Zawartość
- Like Dissolves Like
- Rozpuszczalniki wody i węglowodorów
- Woda i olej
- Rozpuszczalniki metanolu i węglowodorów
Niektóre płyny łatwo się mieszają jak idealni partnerzy. Napoje alkoholowe, takie jak na przykład whisky, wino i piwo, są mieszankami wody i alkoholu. Inne ciecze w ogóle się nie mieszają. Jeśli na przykład potrząśniesz butelką z olejem i wodą, możesz zmusić je do wymieszania, ale gdy tylko odłożysz butelkę na półkę, obie się rozdzielą. Mówi się, że płyny, które nie mieszają się i pozostają mieszane.
Like Dissolves Like
Podobnie jak w przypadku rozpuszczania, jest to prosta zasada stosowana przez chemików kciuka przy ocenie, jak rozpuszczalny związek prawdopodobnie będzie w danym rozpuszczalniku, i ta sama zasada obowiązuje przy ustalaniu, czy dwie ciecze są mieszalne. Zasada dotyczy tego, w jaki sposób atomy dzielą elektrony. Tlen i azot są znacznie bardziej samolubne niż węgiel lub wodór, więc cząsteczki zawierające tlen lub azot związane z węglem lub wodorem mają regiony, w których elektrony są dzielone nierównomiernie; mówi się, że ta część cząsteczki jest polarna. Natomiast regiony zbudowane głównie z węgla i wodoru są niepolarne, ponieważ elektrony tutaj są dzielone bardziej równomiernie. Atom azotu lub tlenu z dołączonym do niego atomem wodoru jest tak polarny, że może tworzyć słabe wiązania zwane wiązaniami wodorowymi z atomami tlenu lub azotu na innych cząsteczkach.
Jak rozpuszcza się jak mówi, że ciecze prawdopodobnie dobrze się zmieszają, jeśli mają podobną polarność i zdolność wiązania wodoru. Im bardziej są podobne pod względem tych dwóch cech, tym bardziej prawdopodobne jest, że dobrze się zmieszają. Natomiast ciecze, które różnią się znacznie pod względem tych cech, prawdopodobnie nie będą się mieszać.
Rozpuszczalniki wody i węglowodorów
Tak jak można się spodziewać po zasadzie podobnego rozpuszczania, woda i rozpuszczalniki na bazie węglowodorów wydają się być całkowicie niemieszalne. Typowe przykłady obejmują heksan (C6H14), toluen (C7H8) i cykloheksan (C6H12). Benzyna jest mieszaniną rozpuszczalników węglowodorowych, takich jak heksan, dlatego benzyna i woda nie mieszają się. Toluen jest powszechnym rozpuszczalnikiem w rozcieńczalnikach do farb i innych przemysłowych chemikaliach, które zwykle źle mieszają się również z wodą.
Woda i olej
Być może najczęstszym przykładem niemieszających się płynów jest olej i woda. Oleje roślinne są wytwarzane z tłuszczów; zawierają one atomy tlenu jako część tak zwanej grupy estrowej, ale atomy tlenu nie mają przyłączonych do nich atomów wodoru; więc chociaż te atomy tlenu mogą przyjmować wiązania wodorowe, nie mają wodoru, którego mogłyby użyć do utworzenia wiązania wodorowego z inną cząsteczką. Zdecydowana większość cząsteczki tłuszczu jest węglowodorem, więc większość cząsteczki jest niepolarna. Właśnie dlatego cząsteczki tłuszczu bardzo słabo mieszają się z wodą.
Rozpuszczalniki metanolu i węglowodorów
Podobnie jak woda, inne wysoce polarne rozpuszczalniki zwykle nie mieszają się z czystymi rozpuszczalnikami węglowodorowymi. Na przykład heksan nie będzie mieszał się z wysoce polarnym metanolem (CH3OH) lub lodowatym kwasem octowym (C2H4O2), ponieważ nie ma zdolności do tworzenia wiązań wodorowych z tymi cząsteczkami i jest zbyt niepolarny. Dimetylosulfotlenek jest kolejnym polarnym rozpuszczalnikiem, który dobrze miesza się z wodą, ale nie miesza się z heksanem lub cykloheksanem i innymi popularnymi rozpuszczalnikami węglowodorowymi.