Что означает однородная смесь

Разница между однородной и неоднородной смесью

Главное отличие

Смесь представляет собой комбинацию двух или более чем двух чистых веществ, каждое из которых сохраняет свои химические свойства. Смесь может быть однородной с однородным составом или неоднородной с неоднородным составом. Гомогенная смесь — это смесь, в которой все вещества имеют одинаковую природу и состоят из одинаковых частей. Гетерогенные смеси состоят из двух или более совершенно разных веществ.

Гомогенная смесь против гетерогенной смеси

Смесь — это комбинация двух или более чистых веществ таким образом, что они не соединены химически. Каждое чистое вещество, попадающее в смесь, влияет на смесь, так как проявляет свои свойства. Например, при приготовлении смеси сахара и воды полученный раствор будет сладким на вкус из-за присутствия сахара, который обладает свойством сладости. При приготовлении смесей они могут быть в основном двух типов; гомогенная смесь и гетерогенная смесь. Гомогенная смесь представляет собой комбинацию двух или более чистых веществ таким однородным образом, что каждое из этих веществ неотличимо от другого вещества. Гомогенная смесь находится только в одной фазе вещества. С другой стороны, чистые вещества в гетерогенной смеси распределены неравномерно, и это приводит к образованию неоднородного состава. Компоненты гетерогенной смеси различимы, и она всегда существует в двух или более чем двух фазах материи.

Гомогенные смеси состоят из однородного состава, в котором частицы распределены равномерно, в то время как гетерогенные смеси состоят из неоднородного состава, в котором частицы распределены неравномерно. Вещества, растворенные в гомогенной смеси, нелегко идентифицировать, в то время как в гетерогенной смеси вещества легко идентифицировать. Вещества, растворенные в гомогенной смеси, не могут быть легко разделены, тогда как, как и в гетерогенной смеси, вещества могут быть легко разделены химическими или физическими способами. Гомогенная смесь называется растворами, а гетерогенная смесь называется суспензией или коллоидом. В гомогенных смесях растворенные вещества не сохраняют своих индивидуальных свойств, в то время как в гетерогенных смесях вещества сохраняют свои собственные индивидуальные свойства.

Сравнительная таблица

Что такое однородная смесь?

В гомогенной смеси чистые вещества распределены равномерно таким образом, что окончательный состав смеси находится в одной фазе вещества. Составляющие или вещества нельзя отличить друг от друга в гомогенной смеси. Этот тип смеси состоит из однородного состава, в котором частицы различных чистых веществ распределены равномерно и равномерно. Когда мы видим однородную смесь, это не кажется комбинацией двух или более веществ, поскольку она находится в однородном состоянии. Например, когда мы смешиваем спирт с водой, он находится в однородном физическом состоянии, в котором их нельзя отделить друг от друга без применения физических или механических процессов, таких как фильтрация, дистилляция, кристаллизация и просеивание. Другой пример гомогенной смеси — это однородная смесь воды и сахара. Когда оба этих чистых вещества смешиваются, они образуют однородный раствор, который присутствует только в жидкой форме.

Что такое гетерогенная смесь?

В гетерогенной смеси чистые вещества распределены неравномерно, что приводит к образованию неоднородного состава. Этот тип смеси всегда состоит из двух или более чем двух фаз вещества. Частицы или составные части в гетерогенной смеси легко идентифицировать и разделять, поскольку они существуют в двух различных фазах вещества. Суспензии или коллоиды являются яркими примерами гетерогенных смесей. Суспензия содержит мелкие частицы растворенного вещества, которые можно легко идентифицировать невооруженным глазом. Компоненты не смешиваются в однородной пропорции, что приводит к образованию таких смесей. Например, если мы смешаем частицы песка и хлорида натрия, они не будут в таком однородном состоянии и их можно будет отделить друг от друга без использования каких-либо физических или механических процессов.

Источник

Виды однородных смесей и способы их разделения

Однородные смеси в химии — определение понятия

Смесью в химии называют систему, содержащую два или более разных вещества, которые не реагируют друг с другом.

Концентрация веществ в смеси может меняться в широких пределах. В качестве примера смеси можно привести воздух в атмосфере. Он представляет собой смесь газов, в состав которой входят:

Компоненты смеси являются веществами, входящими в состав смеси.

