Homogeninis ir heterogeninis
Skirtumas tarp homogeninių ir heterogeninių medžiagų yra jų fizinis vienodumas ir jų komponentų sumaišymo mastas. Nors homogeniniai mišiniai atrodo kaip viena, pastovi fazė, heterogeniniai mišiniai turi atskiras sritis arba fazes, kurias galima vizualiai arba fiziškai atpažinti.
Akcentai
- Homogeniniai mišiniai visuotinai vadinami tirpalais.
- Heterogeninius mišinius galima atskirti nekeičiant cheminės sudėties.
- Oras yra homogeninis įvairių dujų mišinys.
- Dirvožemis ir granitas yra klasikiniai sudėtingų nevienalyčių kietųjų dalelių pavyzdžiai.
Kas yra Homogeniškas?
Mišinys arba medžiaga, kurios sudėtis ir išvaizda makroskopiniu lygmeniu yra visiškai vienoda.
- Kiekvienas iš homogeninio mišinio paimtas mėginys turės tokias pačias komponentų proporcijas.
- Dalelės sumaišomos molekuliniu arba atominiu lygmeniu, todėl jos nematomos plika akimi.
- Paprastai vadinami „tirpalais“, kai viena medžiaga yra ištirpinta kitoje.
- Jie sudaryti tik iš vienos materijos fazės (pvz., vien tik skystos arba vien tik dujinės).
- Šviesa paprastai praeina per homogeninius skystus mišinius neišsisklaidydama (Tyndall efektas).
Kas yra Heterogeninis?
Mišinys, sudarytas iš fiziškai skirtingų dalių arba fazių, turinčių nevienalytes savybes.
- Sudėtis mišinyje skiriasi priklausomai nuo jo dalies.
- Komponentus dažnai galima pamatyti plika akimi arba paprastu mikroskopu.
- Juose yra dvi ar daugiau fazių, pavyzdžiui, kieta medžiaga, suspenduota skystyje.
- Dalelės paprastai yra pakankamai didelės, kad jas būtų galima atskirti mechaninėmis priemonėmis, tokiomis kaip filtravimas.
- Suspensijos ir koloidai yra du pagrindiniai heterogeninių mišinių tipai.
Palyginimo lentelė
| Funkcija | Homogeniškas | Heterogeninis |
|---|---|---|
| Vienodumas | Visiškai vienodas | Nevienodas su matomomis ribomis |
| Fazių skaičius | Vienfazis | Dvi ar daugiau fazių |
| Dalelių dydis | Atominis / molekulinis dydis | Didelės sankaupos arba matomos dalelės |
| Atskyrimo metodas | Distiliavimas arba garinimas | Filtravimas, dekantavimas arba rūšiavimas |
| Matomumas | Komponentai yra neatskiriami | Komponentai dažnai matomi |
| Mėginio nuoseklumas | Identiški pavyzdžiai, nepriklausomai nuo šaltinio | Pavyzdžiai skiriasi priklausomai nuo vietos |
Išsamus palyginimas
Fazių pasiskirstymas
Homogeniniame mišinyje skirtingos medžiagos yra taip kruopščiai sumaišytos, kad jos elgiasi kaip viena fazė. Pažvelgus į stiklinę sūraus vandens, nematyti, kur baigiasi vanduo ir prasideda druska. Ir atvirkščiai, heterogeniniuose mišiniuose yra skirtingų medžiagų „kišenių“, pavyzdžiui, vandens paviršiuje plūduriuojančio aliejaus, kur tarp dviejų medžiagų matoma aiški riba arba sąsaja.
Atskyrimo metodai
Kadangi heterogeniniai mišiniai turi skirtingas fizines dalis, juos dažnai galima atskirti naudojant paprastus fizinius metodus, pavyzdžiui, naudojant filtrą ar net pincetą. Homogeniniams mišiniams reikalingi daugiau energijos reikalaujantys cheminiai arba terminiai procesai. Norint iš vandens gauti druską, reikia išgarinti skystį arba naudoti distiliaciją, nes molekulės yra per glaudžiai integruotos, kad jas būtų galima sugauti paprastu filtru.
Optinės savybės
Šviesa su šiais mišiniais sąveikauja skirtingai, priklausomai nuo dalelių dydžio. Homogeniniai tirpalai paprastai yra skaidrūs, nes ištirpusios dalelės yra per mažos, kad nukreiptų šviesos bangas. Daugelis heterogeninių mišinių, ypač koloidiniai mišiniai, tokie kaip pienas ar rūkas, išsklaido šviesą dėl reiškinio, vadinamo Tyndallo efektu, todėl jie atrodo drumsti arba neskaidrūs.
Apibrėžimo mastelio keitimas
Apibrėžimas kartais gali priklausyti nuo stebėjimo mastelio. Žmogaus mastu pienas atrodo homogeniškas, nes jis yra vientisas baltas skystis. Tačiau pro mikroskopą pienas yra akivaizdžiai heterogeniškas, sudarytas iš mažyčių riebalų ir baltymų lašelių, plūduriuojančių vandenyje. Chemijoje mes paprastai juos apibrėžiame remdamiesi mikroskopiniu lygmeniu.
