Sisältö
Jotkut nesteet sekoittuvat helposti kuten täydelliset kumppanit. Alkoholijuomat, kuten esimerkiksi viski, viini ja olut, ovat kaikki veden ja alkoholin seoksia. Muita nesteitä ei sekoiteta ollenkaan. Jos ravistat esimerkiksi pulloa öljyä ja vettä, voit saada ne sekoittumaan, mutta heti kun palautat pullon hyllylle, ne erottuvat toisistaan. Nesteiden, jotka eivät sekoitu ja pysyvät sekoittuneina, sanotaan olevan sekoittumattomia.
Kuten Dissolves Tykkää
Kuten liukenee kuten onkin yksinkertainen peukalosääntö, jota kemistit käyttävät arvioidessaan, kuinka liukoinen yhdiste todennäköisesti on annetussa liuottimessa, ja sama sääntö pätee määritettäessä onko kaksi nestettä sekoittuvaa. Sääntö liittyy siihen, kuinka atomit jakavat elektroneja. Happi ja typpi ovat paljon itsekkäämpiä kuin hiili tai vety, joten happea tai typpeä sisältävät molekyylit ovat sitoutuneet hiili- tai vetyominaisuusalueisiin, joissa elektronit jakautuvat epätasaisesti; tämän molekyylin osan sanotaan olevan polaarinen. Alueet, jotka koostuvat pääasiassa hiilestä ja vedystä, sen sijaan ovat polaarittomia, koska elektronit jakautuvat tässä tasapuolisemmin. Typpi- tai happiatomi, johon on kiinnittynyt vetyatomi, on niin polaarinen, että se voi muodostaa heikkoja sidoksia, joita kutsutaan vety sidoksiksi happi- tai typpiatomien kanssa muihin molekyyleihin.
Kuten liukenee kuten sanoo, nesteet sekoittuvat todennäköisesti hyvin, jos niillä on samanlainen napaisuus ja vedyn sitoutumiskyky. Mitä samankaltaisempia ne ovat näiden kahden ominaisuuden suhteen, sitä todennäköisemmin ne sekoittuvat hyvin. Nesteet, jotka eroavat huomattavasti näiden ominaisuuksien suhteen, sen sijaan ovat todennäköisesti sekoittumattomia.
Vesi- ja hiilivetyliuottimet
Aivan kuten odotat samanlaisesta liukenee-tyyppisestä periaatteesta, vesi- ja hiilivetypohjaiset liuottimet ovat yleensä täysin sekoittumattomia. Yleisiä esimerkkejä ovat heksaani (C6H14), tolueeni (C7H8) ja sykloheksaani (C6H12). Bensiini on seos hiilivetyliuottimia, kuten heksaania, minkä vuoksi bensiini ja vesi eivät sekoitu. Tolueeni on yleinen liuotin maaliohenteissa ja muissa teollisuuskemikaaleissa, ja nämä sekoittuvat tyypillisesti huonosti myös veden kanssa.
Vesi ja öljy
Ehkä tavallisin esimerkki sekoittumattomista nesteistä on öljy ja vesi. Kasviöljyt valmistetaan rasvoista; nämä sisältävät happiatomeja osana ns. esteriryhmää, mutta happiatomeihin ei ole kiinnittynyt vetyjä; joten vaikka nämä happiatomit voivat hyväksyä vety sidoksia, niillä ei ole vetyä, jota ne voivat käyttää muodostamaan vety sidoksen toisen molekyylin kanssa. Myös suurin osa rasvamolekyylistä on hiilivety, joten suurin osa molekyylistä on polaaritonta. Siksi rasvamolekyyleillä on taipumus sekoittua erittäin huonosti veteen.
Metanoli ja hiilivetyliuottimet
Aivan kuten vedenkin, muutkin erittäin polaariset liuottimet ovat yleensä sekoittumattomia puhtaiden hiilivetyliuottimien kanssa. Esimerkiksi heksaani ei sekoitu erittäin polaarisen metanolin (CH3OH) tai jääetikkahapon (C2H4O2) kanssa, koska sillä ei ole kykyä muodostaa vety sidoksia näiden molekyylien kanssa ja se on liian polaarinen. Dimetyylisulfoksidi on toinen polaarinen liuotin, joka sekoittuu hyvin veden kanssa, mutta ei sekoitu heksaanin tai sykloheksaanin ja muiden yleisten hiilivetyliuottimien kanssa.