مخلوط همگن و ناهمگن چیست و چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

مخلوط همگن و ناهمگن نوعی مخلوط هستند که همه ما روزانه با آنها سر و کار داریم. مخلوط به ماده ای گفته می شود که از دو یا چند جز مختلف تشکیل شده است که از نظر شیمیایی با یکدیگر ترکیب نمی شوند و خواص شیمیایی خود را حفظ می کنند.

همچنین خواص فیزیکی آن مخلوط با عناصر تشکیل دهنده آن متفاوت است این تفاوت شامل نقطه ذوب و ظاهر است. اجزای مخلوط ها برخلاف ترکیبات شیمیایی با استفاده از روش های فیزیکی قابل جدا شدن هستند. توجه داشته باشید هنگامی که اجزای تشکیل دهنده با یکدیگر واکنش شیمیایی برقرار کنند دیگر مخلوط نامیده نمی شوند. شما در مبحث مخلوط همگن و ناهمگن علوم هشتم با این مواد آشنا شده اید اکنون برای کسب اطلاعات بیشتر در این رابطه در ادامه مقاله با ما در نشریه جهان شیمی فیزیک همراه باشید.

 

 

انواع مخلوط های ناهمگن با مثال

تقریبا هر چیزی که در اطراف خود می بینیم مخلوط یک یا چند ماده است به عنوان مثال غذایی که می خوریم از مواد مختلف تشکیل شده است، هوایی که در آن تنفس می کنیم ترکیبی از گازها است و سوخت خودروها نیز مخلوطی از هیدروکربن هاست. چند نمونه از مخلوط ها شامل موارد زیر است:

هوا: ترکیبی از اکسیژن، دی اکسید کربن، نیتروژن، آرگون و نئون است.

آب دریا: مخلوطی از آب و نمک به مقدار متفاوت است.

نفت خام: مخلوطی از هیدروکربن ها است.

ویژگی مخلوط همگن و ناهمگن

در هنگام تشکیل یک مخلوط مواد آن باید سه ویژگی داشته باشند:

از نظر نسبت ثابت نیستند

برای مثال اگر ما بخواهیم آب و ماسه را باهم مخلوط کنیم نسبت مواد باهم مهم نیست و اگر یکی از آنها کم یا زیاد باشد تغییری در خواص آنها ایجاد نخواهد شد.

خواص فیزیکی آنها حفظ می شود

در مثال ماسه و آب هنگام مخلوط کردن این دو ماده هیچ تغییری درساختار آنها به وجود نیامده است یعنی اینکه ماسه و آب هنوز همان ماسه و آب هستند.

می توان آنها را با ابزار مکانیکی جدا کرد

جدا کردن مواد با وسایل مکانیکی به این معنی است که هیچ فرایند شیمیایی وجود ندارد در مثال ماسه و آب می توان با یک فیلتر آن دو را از هم جدا کرد.

انواع مخلوط

مخلوط ها بر اساس ترکیب به دو نوع مخلوط همگن و ناهمگن تقسیم می شوند. در مبحث منظور از مخلوط همگن و ناهمگن چیست علوم هشتم با این مخلوط ها آشنا شده اید.

مخلوط ناهمگن چیست

به مخلوط هایی که به صورت یکنواخت ترکیب شده اند همگن می گویند. یک مخلوط همگن هم ظاهر و هم ترکیب یکنواختی دارد و تقریبا اکثر مخلوط های همگن محلول هستند. در محلول ها زمانی که یکی از اجزا پودر یا مایع باشد، در دیگری که مایع است به راحتی حل می شود و ما نمی توانیم اجزای ترکیب شده آنها را ببینیم. در واقع ما فقط یک مایع می بینیم مانند هوا که از گازهای مختلفی تشکیل شده است اما قابل مشاهده نیستند پس هوا یک مخلوط همگن است.

خواص کلی مخلوط های همگن

همه محلول ها نمونه ای از مخلوط همگن هستند. ذرات مخلوط همگن بسیار کوچک تر از یک نانومتر هستند. مخلوط همگن اثر تیندال را مشخص نمی کند و مرز ذرات را نمی توان تشخیص داد. ذرات تشکیل دهنده مخلوط همگن را با استفاده از سانتریفیوژ نمی توان جدا کرد.