Privalumai ir trūkumai
Homogeniškas
Privalumai
- +Numatomos koncentracijos
- +Didelis stabilumas laikui bėgant
- +Lengva transportuoti
- +Vienodi reakcijos greičiai
Pasirinkta
- −Sunku atskirti
- −Ekstrahavimui reikia šilumos
- −Gali paslėpti nešvarumus
- −Sunku atpažinti dalis
Heterogeninis
Privalumai
- +Paprasta atskirti
- +Matomi komponentai
- +Nereikia jokios specializuotos įrangos
- +Įvairūs objektai
Pasirinkta
- −Nenuspėjami pavyzdžiai
- −Gali nusistovėti laikui bėgant
- −Sunku tiksliai išmatuoti
- −Nenuoseklios reakcijos
Dažni klaidingi įsitikinimai
Visi skaidrūs skysčiai yra homogeniški.
Nors dauguma skaidrių skysčių yra homogeniški, kai kurie nevienalyčiai mišiniai gali atrodyti skaidrūs akimirką, kol nusėda. Ir atvirkščiai, kai kurie homogeniniai tirpalai, pavyzdžiui, sodrios spalvos vario sulfatas, yra visiškai vienodi, bet ne „skaidrūs“ ta prasme, kad yra bespalviai.
Homogeniniai mišiniai yra „grynos“ medžiagos.
Homogeninis mišinys vis tiek yra mišinys, o ne gryna medžiaga. Gryną medžiagą sudaro tik vieno tipo atomas arba molekulė (pvz., distiliuotas vanduo), o homogeninį mišinį sudaro kelios medžiagos, sumaišytos kartu (pvz., vanduo iš čiaupo).
Heterogeniniai mišiniai turi turėti didelius, matomus gabalėlius.
Daugelis nevienalyčių mišinių, pavyzdžiui, kraujas ar pienas, plika akimi atrodo vienodi. Jie klasifikuojami kaip nevienalyčiai tik todėl, kad jų dalelės yra didesnės už molekules ir galiausiai nusėda arba gali būti atskirtos centrifuguojant.
Negalite turėti homogeninės kietos medžiagos.
Metalų lydiniai yra puikūs homogeninių kietųjų kūnų pavyzdžiai. Pavyzdžiui, žalvaris yra kietas tirpalas, kuriame vario ir cinko atomai pasiskirstę tolygiai, nors galutinis produktas yra kietas blokas.
Dažnai užduodami klausimai
Ar kava yra homogeniška, ar heterogeniška?
Kas yra Tyndallo efektas?
Ar atmosfera yra homogeninis mišinys?
Kodėl apelsinų sultys su minkštimu yra nevienalytės?
Ar mišinys gali pasikeisti iš heterogeninio į homogeninį?
Ar kraujas yra homogeniškas?
Kas šiame kontekste yra lydinys?
Ar vandentiekio vanduo yra gryna medžiaga, ar mišinys?
Kokie yra du heterogeninių mišinių tipai?
Kaip klasifikuoti dubenėlį dribsnių?
Nuosprendis
Apibūdinant idealiai sumaišytus tirpalus, kuriuose atskiros dalys yra neatskiriamos, naudokite žodį „homogeniškas“, o mišiniams, kuriuose galite matyti arba fiziškai atskirti skirtingus ingredientus ar sluoksnius, – žodį „heterogeniškas“.
Susiję palyginimai
Alifatiniai ir aromatiniai junginiai
Šiame išsamiame vadove nagrinėjami esminiai alifatinių ir aromatinių angliavandenilių, dviejų pagrindinių organinės chemijos šakų, skirtumai. Nagrinėjame jų struktūrinius pagrindus, cheminį reaktyvumą ir įvairų pramoninį pritaikymą, pateikdami aiškią sistemą, kaip identifikuoti ir naudoti šias skirtingas molekulines klases moksliniame ir komerciniame kontekste.
Alkanas prieš alkeną
Ši palyginimas paaiškina skirtumus tarp alkanų ir alkenų organinėje chemijoje, apimdamas jų struktūrą, formules, reaktyvumą, būdingas reakcijas, fizikines savybes ir dažniausius panaudojimus, kad parodytų, kaip anglies-anglies dvigubojo ryšio buvimas ar nebuvimas veikia jų cheminį elgesį.
Aminorūgštis ir baltymas
Nors aminorūgštys ir baltymai yra iš esmės susiję, jie atstovauja skirtingiems biologinės sandaros etapams. Aminorūgštys yra atskiri molekuliniai statybiniai blokai, o baltymai yra sudėtingos, funkcinės struktūros, susidarančios, kai šie vienetai jungiasi tam tikromis sekomis, kad įgalintų beveik kiekvieną gyvo organizmo procesą.
Angliavandeniai ir lipidai
Angliavandeniai ir lipidai yra pagrindiniai biologinio gyvenimo kuro šaltiniai, tačiau jie labai skiriasi energijos tankiu ir kaupimo savybėmis. Nors angliavandeniai suteikia greitą energijos prieigą ir struktūrinę paramą, lipidai yra labai koncentruotas, ilgalaikis energijos rezervas ir sudaro esminius vandeniui atsparius ląstelių membranų barjerus.
Atominis skaičius ir masės skaičius
Supratimas skirtumo tarp atominio skaičiaus ir masės skaičiaus yra pirmas žingsnis įvaldant periodinę elementų lentelę. Nors atominis skaičius veikia kaip unikalus pirštų atspaudas, apibrėžiantis elemento tapatybę, masės skaičius nurodo bendrą branduolio svorį, leidžiantį mums atskirti skirtingus to paties elemento izotopus.