Выделяют следующие классы смесей:

Однородные (гомогенные) смеси — представляют собой смеси, в которых невооруженным глазом или через микроскоп не получится выявить компоненты, входящие в состав.

Примерами гомогенной смеси являются вода, в которой растворен сахар, а также воздух и превалирующая часть металлических сплавов. Все перечисленные вещества представляют собой однородные смеси.

Для приготовления однородной смеси можно добавить в стакан с водой какое-то количество сахара. В процессе интенсивного перемешивания такой массы сахар растворяется, а жидкость становится сладкой на вкус. В результате сахар не исчезает, а становится компонентом смеси. Однако происходят изменения, в результате которых кристаллы сахара невозможно рассмотреть даже с помощью мощного микроскопа. Полученная субстанция из сахара и воды представляет собой однородную смесь с равномерно перемешанными мельчайшими частицами данных веществ.

По-другому однородные смеси называют растворами. Это однородная смесь, состоящая из растворенного вещества и растворителя.

Однородные смеси отличаются по физическим свойствам. Определяющим фактором являются свойства составных компонентов. К примеру, вода кипит при 100 °C, а водный раствор соли может закипать при более высокой температуре. При охлаждении воды до температуры 0 °С, данное вещество трансформируется в лед. Раствор соли при аналогичных условиях сохраняет жидкое агрегатное состояние, а замерзание происходит при температуре ниже 0 °С.

Сплав из олова и свинца, который применяют для паяния, плавится при более низкой температуре по сравнению с чистыми металлами.

Однородной смесью также является раствор спирта и воды. Определение раствора применимо к смесям не только в жидком, но и в твердом или газообразном агрегатном состоянии.

Виды гомогенных смесей и способы их разделения

Классификация гомогенных смесей:

Воздух является гомогенной смесью газообразных веществ. Чистый воздух состоит из следующих компонентов:

Примерами однородных смесей газов являются природный газ и попутный нефтяной газ. Данные вещества состоят из газообразных углеводородов:

Растворами в распространенных случаях называют смеси веществ в жидком агрегатном состоянии. Однако термин распространяется и на газы, и на твердые вещества. В широком понимании, раствор представляет собой любую однородную смесь веществ.

Одним из самых ценных растворов природного происхождения является нефть. В результате переработки этой смеси получают следующие материалы:

Перечисленные вещества являются смесями из разнообразных углеводородов.

Для приготовления раствора требуется вещество в виде жидкости, газа или твердого материала смешать с растворителем. Роль растворяющих компонентов могут играть вода, спирт, ацетон и другие подобные вещества. Получение нашатырного спирта, к примеру, основано на растворении в воде газообразного аммиака. Получить тинктуру йода можно путем растворения кристаллического йода в этиловом спирте (этаноле).

Сплавы представляют собой твердые растворы. Данные материалы получают путем обработки металлов. Состав сплава может включать большое количество разнообразных веществ. В современном мире высоко ценятся сплавы железа в виде чугуна и стали. В чугуне содержится свыше 2% углерода, а в стали — концентрация углерода меньше.

Другими распространенными составными компонентами железных сплавов являются:

С целью придания сталям каких-либо специфических свойств используют процесс легирования, то есть вводят в состав металла особые примеси. К примеру, сталь с повышенной ударопрочностью содержит марганец в высокой концентрации. В процессе выплавки нержавеющей стали в состав материала вводят добавку в виде хрома.

В современной промышленности активно используют сплавы алюминия. Такие материалы обладают легкостью и хорошими прочностными характеристиками. Сплавы алюминия, как правило, содержат следующие компоненты:

Человек достаточно давно использует медные сплавы, что известно из истории. Бронза представляет собой сплав меди с оловом, а латунь — сплав меди и цинка. Современные технологии металлургического производства допускают применение в выплавке медных сплавов и других металлов, в том числе, алюминия, никеля, свинца.

Какими методами можно такие смеси разделить

Существует несколько основных методов разделения гомогенных смесей:

Метод выпаривания (кристаллизации) основан на различии в температурах, при которых можно наблюдать кипение растворителя и растворенного вещества. С помощью данной методики выделяют растворимые твердые вещества из раствора. В распространенных случаях технология выпаривания включает несколько стадий:

В процессе происходит постепенное испарение воды или другого растворителя. В результате на дне чаши остается твердое вещество.