مخلوط ناهمگن چیست

به مخلوطی که ترکیب یکنواختی ندارد مخلوط ناهمگن گفته می شود. یک مخلوط ناهمگن ظاهر و ترکیب یکنواختی ندارد. زمانی که دو ماده را با یکدیگر مخلوط کنیم اجزای مخلوط شده ناهمگن را به راحتی می توان از هم جدا کرد و همینطور به راحتی می توان اجزای مختلف مخلوط را از یکدیگر تشخیص داد.

مانند مخلوط خاک و ماسه، مخلوط گوگرد و آهن، مخلوط روغن و آب. مرزهای ذرات تشکیل دهنده این مخلوط های ناهمگن به راحتی قابل تشخیص است.

به مخلوط های ناهمگن مخلوط های سوسپانسیون نیز می گویند. آنها ترکیب یکنواختی ندارند و با نگاه کردن به این مخلوط ها می توان اجزای ته نشین شده را در آن را مشاهده کرد.

خواص کلی مخلوط ناهمگن

اکثر مخلوط ها، مخلوط های ناهمگن هستند، به جز محلول ها و آلیاژها. اندازه ذرات مخلوط ناهمگن بین یک نانومتر و یک میکرومتر یا بیشتر هستند. مخلوط های ناهمگن اثر تیندال را نشان می دهند. مواد به راحتی قابل تشخیص هستند و برای جداسازی این نوع از مخلوط ها از روش های فیزیکی استفاده می شود.

انواع مخلوط ناهمگن

مخلوط‌ های ناهمگن به دو دسته تقسیم می شوند:

مخلوط معلق

زمانی که مخلوط ناهمگن را در محلی بی حرکت قرار دهید و پس از مدتی اجزای آن از یکدیگر جدا شوند، به آن مخلوط معلق گفته می شود مانند شربت خاکشیر و شیر کاکائو.

مخلوط غیرمعلق

زمانی که اجزای یک مخلوط ناهمگن پس از ساکن ماندن در یک محل و بعد از مدتی از یکدیگر جدا نشوند، به آن مخلوط غیرمعلق گفته می‌ شود. سالاد نمونه ‌ای از یک مخلوط ناهمگن غیرمعلق است.

پدیده تیندال چیست

در این پدیده پرتوهای نوری که به سمت ذرات موجود در محلول کلوئیدی هدایت می شوند، پراکنده می کنند. این اثر توسط در تمام محلول های کلوئیدی و برخی از سوسپانسیون ها نشان داده می شود. اثر تیندال برای بررسی اینکه آیا محلول یک کلوئید است یا نه استفاده می شود. شدت پراکندگی نور متناسب با چگالی ذرات کلوئیدی و فرکانس نور وارد شده متغیر است.

وقتی که یک پرتو نور وارد یک محلول کلوئید می شود، ذرات کلوئیدی موجود در محلول اجازه نمی دهند که پرتو نور به طور کامل از آنها عبور کند. ذرات نور با ذرات کلوئیدی برخورد می کنند و در جهات مختلف پراکنده می شوند. پدیده پراکندگی باعث می شود که مسیر پرتو نور قابل مشاهده باشد.

تیندال اثر پراکندگی نور در مخلوط است، زمانی که نور به یک محلول می تابد، نور به طور کامل از محلول عبور می کند و قابل مشاهده نیست اما زمانی که نور از یک محلول کلوئیدی عبور می کند در همه جهات پراکنده می شود و به راحتی قابل مشاهده است.

فاز چیست

فاز قسمتی از نمونه است که ترکیب و خواص یکنواختی دارد. یک ماده خالص یا مخلوط همگن از یک فاز واحد تشکیل شده است. مخلوط ناهمگن شامل دو یا چند مرحله یا فاز است. وقتی روغن و آب با هم ترکیب می شوند، به طور یکنواخت مخلوط نمی شوند بلکه دو لایه جداگانه ایجاد می کنند. به هر یک از لایه ها فاز گفته می شود.

