محلول و مخلوط چیست؟ آیا شربت خاکشیر محلول است چرا؟
یکی از سوالات رایج در کتاب درسی دانش آموزان ابتدایی این است که آیا شربت خاکشیر محلول است؟ چرا؟ ما در این مطلب می خواهیم به طور کامل توضیح دهیم که اصلا محلول و مخلوط چیست؟ فاز چیست؟ ترکیبات همگن و ناهمگن کدامند؟ شربت آبلیمو و آلبالو چه ترکیبی است؟ فرق مخلوط و محلول را نیز شرح داده ایم. در پایان سوالات رایج دانش آموزان را درباره این مبحث را پاسخ داده ایم. مفهوم محلول و مخلوط ها بسیار آسان است و مطالب زیادی که اینجا آورده ایم، به این علت است که همه افراد با هر سطح دانش و حتی بزرگسالان اطلاعات کاملی کسب کنند.
مخلوط چیست؟
مخلوط به معنی درآمیخته شدن دو ماده یا بیشتر با هم است. در شیمی، مخلوط کردن دو یا چند ماده مختلف با یکدیگر را مخلوط میگویند، اما نه آنگونه که ترکیب شیمیایی به وجود آمده باشد. مخلوط اشاره‌ای است به ترکیب فیزیکی دو یا چند ماده که هویتشان (هرچند به سختی قابل تشخیص باشد) باقی مانده‌است.
مخلوط، محصول ترکیب فیزیکی مواد شیمیایی است به گونه‌ای که بعد از این مرحله ترکیبات شیمیایی، یا عناصر مخلوط شده، به مواد شیمیایی دیگری تبدبل نمی‌شوند و خواص اولیه خود را حفظ می‌کنند. به رغم تغییر نکردن خاصیت شیمیایی این ساختار، مخلوط به دست آمده ممکن است از لحاظ فیزیکی تغییر کند، از جمله این تغییرات می‌توان تغییر خاصیت نقطه ذوب مواد را نام برد.
انواع مخلوط
با آمیختن مواد مختلف با هم می‌توان انواع گوناگونی از مواد مخلوط یا نا خالص به حالت جامد، مایع و گاز به وجود آورد. مخلوط‌ها می‌توانند مایع در مایع، گاز در گاز، جامد در جامد، گاز در جامد، جامد در گاز، جامد در مایع و گاز در مایع باشند.
مخلوط را می‌توان به دو گونه همگن یا ناهمگن نام‌گذاری کرد. در مخلوط همگن، تمامی مواد به صورت یکسان با یکدیگر درآمیخته می‌شوند و مخلوطی یکدست و غیرقابل تشخیص (به صورت چشمی) به دست می‌آید. اما در مخلوط ناهمگن نوع مواد و ترکیباتی که در آن استفاده شده‌است را به راحتی می‌توان مشخص کرد و در آن، مواد به صورت کامل با یکدیگر مخلوط نشده‌اند.
عناصر و موادی که باعث ایجاد مخلوط همگن می‌شوند عبارتند از: مخلوط اکسیژن و نیتروژن، شکر، نمک، و بسیاری از مواد حل شونده در آب، که مخلوطی همگن هستند به گونه‌ای که مواد به صورت یکدست و یک نواخت در آن حل می‌شوند.
چند نوع مخلوط داریم؟
مواد سازنده‌ی یک مخلوط، می‌تواند جامد، مایع و یا گاز باشد؛ بنابراین از ترکیب دو یا چند ماده مختلف، انواع متفاوتی از مخلوط خواهیم داشت:
- ۱. مخلوط جامد در جامد … مثل مخلوط نخود و عدس
- ۲. مخلوط مایع در مایع … مثل آب و روغن
- ۳. مخلوط گاز در گاز … مثل هوایی که تنفس می‌کنیم
- ۴. مخلوط جامد در مایع … مثل مخلوط شکر در چای یا نمک در آب
- ۵. مخلوط گاز در مایع … مثل نوشابه گازدار
محلول چیست؟
در دانش شیمی، محلول به ترکیب همگن دو یا چند ماده گفته میشود. در حل کردن ماده‌ای در ماده دیگر، یکی از مواد حل‌شونده و دیگری حلال خوانده میشود. برای مثال آب‌نبات (حل شونده) در هنگام خوردن در بزاق دهان (حلال) حل میشود.