Конденсация — является фазовым переходом вещества из состояния газа или пара в жидкое или твердое состояние.

В результате конденсации вещество, которое испарилось, к примеру, вода или другой растворитель, может быть собрано в виде конденсата на более холодной поверхности. Действие данного метода можно объяснить таким образом: при помещении холодного предметного стекла над выпаривательной чашей легко заметить на его поверхности воду в виде капель. По аналогичному принципу работает метод дистилляции (перегонки).

Смесь веществ нагревают, при этом компоненты при повышении температуры испаряются поочередно, начиная с самого легкокипящего. Пары компонента отводят и конденсируют, таким образом разделяют смесь.

В том случае, когда вещество, к примеру, сахар, в процессе нагрева разлагается, воду испаряют не полностью. После упаривания раствора до насыщенного состояния кристаллы сахара выпадают в осадок.

Возникают ситуации, когда необходимо удалить примеси из состава растворителей, например, очистить воду от соли. Тогда растворитель испаряют, а его пары собирают и конденсируют при понижении температуры. Данный метод разделения однородной смеси также носит название дистилляция, или перегонка.

В природном мире невозможно обнаружить чистую воду, не содержащую каких-либо примесей. Растворами солей в воде являются океаническая, морская, речная, колодезная, родниковая вода. Чистая вода без солей нередко используется в моторах автомобилей, на химических производствах, где получают разные вещества и растворы, при изготовлении фотографий. Такая вода является дистиллированной (полученной в результате дистилляции) и подходит для применения в лабораториях в процессе постановки разных химических экспериментов.

С помощью перегонки разделяют такие вещества, как:

Хроматография — является способом разделения и исследования смесей веществ.

Данный метод основан на неодинаковых скоростях, с которыми распределяется изучаемое вещество между двумя фазами:

Неподвижная фаза в распространенных случаях является сорбентом с развитой поверхностью, то есть мелкодисперсным порошком. В качестве примера можно привести оксид алюминия или оксид цинка. Подвижная фаза представляет собой поток газа или жидкости. Поток подвижной фазы фильтруется при прохождении сквозь слой сорбента, либо движется вдоль слоя сорбента, к примеру, по поверхности фильтровальной бумаги.

Рассмотреть метод хроматографии на практике и получить хроматограмму можно, если смешать некоторое количество чернил. После нанесения капли смеси на фильтровальную бумагу следует в ее середину приливать по каплям чистую воду. При этом каждая капля вносится после впитывания предыдущей. Вода выполняет функцию элюэнта, с помощью которого изучаемое вещество переносится по сорбенту в виде пористой бумаги.

Вещества, являющиеся составными компонентами смеси, задерживаются бумагой неодинаково. Можно заметить, что одни из них хорошо удерживаются, а другие — впитываются труднее и в течение некоторого времени растекаются, соединяясь с водой. После недолгого ожидания наблюдатель начнет распознавать на листе красочную хроматограмму с пятнами одного цвета в центре и разноцветными концентрическими кольцами по кругу.

В синтезе органических веществ активно используют тонкослойную хроматографию. Преимущество данного метода заключается в максимально простом и высокочувствительном способе детектирования в виде визуального контроля. Пятна, которые невозможно визуально различить, проявляются с помощью разных реактивов, а также ультрафиолетового излучения или авторадиографии.

Источник

Однородная смесь

Однородность можно оценить по однородности концентраций во всех точках смеси и отсутствию физически обнаруживаемых структур или микроструктур, например, визуально. Таким образом, однородная смесь жидкостей будет распознаваться по ее прозрачности, учитывая, конечно, прозрачность смешанных жидкостей.

Когда невозможно рассматривать полученную систему как однофазную для рассматриваемого применения, говорят о « гетерогенной смеси ».

Из-за близости компонентов гомогенная смесь реагентов всегда более реакционноспособна, чем гетерогенная смесь: реакция начинается легче, она быстрее и даже может быть бурной.