تفاوت بین مخلوط های همگن و ناهمگن

معنی لغوی

همگن یک واژه یونانی است که از دو کلمه تشکیل شده است « Homos» به معنی مشابه و«genos» به معنی مهربان است.

ناهمگن واژه دیگری یونانی است که از دو کلمه تشکیل شده است «Hetero» به معنی متفاوت و به «genos» به معنی مهربان است.

تعریف

مخلوط همگن: مخلوط شدن دو یا چند ماده که یک ترکیب یکنواخت را به وجود می آورد را مخلوط همگن می گویند.

مخلوط ناهمگن: مخلوط کردن دو یا چند ماده که یک ترکیب یکنواخت به وجود نمی آورند را مخلوط ناهمگن می گویند. می توان تمام ذرات را در مخلوط ناهمگن مشاهده کرد.

فاز

مخلوط همگن تنها یک فاز دارد، به این معنی که مخلوط همگن دارای ترکیب یکسانی است.

مخلوط های ناهمگن یک یا دو فاز دارند بدین معنا که در ترکیب آنها سازگاری وجود ندارد.این ناسازگاری می تواند در ترکیب جامدات و مایعات، جامدات و گازها، گازها و مایعات یا هر سه در یک زمان باشد.

قابلیت تفکیک

مخلوط های همگن به دلیل یکنواختی نمی تواند از نظر فیزیکی جدا شود.

مخلوط ناهمگن را می توان به راحتی از نظر فیزیکی جدا کرد زیرا ذرات داخل آن از هم جدا هستند.

استفاده از میکروسکوپ

اجزای مخلوط همگن با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند و استفاده از میکروسکوپ ضروری است.

اجزای موجود در مخلوط ناهمگن به راحتی قابل مشاهده است، اما برای نتایج بهتر می توان از میکروسکوپ استفاده کرد.

طبقه بندی دیگر مخلوط ها

علاوه برطبقه ‌بندی مخلوط ها بر اساس همگن و ناهمگن بودن، مخلوط‌ ها بر اساس اندازه مواد تشکیل‌ دهنده نیز طبقه‌ بندی می‌ شوند.

محلول ‌ها

ذرات تشکیل دهنده یک محلول بسیار کوچک هستند و در حد ۱ نانومتر است. محلول از نظر فیزیکی پایدار است و اجزای آن‌ را نمی توان از یکدیگر جدا کرد.

کلوئیدها

محلول کلوئیدی با چشم غیر مسلح مانند یک مخلوط همگن دیده می شود. ولی اجزای تشکیل دهنده آن زیر میکروسکوپ از یکدیگر جدا هستند به دلیل تفاوت در اندازه ذرات است. اندازه اجزای یک محلول کلوئید از ۱ نانومتر تا ۱ میکرومتر متغیر‌است.

سوسپانسیون

مخلوطی است که شامل ذرات ریز به علاوه یک مایع یا یک گاز است. ذرات موجود در یک سوسپانسیون گاهی آن قدر بزرگ هستند که برای دیدن آن ها نیازی به بزرگنمایی نیست.

در بسیاری از نمونه های سوسپانسیون ذرات در ته ظرف ته نشین می شوند. معمولا برای جلوگیری از ته ‌نشینی یا جداشدن ذرات از یکدیگر‌ از «عوامل تثبیت کننده» استفاده می ‌شود.

اثر تیندال درسوسپانسیون‌ها همانند کلوئیدها است. اجزای سوسپانسیون با کمک سانتریفیوژ از یکدیگر جدا می شوند.

جداسازی مخلوط های همگن و ناهمگن

کروماتوگرافی

جداکردن مخلوط با عبور آن از محلول یا سوسپانسیون یا بخار از محیطی که اجزاء با سرعت های مختلف در حرکت هستند.

تقطیر

یک روش موثر برای جدا کردن مخلوط هایی است که از دو یا چند مایع تشکیل شده اند. تقطیر یک فرآیند تصفیه است که در آن مخلوط مایع بخار شده ودر ادامه متراکم و سپس جدا می شود.

