• Vaste oplossingen: vaste oplosmiddelen kunnen ook opgeloste stoffen van elke toestand oplossen.
  • Gas in vaste stof: een voorbeeld hiervan is waterstof opgelost in palladium
  • Vloeistof in vaste stof: voorbeelden hiervan zijn kwik in goud, het vormen van een amalgaam en water (vocht) in zout
  • Vast in vaste stof: legeringen zoals staal, messing of brons zijn een voorbeeld van dergelijke mengsels.

Suspensie

Een suspensie is een heterogeen mengsel dat vaste deeltjes bevat die groot genoeg zijn voor sedimentatie. De vaste deeltjes lossen niet op in het oplosmiddel maar worden gesuspendeerd en vrij zwevend. Ze zijn groter dan 1 micrometer en zijn meestal groot genoeg om zichtbaar te zijn voor het blote oog. Een voorbeeld is zand in water. Een belangrijk kenmerk van suspensies is dat de gesuspendeerde deeltjes na verloop van tijd bezinken als ze ongemoeid worden gelaten.

colloid

Colloïden zijn heterogeen zoals suspensies maar lijken visueel homogeen te zijn, omdat de deeltjes in het mengsel zeer klein zijn-1 nanometer tot 1 micrometer. Het verschil tussen colloïden en suspensies is dat de deeltjes in colloïden kleiner zijn en dat de deeltjes na verloop van tijd niet bezinken.

	Oplossing	colloid	Suspensie
homogeniteit	Homogeen	Heterogeen op microscopisch niveau, maar visueel homogeen	heterogeen
Deeltjesgrootte	< 1 nanometer (nm)	1 nm - 1 micrometer (μm)	> 1 μm
Fysiek stabiel	Ja	Ja	Heeft stabiliserende middelen nodig
Geeft het Tyndall-effect weer	Nee	Ja	Ja
Scheidt per centrifuge	Nee	Ja	Ja
Scheidt door decantatie	Nee	Nee	Ja

technisch karakter

Tot op zekere hoogte zou je kunnen zeggen (als je pedant was) dat de vraag of een mengsel homogeen of heterogeen is, afhangt van de schaal waarop het mengsel wordt bemonsterd.

Als de steekproefschaal fijn is (klein), kan deze zo klein zijn als een enkele molecule. In dat geval zou elk monster heterogeen worden omdat het duidelijk op die schaal kan worden afgebakend. Evenzo, als het monster het volledige mengsel is, zou je het als homogeen genoeg kunnen beschouwen.

Om praktisch te blijven, gebruiken we deze vuistregel om te beslissen of een mengsel homogeen is: als de eigenschap van belang van het mengsel hetzelfde is, ongeacht welk monster ervan wordt genomen voor het gebruikte onderzoek, is het mengsel homogeen.

Referenties

• Mengsel - Wikipedia
• Homogene en heterogene mengsels - Wikipedia