شاید تصور بعضی افراد از محلول، حل شدن ماده‌ای جامد مثل نمک یا شکر در آب باشد، اما محلول‌ها به شکل گاز در مایع (نوشابه) یا گاز در گاز (هوا) یا جامد در جامد (آلیاژ) وجود دارند.
تمام محلول‌ها بر اساس فعل و انفعالات (برهمکنش) بین مولکول‌ها و یون‌های حلاّل و حل‌شونده طبقه‌بندی می‌شوند و در نتیجه از انرژی آزاد مولکول‌های مواد کم میشود. البته محلول همان مخلوط یکنواخت یا همگن است و خاصیت یکسان دارد. از خواص دیگر محلول‌ها می‌توان به این مورد اشاره کرد که مواد تشکیل دهنده آن‌ها خواص اولیه خود را حفظ می‌کنند برای مثال محلول آب و نمک را اگر روی سطحی شیب دار بریزیم جاری میشود و جاری شدن از خواص آب است و اگر آن را بچشیم شور است که شوری هم از خواص نمک است.
نکته مهم درباره محلول و مخلوط
به یاد داشته باشید که هر محلولی مخلوط است، ولی هر مخلوطی محلول نیست. یعنی محلول، نوع خاصی از مخلوط را گویند، که ماده حل شونده به طور یکنواخت (همگن) در حلال پراکنده شود. همچنین زلال و شفاف به نظر برسد و با نگاه کردن، به مخلوط بودن آن نتوان پی برد.
در حالی که، در مخلوط غیر یکنواخت (ناهمگن) اجزای سازنده، به طور یکنواخت در همه جا پخش نشده و در بیشتر موارد نیز می‌توان همه یا تعدادی از اجزای مخلوط را به آسانی تشخیص داد.
ویژگی‌های محلول یا مخلوط یکنواخت چیست؟
در مخلوط یکنواخت یا همگن، همه‌ی مواد به صورت یکسان با هم ترکیب شده و مخلوطی یکدست و غیرقابل تشخیص به دست می‌آید. منظور از غیرقابل تشخیص این است که اجزای مخلوط شما، براحتی از یکدیگر قابل تشخیص نیستند.
یکی دیگر از ویژگی محلول‌ها، نسبت مواد حل شده در یکدیگر است. در واقع برای داشتن یک محلول یا مخلوط یکنواخت نیازی نیست تا مقدار مشخصی از مواد با یکدیگر ترکیب شود تا محلول بوجود آید. بطور مثال شما با حل کردن یک قاشق شکر در یک لیوان یا یک پارچ آب، در هر صورت یک محلول ایجاد کرده‌اید. یکی دیگر از ویژگی مخلوط‌ها آن است که معمولا هر ماده موجود در مخلوط خاصیت خود را حفظ میکند.
مخلوط همگن چیست؟
این‌ها انواع مخلوط‌هایی هستند که در آن‌ها اجزای مخلوط شده به طور یکنواخت در سراسر مخلوط توزیع می‌شوند. به عبارت دیگر، “آن‌ها در سراسر یکنواخت هستند”. ما می‌توانیم فقط یک فاز از ماده را در یک مخلوط همگن مشاهده کنیم. نکات کلیدی در مورد چنین مخلوط‌هایی عبارتند از:
- ذرات به طور یکنواخت توزیع می‌شوند
- ما نمی‌توانیم یک مخلوط همگن را فقط با دیدن آن قضاوت کنیم
- مخلوط‌های همگن را محلول نیز می‌نامند
- ترکیب یکنواخت: مثال: آب باران، سرکه و غیره.
مخلوط ناهمگن چیست؟
این یک نوع مخلوط است که تمام اجزای آن کاملاً مخلوط شده و همه ذرات زیر میکروسکوپ دیده می‌شوند. ما به راحتی می‌توانیم اجزا را شناسایی کنیم و بیش از یک فاز با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است.
نکات کلیدی در مورد این نوع مخلوط:
- ذرات به طور غیر یکنواخت توزیع می‌شوند
- ما می‌توانیم یک مخلوط ناهمگن را فقط با دیدن آن قضاوت کنیم
- ترکیب غیر یکنواخت: به عنوان مثال: آب دریا، پیتزا و غیره.
