Homogene und heterogene Gemische - Homogeneous and heterogeneous mixtures

Eine homogene Mischung ist eine feste, flüssige oder gasförmige Mischung , die in jeder Probe die gleichen Anteile ihrer Bestandteile aufweist. Umgekehrt weist eine heterogene Mischung Komponenten auf, bei denen die Anteile während der Probe variieren. "Homogen" und "heterogen" sind keine absoluten Begriffe, sondern hängen vom Kontext und der Größe der Stichprobe ab. In der Chemie , wenn das Volumen einer homogenen Suspension in zwei Hälften geteilt ist, wird die gleiche Menge an Material in beiden Hälften des Stoffes suspendiert. Ein Beispiel für ein homogenes Gemisch ist Luft .

In der physikalischen Chemie und in den Materialwissenschaften bezieht sich dies auf Substanzen und Gemische, die sich in einer einzigen Phase befinden . Dies steht im Gegensatz zu einer heterogenen Substanz .

Ein Diagramm, das auf mikroskopischer Ebene die Unterschiede zwischen homogenen Gemischen, heterogenen Gemischen, Verbindungen und Elementen darstellt

Homogene Gemische

Lösung

Eine Lösung ist eine spezielle Art einer homogenen Mischung, bei der das Verhältnis von gelöstem Stoff zu Lösungsmittel in der gesamten Lösung gleich bleibt und die Partikel mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, selbst wenn sie mit mehreren Quellen homogenisiert wurden. In Lösungen setzen sich gelöste Stoffe nach einiger Zeit nicht ab und können nicht mit physikalischen Methoden wie einem Filter oder einer Zentrifuge entfernt werden . Als homogenes Gemisch hat eine Lösung eine Phase (fest, flüssig oder gasförmig), obwohl die Phase des gelösten Stoffes und des Lösungsmittels anfangs unterschiedlich gewesen sein kann (z. B. Salzwasser).

Gase

Luft kann genauer als gasförmige Lösung beschrieben werden (Sauerstoff und andere Gase, die in der Hauptkomponente Stickstoff gelöst sind). Da Wechselwirkungen zwischen Molekülen fast keine Rolle spielen, bilden verdünnte Gase triviale Lösungen. In einem Teil der Literatur werden sie nicht einmal als Lösungen eingestuft. In Gas ist der intermolekulare Raum am größten - und die intermolekulare Anziehungskraft am geringsten. Einige Beispiele können Sauerstoff, Wasserstoff oder Stickstoff sein.

Mischungen

In der Chemie ist eine Mischung einer Substanz , die zwei oder mehr Elementen oder Verbindungen , die nicht kovalent aneinander gebunden sind , und behalten ihre eigenen chemischen und physikalischen Identitäten-eine Substanz , die zwei oder mehr besitzt konstituierenden physikalischen Substanzen. Gemische im weiteren Sinne sind zwei oder mehr Substanzen, die sich physikalisch am selben Ort befinden, aber diese werden nicht chemisch kombiniert, daher werden Verhältnisse nicht unbedingt berücksichtigt. Feste homogene Gemische enthalten wie gasförmige und flüssige homogene Gemische verschiedene Elemente, die gleichmäßig gemischt sind, und können nicht leicht getrennt werden. Ein Beispiel für eine feste homogene Mischung ist Bronze, eine Mischung aus Kupfer und Zinn.

Metriken

Homogene Gemische haben die gleichen Anteile der verschiedenen Komponenten in einer bestimmten Probe (oder mehrere Proben mit unterschiedlichen Anteilen), wodurch ein konsistentes Gemisch entsteht. Zwei homogene Gemische desselben Substanzpaars können sich jedoch stark voneinander unterscheiden und können homogenisiert werden, um eine Konstante zu erhalten. Homogene Gemische haben immer die gleiche Zusammensetzung. Gemische können dadurch charakterisiert werden, dass sie durch mechanische Mittel wie Wärme , Filtration , Gravitationssortierung , Zentrifugation usw. trennbar sind .

Während der Probenahme heterogener Partikelmischungen ist die Varianz des Probenahmefehlers im Allgemeinen ungleich Null. Gys Stichprobentheorie definiert die Heterogenität eines Partikels quantitativ als:

${\ displaystyle h_ {i} = {\ frac {(c_ {i} -c _ {\ text {batch}}) m_ {i}} {c _ {\ text {batch}} m _ {\ text {aver}}} },}$

wo

${\ displaystyle h_ {i}}$ist die Heterogenität des Teilchens der Bevölkerung,${\ displaystyle i}$

${\ displaystyle c_ {i}}$ist die Massenkonzentration der interessierenden Eigenschaft im Partikel der Bevölkerung,${\ displaystyle i}$

${\ displaystyle c _ {\ text {batch}}}$ ist die Massenkonzentration des interessierenden Eigentums in der Bevölkerung,

${\ displaystyle m_ {i}}$ist die Masse des Teilchens in der Bevölkerung, und${\ displaystyle i}$

${\ displaystyle m _ {\ text {aver}}}$ ist die durchschnittliche Masse eines Partikels in der Bevölkerung.

Homogenisierung

Siehe auch

• Chemische Substanz

Verweise