Homogene vs. heterogene Mischungen

Mischungen unterscheiden sich von Reinsubstanzen wie Elementen und Verbindungen, da Mischungen unterschiedliche Substanzen enthalten, die physikalisch, aber nicht chemisch kombiniert werden. Die einzelnen Komponenten einer Mischung behalten ihre Identität.

Es gibt zwei Arten von Mischungen: homogen und heterogen. Eine homogene Mischung hat eine einheitliche Zusammensetzung und Erscheinung. Einzelne Substanzen, die eine homogene Mischung bilden, können nicht visuell unterschieden werden. Andererseits enthält eine heterogene Mischung zwei oder mehr Substanzen, die deutlich beobachtet und sogar relativ leicht getrennt werden können.

Vergleichstabelle

Heterogenes versus homogenes Vergleichsdiagramm

Heterogen	Homogen
Uniform	Nein	Ja
Sie können die Teile sehen	Ja	Nein
Kann physisch getrennt werden	Ja	Nein
Beispiele	Salat, Spurensorte	Olivenöl, Stahl, Salz in Wasser
Chemisch gebunden	Nein	Nein

Inhalt: Homogene vs. heterogene Gemische

• 1 Physikalische Merkmale
• 2 Beispiele für homogene und heterogene Mischungen
• 3 Arten von Mischungen
  • 3.1 Lösung
  • 3.2 Aussetzung
  • 3.3 Kolloid
• 4 Technik
• 5 Referenzen

Physikalische Eigenschaften

Alle Mischungen enthalten zwei oder mehr Reinsubstanzen (Elemente oder Verbindungen). Der Unterschied zwischen einer Mischung und einer Verbindung besteht darin, wie die Elemente oder Substanzen sich zu ihnen verbinden. Verbindungen sind reine Substanzen, weil sie nur eine Art von Molekül enthalten. Moleküle bestehen aus Atomen, die miteinander verbunden sind. In einer Mischung sind jedoch Elemente und Verbindungen vermischt physikalisch aber nicht chemisch-es bilden sich keine atomaren Bindungen zwischen den reinen Substanzen, aus denen die Mischung besteht.

Unabhängig von den atomaren Bindungen können Gemische jedoch ziemlich kohäsiv werden. Allgemein genannt Lösungen, Homogene Gemische sind solche, bei denen sich die Substanzen so gut vermischen, dass sie in differenzierter, unterschiedlicher Form nicht einzeln zu sehen sind. Ihre Zusammensetzung ist einheitlich, d.h. in der gesamten Mischung gleich. Diese Einheitlichkeit liegt darin, dass die Bestandteile einer homogenen Mischung in jedem Teil der Mischung im gleichen Verhältnis auftreten.

Umgekehrt ist ein heterogenes Gemisch ein Gemisch, bei dem die Inhaltsstoffe nicht gleichmäßig verteilt sind. Sie können oft visuell voneinander unterschieden und sogar relativ leicht getrennt werden, obwohl es viele Methoden gibt, um auch homogene Lösungen zu trennen.

Eine Visualisierung für die Unterschiede zwischen Substanzen (Verbindungen, Elementen) und Gemischen (sowohl homogen als auch heterogen).

Beispiele für homogene und heterogene Mischungen

Beispiele für heterogene Mischungen sind Eiswürfel (bevor sie schmelzen) in Soda, Müsli in Milch, verschiedene Toppings auf einer Pizza, Toppings in gefrorenem Joghurt, eine Schachtel mit verschiedenen Nüssen. Sogar eine Mischung aus Öl und Wasser ist heterogen, weil die Dichte von Wasser und Öl unterschiedlich ist, was eine gleichmäßige Verteilung in der Mischung verhindert.

Beispiele für homogene Mischungen sind Milchshakes, gemischte Gemüsesäfte, in Kaffee gelöster Zucker, Alkohol in Wasser und Legierungen wie Stahl. Selbst die Luft in unserer Atmosphäre ist ein homogenes Gemisch aus verschiedenen Gasen und je nach der Stadt, in der Sie leben, in Schadstoffen. Viele Substanzen wie Salz und Zucker lösen sich in Wasser und bilden homogene Gemische.

Arten von Mischungen

Es gibt drei Familien von Mischungen: Lösungen, Suspensionen und Kolloide. Die Lösungen sind homogen, während Suspensionen und Kolloide heterogen sind.

Lösung

Lösungen sind homogene Mischungen, die einen gelösten Stoff enthalten, der in einem Lösungsmittel gelöst ist, z. Salz in Wasser gelöst. Wenn das Lösungsmittel Wasser ist, spricht man von einer wässrigen Lösung. Das Verhältnis der Masse des gelösten Stoffes zum Lösungsmittel wird als Konzentration der Lösung bezeichnet.

