0029cc金沙贵宾会_首页|欢迎您

日常生活中的 5 个不混溶液体示例

水油

将不同的物质混合在一起是我们每天都在做的事情。我们在化学实验室进行的大多数实验通常需要混合两种或多种不同的液体。如果任何两种液体以任何浓度以所有比例混合形成均质溶液,则称它们是可混溶的. 简单来说,混溶性是两种液体可以以任何比例完全溶解的特性。相比之下,如果混合物在一定比例下不形成溶液,则称任何两种液体是不混溶的。

当同一液体的分子之间的吸引力大于两种不同液体的分子之间的吸引力时,液体往往是不混溶的。这样的系统由两相组成,尽管它通常被称为混合物。因为根据定义,不混溶的液体不会相互作用。当放在同一个容器中时,它们将彼此完全独立地蒸发。换句话说,每种液体都将贡献其自身特有的平衡蒸气压,而不管其他液体的存在。因此,混合物施加的总压力是两种不同液体的平衡蒸气压力之和。如果你在一个封闭的烧瓶中有两种不混溶的液体并保持一切静止,那么你测量的蒸气压将只是漂浮在顶部的那一种的蒸气压。

打破液体分子之间现有的键并形成新键所需的能量称为焓。通常用作溶剂的液体的极性是一种可以防止因焓混合的特性。极性液体的分子具有正负两端,它们相互吸引形成强大的分子间键。非极性液体通过弱范德华力保持在一起。具有相似极性的液体可以混合,但低极性分子无法克服高极性液体中的强键,因此它们保持分离。

文章索引(点击跳转) 

1.油和水

“油和水”可能是最常见的两种不混溶液体的例子。无论您将油和水混合多少,它们都不会混合。发生这种情况的原因是油和水分子的化学性质。化学中有一句流行的说法是“同类相溶”。这意味着极性液体(如水)溶解在其他极性液体中,而非极性液体(通常是有机分子)相互混合良好。

每个水分子都是极性的,因为它具有弯曲的形状,其中带负电荷的氧原子与分子两侧的带正电荷的氢原子相连。水在不同水分子的氧和氢原子之间形成氢键。当水遇到非极性油分子时,它会粘在自己身上而不是与有机分子混合。这就是为什么我们需要肥皂或液体肥皂溶液来清洁我们用于烹饪的餐具。肥皂可以清洁油脂,因为肥皂分子的一端是极性的,因此可溶于水,而另一端是非极性的,因此类似于油脂。肥皂分子围绕着油脂,将水溶性部分留在外面,因此水可以帮助洗掉油脂。因此,肥皂分子提供了两种物质之间的联系,否则这两种物质是不混溶的。

重要的是要注意,不混溶性不能解释为什么油会漂浮在水面上。油漂浮在水面上,因为它的密度较小或比重较低。然而,油和水的不混溶性与密度的差异无关。肥皂可以清洁油脂,因为肥皂分子的一端是极性的,因此可溶于水,而另一端是非极性的,因此类似于油脂。肥皂分子围绕着油脂,将水溶性部分留在外面,因此水可以帮助洗掉油脂。因此,肥皂分子提供了两种物质之间的联系,否则这两种物质是不混溶的。

2.煤油和水

煤油与水

煤油,也称为石蜡,是一种从石油中提取的可燃烃液体。它被广泛用作航空和家庭的燃料。它是一种低粘度透明液体,由 10 至 16 个碳链碳氢化合物制成,由石油在 150 至 250 °C 的分馏中获得。与许多其他碳氢化合物一样,煤油也与水不混溶。大多数碳氢化合物是非极性化合物。这些化合物不能将水分子从它们的氢键网络中吸引出来。当在容器中混合在一起时,煤油和水在放入同一容器时将保持为两个独立的层。此外,煤油的重量或密度比水轻,具有浮力。如果你取水并滴几滴煤油,那么煤油就会浮起来。煤油和水的不混溶性在化学中起着重要作用。在 X 射线晶体学中,煤油可用于储存晶体。当水合晶体留在空气中时,脱水可能会缓慢发生。这使得水晶的颜色变得暗淡。煤油可以保持晶体的完整形态。

3. 汽油(汽油)和水

水和汽油

在雨季,拥有汽车的人最关心的一个问题就是如果水冲进油箱,可能会对发动机造成伤害。现代汽车具有良好的防水密封性。但是,水确实有可能进入汽车的油箱。那么如果水进入油箱怎么办?汽油或汽油是一种源自石油的透明易燃液体,主要用作大多数火花点火内燃机的燃料。它主要由石油分馏获得的有机化合物组成,并添加了多种添加剂。像许多其他碳氢化合物一样,汽油(汽油)和水不会相互混合,因为它们具有两种不同的密度。汽油也非常疏水,不太喜欢水。可以尝试混合它们,但它们最终会再次分离。汽油的密度比水小,所以水沉到底部,汽油浮在水面上。这样做的好处是,如果水意外进入油箱内,它会大部分沉淀在储备部分,从而避免发动机出现任何故障。

4. 玉米糖浆和植物油

另一个最常见的例子是玉米糖浆和植物油。玉米糖浆是将玉米磨成玉米淀粉,然后将玉米淀粉通过酸水解过程制成的甜糖浆。玉米糖浆的密度约为 1.4 g/mL。玉米糖浆几乎完全由葡萄糖(一种糖)制成。密度是化学中的一个重要概念,它被定义为每单位体积物体的质量。密度是物质的一种物理性质,它描述了物质的原子或分子的紧密程度。用于计算密度的公式是 d = m/v,其中 d 是密度,m 是物体的质量,v 是物体的体积。科学家以不同的方式使用密度。他们用它来识别未知物质并分离不同的液体。如果将具有较低密度的溶液添加到具有较大密度的溶液中,则较不稠密的溶液将停留在较稠密的溶液之上。相反,如果将密度较大的溶液加入到密度较低的溶液中,密度较高的溶液自然会落到底部。植物油的密度约为 0.8 g/mL。因此,当混合在一起时,玉米糖浆会沉淀下来,植物油会浮在上面。 

5. 蜡和水

如果您访问一家家居装饰店,您可能会遇到一种有趣的灯,称为熔岩灯。它们也是不混溶液体的一个有趣例子。该灯由玻璃容器内的特殊彩色蜡混合物组成,其余部分包含透明或半透明液体。熔岩灯的工作主要取决于三个方面:密度、不混溶性和对流. 在不混溶液体的任何混合物中,每种不混溶液体称为相。具有两种不混溶液体的混合物称为双相混合物。具有两种以上不混溶液体的混合物称为多相混合物。当你看到这些球在熔岩灯中漂浮时,你看到的是一种双相混合物。在室温下,这些小球比周围的液体密度要大一些。这就是为什么他们坐在灯的底部。但是当你打开灯时,球体就会变热。分子移动得更快。这些小球变得比周围的液体密度小。它们上升并开始漂浮。熔岩灯的设计使得顶部的温度比底部的温度低一些。当分子到达顶部时,它们会冷却下来并失去能量,然后靠得更近。所以,当一个小球到达熔岩灯的顶部时,它收缩。它变得比周围的液体更稠密并开始下沉。当它到达底部时,整个循环重复。熔岩灯是对流的一个例子。由于密度的变化,对流会导致液体和气体上升和下降。你周围到处都是对流,即使在地壳中也是如此。