Резюме

Последовательность смешивания

Составляющие смеси, как правило, представляют собой разные продукты, но могут быть одним и тем же телом в разных состояниях, например:

Когда у нас есть два разных продукта, они могут отличаться:

Когда вы соприкасаетесь с этими двумя продуктами, они могут:

Получение гомогенной смеси обычно включает фазу перемешивания, «перемешивания», чтобы вызвать смещение элементов двух исходных фаз и равномерно их распределить. В случае смеси порошков также можно пройти стадию измельчения, чтобы фракционировать твердые частицы, но это измельчение, наоборот, может вызвать агломерацию.

Условия смешиваемости

Газовые смеси

Смесь не всегда возникает самопроизвольно или практически не задерживается из-за разницы температур, силы тяжести и других физических воздействий: при отсутствии перемешивания газ может накапливаться на уровне земли или, наоборот, в трещинах, расположенных на большей высоте; газообразные загрязнители иногда очень медленно распространяются в атмосфере.

При наличии гравитационного поля и если высота рассматриваемой системы важна, может иметь место расслоение: концентрация наиболее плотного газа больше на дне (так называемый «тяжелый» газ), а концентрация самый плотный газ, менее плотный более важен вверху (так называемый «легкий» газ).

Смеси двух жидкостей

Химический состав и физические свойства двух жидкостей определяют их смешиваемость.

Химические свойства присутствующих жидкостей и их физические параметры могут предотвратить любое смешивание:

Жидкие / твердые смеси

Смесь будет называться «однородной», если она кажется однородной для глаза и для руки (без комков, вы больше не чувствуете зернистость), но при наблюдении через увеличительное стекло она будет состоять из отдельных зерен.

Смеси твердых веществ

В случае твердых веществ однородность никогда не бывает идеальной и зависит от крупности частиц порошков. Затем стараются получить случайное распределение зерен двух компонентов, причем размер частиц должен быть по существу одинаковым для двух порошков. Однородность смеси можно охарактеризовать с помощью коэффициента вариации, который измеряет относительное изменение свойства, обычно концентрации компонента в смеси.

Смеси твердое вещество / газ и жидкость / газ

Однако мы можем стремиться к совершенно случайному распределению (и, следовательно, статистически однородному), но мы говорим больше о однородности, чем об однородности.

Температура смеси

Источник

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Начнем с определений

Чистое вещество состоит из молекул одного вида.

Чистые вещества могут быть элементного состава (т.е. состоять из элементов одного вида) — простые вещества:

Чистые вещества — соединения — сложные вещества — состоят из молекул одного вида.

В природе не существует абсолютно чистых веществ. Например, особо чистый алюминий содержит 0,001% примесей.

Даже когда мы считаем воду чистой, то должны понимать, что там есть примеси. Даже дистиллированная вода не может считаться абсолютно чистым веществом — это тоже смесь, только примесей в ней намного меньше, чем в обычной воде.

Фильтрованная вода — тоже не чистое вещество, а смесь растворимых компонентов и воды, водопроводная — тем более!

Смеси — содержит молекулы нескольких видов.

Однородные смеси (гомогенные)

«Гомо» — означает «одинаковый». Т.е. вещества в гомогенной смеси находятся в одинаковых агрегатных состояниях ( в одинаковых фазах):

Воздух — пример однородной газовой смеси (если учитывать именно газовый состав, частички пыли и т.п. мы здесь не учитываем), молярная масса воздуха принята равной 29 г\моль.

Все растворы — однородные смеси растворимого вещества и растворителя.

Неоднородные смеси (гетерогенные)

Неоднородная смесь — это смесь, где вещества находятся в разных фазах.

С определениями чистых веществ и смесей мы определились, теперь давайте разберем способы разделения смесей.

Еще одно важное отличие чистых веществ от смесей — температуры плавления и кипения:

Чистые вещества

Смеси

имеют четкие температуры плавления и кипения

Источник

Смеси

Состав смеси может быть разный. В жизни, как правило, мы сталкиваемся со смесями веществ. Смесь – это совокупность различных веществ, вместе смешанных, но химически не связанных. Вещества перемешиваются, однако не реагируют между собой и их в принципе, можно разделить. Воздух, как мы знаем – это смесь нескольких веществ: кислорода, азота, углекислого газа и др. Гранит, с которого делают обелиски – это смесь кварца, полевого шпата и слюды. Нефть – это смесь более ста веществ. Молоко также смесь. При его охлаждении и отстаивании на поверхности всплывает жир. Бензин тоже смесь веществ.