Lösungen können flüssig, gasförmig oder sogar fest sein. Nicht nur das, die einzelnen Komponenten der Lösung können unterschiedliche Materiezustände sein. Der gelöste Stoff nimmt die Phase (fest, flüssig oder gasförmig) des Lösungsmittels an, wenn das Lösungsmittel die größere Fraktion der Mischung ist.

• Gasförmige Lösungen: Wenn das Lösungsmittel ein Gas ist, können nur gelöste gelöste Stoffe darin gelöst werden. Das bekannteste Beispiel für eine gasförmige Lösung ist die Luft in unserer Atmosphäre, Stickstoff (das Lösungsmittel) und gelöste Stoffe wie Sauerstoff und andere Gase.
• Flüssige Lösungen: Flüssige Lösungsmittel können jegliche Art von gelösten Stoffen lösen.
  • Gas in Flüssigkeit: Beispiele sind Sauerstoff in Wasser oder Kohlendioxid in Wasser.
  • Flüssigkeit in Flüssigkeit: Beispiele umfassen alkoholische Getränke; Sie sind Lösungen von Ethanol in Wasser.
  • Fest in Flüssigkeit: Beispiele für solche Gemische sind Zucker oder Salzlösungen in Wasser. Viele Feststoffe in flüssigen Gemischen sind nicht homogen, also keine Lösungen. Sie könnten Kolloide oder Suspensionen sein.
• Feste Lösungen: Feste Lösungsmittel können auch gelöste Stoffe jeglicher Materie lösen.
  • Gas in Festkörpern: Ein Beispiel ist Wasserstoff, der in Palladium gelöst ist
  • Flüssigkeit im Feststoff: Beispiele hierfür sind Quecksilber in Gold, das Amalgam bildet, und Wasser (Feuchtigkeit) in Salz
  • Massiv in massiv: Legierungen wie Stahl, Messing oder Bronze sind Beispiele für solche Mischungen.

Suspension

Eine Suspension ist eine heterogene Mischung, die feste Partikel enthält, die groß genug sind, um sich abzusetzen. Die Feststoffteilchen lösen sich nicht im Lösungsmittel, sondern sind suspendiert und schwimmen frei. Sie sind größer als 1 Mikrometer und normalerweise groß genug, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein. Ein Beispiel ist Sand im Wasser. Ein Hauptmerkmal von Suspensionen ist, dass sich die suspendierten Partikel im Laufe der Zeit absetzen, wenn sie ungestört bleiben.

Kolloid

Kolloide sind wie Suspensionen heterogen, erscheinen jedoch optisch homogen, da die Partikel in der Mischung sehr klein sind (1 Nanometer bis 1 Mikrometer). Der Unterschied zwischen Kolloiden und Suspensionen besteht darin, dass die Teilchen in Kolloiden kleiner sind und sich die Teilchen im Laufe der Zeit nicht festsetzen.

	Lösung	Kolloid	Suspension
Homogenität	Homogen	Heterogen auf mikroskopischer Ebene, aber optisch homogen	Heterogen
Partikelgröße	< 1 nanometer (nm)	1 nm - 1 Mikrometer (μm)	> 1 μm
Körperlich stabil	Ja	Ja	Benötigt Stabilisierungsmittel
Zeigt den Tyndall-Effekt	Nein	Ja	Ja
Trennt durch Zentrifuge	Nein	Ja	Ja
Trennt durch Dekantieren	Nein	Nein	Ja

Technik

Bis zu einem gewissen Grad könnte man sagen (wenn man pedantisch ist), dass die Frage, ob ein Gemisch homogen oder heterogen ist, von der Skala abhängt, bei der das Gemisch abgetastet wird.

Wenn der Maßstab der Probenahme gut ist (klein), kann er so klein wie ein einzelnes Molekül sein. In diesem Fall würde jede Probe heterogen werden, da sie bei dieser Skala eindeutig abgegrenzt werden kann. Wenn es sich bei der Probe um die gesamte Mischung handelt, könnten Sie diese als homogen genug betrachten.

Um praktisch zu bleiben, verwenden wir diese Faustregel, um zu entscheiden, ob eine Mischung homogen ist: Wenn die interessierende Eigenschaft der Mischung gleich ist, unabhängig davon, welche Probe davon für die verwendete Untersuchung genommen wird, ist die Mischung homogen.

Verweise

• Mischung - Wikipedia
• Homogene und heterogene Mischungen - Wikipedia