تبخیر

تبخیر روشی است که در آن مخلوط هایی که در آن یک یا چند جامد محلول وجود دارد را جداسازی می کنند. در این روش اجزای مایع از اجزای جامد جدا می شوند. این فرایند شامل حرارت دادن مخلوط تا زمانی است که مایع بسیار کمی باقی بماند.

دراین روش، مخلوط باید فقط حاوی یک جزء مایع باشد به این دلیل که تمام اجزای مایع با گذشت زمان تبخیر می شوند. این روش برای جداسازی جامد محلول از مایع بسیار مناسب است.

تصفیه

برای جداسازی مواد خالص در مخلوط های متشکل از ذرات استفاده می شود که اندازه برخی از آنها به اندازه کافی بزرگ است که با مواد متخلخل جذب می شوند. با توجه به نوع مخلوط، اندازه ذرات می تواند بسیار متفاوت باشد.

آجیل مخلوط همگن است یا ناهمگن

آجیل یک مخلوط ناهمگن است زیرا مواد موجود در آن ضمن با چشم تمام اجزا قابل مشاهده هستند و به راحتی قابل جداسازی هستند. آزمایش مخلوط همگن و ناهمگن را به راحتی می توانید با آجیل انجام دهید.

تعریف مخلوط همگن و ناهمگن علوم هشتم

مخلوط های ناهمگن و همگن دو نوع مخلوط متفاوت در شیمی هستند. مخلوط ‌های همگن یکنواخت هستند و ترکیبات یکسانی دارند، در حالی که مخلوط‌ های ناهمگن غیر یکنواخت هستند و از اجزای کاملاً متفاوتی تشکیل شده ‌اند.

مخلوط همگن ترکیبی یکنواخت از دو یا چند ماده است که در آن اجزاء به طور مساوی در سطح مولکولی یا میکروسکوپی توزیع می شوند. این منجر به یک ترکیب و خواص ثابت در سراسر مخلوط می شود و تشخیص مواد جداگانه را دشوار می کند. نمونه ای از مخلوط همگن محلولی است، مانند نمک حل شده در آب، که در آن نمی توانید ذرات نمک را از مولکول های آب تشخیص دهید.

مخلوط همگن به عنوان محلول نیز شناخته می شود. مخلوط همگن در سراسر یکنواخت به نظر می رسد، با ترکیب و خواص یکسان در تمام قسمت ها. یک مخلوط همگن در طول زمان تا زمانی که هیچ واکنش شیمیایی بین اجزای آن رخ ندهد یکنواخت باقی می ماند. غلظت املاح در یک مخلوط همگن می تواند متفاوت باشد، با عباراتی مانند “رقیق” و “غلیظ” که مقدار املاح موجود در محلول را توصیف می کند.

مخلوط ناهمگن ترکیبی از دو یا چند ماده است که در آن اجزا به طور یکنواخت توزیع نشده اند. در عوض، آنها به طور قابل مشاهده ای جدا باقی می مانند و مناطق یا فازهای مجزا را در مخلوط ایجاد می کنند. به عنوان مثال می توان به سالاد اشاره کرد که در آن می توانید مواد مختلفی مانند کاهو، گوجه فرنگی و خیار را در یک کاسه ببینید و می توانید اجزای مختلف را از هم جدا کنید.

یک مخلوط ناهمگن یکنواخت نیست و از مواد یا فازهای مشخص و کاملاً متفاوت تشکیل شده است. اجزای یک مخلوط ناهمگن را می توان به صورت فیزیکی جدا کرد. مخلوط های ناهمگن در طول زمان یکنواخت باقی نمی مانند. این اجزا ممکن است به دلیل جاذبه یا عوامل دیگر ته نشین یا جدا شوند. مخلوط های ناهمگن در زندگی روزمره ما و در کاربردهای مختلف علمی و صنعتی رایج هستند. آنها اغلب به دلیل خواص منحصر به فرد خود، مانند توانایی مخلوط کردن مواد با ویژگی های مختلف، استفاده می شوند.