Смесь – это совокупность различных веществ, которые сохраняют свои свойства.

Различают смеси однородные и неоднородные.

Однородными называют такие смеси, в которых нельзя различить компоненты наблюдением.

Частицы компонентов равномерно размещены в смеси. Однородными смесями являются, например, водный раствор поваренной соли, раствор сахара в воде, воздух, большинство металлических сплавов, смесь газов.

Физические свойства однородной смеси частично отличается от физических свойств ее составляющих. Например, температура кипения чистой воды составляет +100 0С, а с примесями соли температура кипения повышается.

Неоднородными называют такие смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью оптических приборов можно заметить частицы вещества из которых состоит смесь.

Неоднородными смесями являются, например, почву, молоко, мутная вода, большинство минералов.

Вещества, входящие в состав неоднородной смеси сохраняют свои физические свойства. Это можно подтвердить таким опытом. Известно, что железо притягивается магнитом и тонет в воде, а порошок серы, если взболтать с водой, всплывает на поверхность, потому что не смачиваются водой. Смешав на листке бумаги порошкообразное железо с порошком серы, получим серовато-желтую смесь. Опустим частичку этой смеси в воду и размешайте. Сера и железо разделятся: крупинки серы всплывут на поверхность воды, а крупинки железа – утонут. Остальные смеси накроем листом бумаги и приблизим к ней магнит. Крупинки железа притянутся (через бумагу) к магниту, а сера останется на бумаге.

порошкообразное сера; в) смесь железа и серы; г) разделение смеси при растворении в воде; г) разделение смеси действием магнита.

Методы разделения смесей

С помощью физических методов смеси можно разделить на составные части. Разделение смесей называют очисткой веществ. Считают, очищающие то вещество, ради которой осуществляют разделение. Ее в смеси может быть незначительное количество. Например, в золотоносному слое пустой породы несравненно больше, чем золота.

Разделение смеси – это выделение из них чистых веществ.

Существует много методов разделения смесей. Чтобы разделить смесь необходимо знать свойства веществ, которые входят в ее состав, тип смеси, агрегатное состояние.

Краткое описание смесей

Однородная Перегонка или дистилляция Смеси жидкостей с различными температурами кипения. Смесь жидкостей медленно нагревается. В этих условиях вещество, которое имеет самую низкую температуру кипения, испаряется раньше, ее пары охлаждаются, конденсат собирается в отдельной емкости. Пример: добыча дистиллированной воды, отделения спирта от воды, разделения нефти на фракции.

Испарение: Растворенную твердое вещество из раствора. Смесь нагревают. Жидкость испаряется, а твердое вещество остается в виде кристаллов. Пример: поваренную соль из раствора соли.

Кристаллизация: Растворенную твердое вещество с концентрированного раствора. Смесь твердой и жидкой вещества нагревают. После испарения части жидкости, смеси охлаждают. Твердое вещество выпадет в осадок в виде кристаллов. Пример: кристаллизация сахара в вареные.

Хроматография: Смесь растворенных веществ, которые имеют разную скорость поглощения. В смесь опускают специальный хроматографическую бумагу. Компоненты смеси с разной скоростью поглощаются этой бумагой. Каждый компонент закрашивает бумагу в определенный цвет. Число цветов указывает на число компонентов в смеси.

Неоднородное Фильтрация Смесь растворимого и нерастворимого веществ, которые имеют разный размер частиц. Смесь пропускают через фильтр. Нерастворимые вещества не проходят через поры фильтра и остаются на нем. Пример: песок, опилки от раствора.

Отстаивания Смесь двух жидкостей, твердой нерастворимого вещества от раствора с различной плотностью. Смесь отстаивают. Вещество, которое имеет большую плотность, оседает на дно, а имеющая меньшую плотность – остается на поверхности. Пример: вода и масло, вода и опилки, вода и песок.

Действие магнитом Выделение твердого вещества, которая притягивается магнитом. К смеси твердых веществ преподносят магнит. Железо притягивается магнитом.

Человек широко использует смеси в повседневной жизни. Например, в строительстве используют смесь цемента, песка, воды. Для производства стекла используют смесь песка соды, мела. Лекарственные вещества, которые вы покупаете в аптеке, различные соки, чаи, компот – это тоже смеси.

Источник