بیشتر بخوانید:
تفاوت بین مخلوط همگن و ناهمگن
مواد به دو دسته هستند. خالص یعنی از یک عنصر تشکیل شدند یا ناخالص هستند از دو یا چند ذره تشکیل شدند. مواد ناخالص به دو دسته همگن یا ناهمگن تقسیم می‌شوند مخلوط‌های ناهمگن مخلوط‌هایی هستند که اجزایشان کامل پخش نشده است و ما کاملا آن‌ها را از هم تشخیص می‌دهیم مثل آجیل. آب و روغن. آب و خاک.
در مخلوط همگن مواد به صورت یکنواخت پخش شده است و اجزای آن قابل تشخیص نیست مثل آب و نمک.
مخلوط‌های همگن (محلول) هستند محلول‌ها از حلال وحل شونده تشکیل شدند حلال بیشترین جزء محلول را تشکیل می‌دهد و حل شونده را در خودش حل میکند و حل شونده به ماده‌ای میگویند که در حلال حل میشود. برای مثال در آب و شکر، آب حلال و شکر حل شونده است.
فاز چیست؟
هر فاز را می‌توان بخشی از ماده در نظر گرفت که تمام خواص آن از نظر ترکیب (شیمیایی و خواص فیزیکی) یکسان باشد. فاز بخشی از سامانه است که خواص شدتی آن در تمامی نقاط یکسان است. مثل آب در یک لیوان که بو، طعم، چگالی، ضریب شکست، ظرفیت گرمایی و... در همه جای آن یکسان است. واگر نصف آب را خالی کنیم سامانه دو فازی خواهد شد. ۱فاز آب و۱فاز گاز و هوا. تغییر فاز همان تغییر فیزیکی است و بهتر است برای یک نواختی سامانه واژه فاز بکار رود.
برای شناسایی راحت‌تر فاز‌ها می‌توان دو ویژگی را آزمود: ۱- آیا دو ماده با حالت فیزیکی متفاوت غیر محلول داریم؟ (مثل آب و یخ که مخلوط دو فاز هستند.) ۲- آیا دو ماده نامحلول داریم؟ (مثل آب و روغن که مخلوط دو فاز هستند.)
اگر پاسخ هر دو خیر شد، تک فاز، ولی اگر حتی یکی از جواب "بله" شد دو فاز میباشد.
پاسخ به سوالات کتاب درسی
آیا شربت خاکشیر یک محلول است؟ چرا؟
اجزای شربت خاکشیر جدا از هم هستند و یک محلول نیست، بلکه مخلوطی از آب و خاکشیر است. پس خاکشیر یک مخلوط است.
شربت خاکشیر چه نوع مخلوطی است؟
شربت خاکشیر مخلوط ناهمگن است؛ به این دلیل که می توانیم آب و خاکشیر را جدا از هم ببینیم.
آیا شربت آبلیمو محلول است؟ چرا؟
یکی از ویژگی های محلول شفاف بودن آن است. شربت آبلیمو معمولا شفاف نیست و یک مخلوط مایع به مایع است.
شربت آبلیمو همگن است یا ناهمگن؟
شربت آبلیمو اگر پالپ داشته باشد نوعی سوسپانسون و مخلوط ناهمگن است ولی اگر بعد از سلعت ها هیچ موادی ته نشین نشود همگن است.
آب و آبلیمو محلول است یا مخلوط
همانطور که گفتیم محلول باید شفاف باشد. اگر در ترکیب آب و لیمو به حدی شفاف بود که قابل تشخیص با آب معمولی نبود، یعنی آن محلول و اگر رنگش تغییر کرد نوعی مخلوط است.
آیا آب و روغن محلول است؟
خیر. چون که آب و روغن جدا از هم هستند و در هنگام ترکیب کردن، جدا از هم هستند؛ پس یک مخلوط است نه محلول.
شربت آلبالو چه نوع مخلوطی است؟
مخلوط مایع با مایع است. اگر پالپ داشته باشد، نوعی مخلوط ناهمگن است.
گردآوری: تابناک جوان