Karışım
Kimyada karışım; fiziksel yollarla ayrılabilen, iki veya daha fazla maddenin birleşimi ile oluşan malzemedir. İki veya daha fazla türde element veya bileşiğin herhangi bir oranda fiziksel olarak karışması ile oluşabilir.[1] Süspansiyon, emülsiyon, çözelti gibi türlere ayrılır.[2][3]
Karışımlar, herhangi bir kimyasal değişim veya tepkime olmadan oluşur, bu yüzden karışım oluşurken karışımı oluşturan maddelerin kimyasal kimlikleri korunur.[4] Buna rağmen karışımın erime noktası gibi özellikleri oluşturan maddelerden farklı olabilir. Çoğu karışım bileşenlerine fiziksel yollar ile ayrılabilir. Buna rağmen azeotrop denen karışımları birbirinden ayırmak zordur.[5][6][7]
Karışımların karakterleri
[değiştir | kaynağı değiştir]Tüm karışımların karakteri, mekanik yollarla (örneğin damıtma, elektroliz, kromatografi, filtrasyon, santrifüjleme) ayrılmaya uygundur.[8][9] Karışımlar, kimyasal bileşiklerden şu yönlerden farklıdır:
- Karışımlar fiziksel yollarla ayrışabilirken bileşikler ayrışamaz.
- Karışımlar oluşurken veya bozulurken çok büyük bir enerji değişimi (karışma entalpisi) meydana gelmez.
- Karışımdaki maddeler kendi özelliklerini korur.
- Karışımlar çeşitli oranlarda karışabilirken bileşiklerin oluşumunda sabit bir oran vardır.
- Karışımdaki maddeler kimyasal yapısını ve belli başlı fiziksel özelliklerini korurken bileşikteki maddeler kimyasal özelliklerini kaybeder.[10]
Aşağıdaki tablo, maddenin farklı hallerinin karışması durumunda olası faz kombinasyonlarını ve örneklerini göstermektedir.
| Çözen veya dağıtan faz | Çözülen veya dağılan faz | Çözelti | Kolloid | Süspansiyon |
|---|---|---|---|---|
| Gaz | Gaz | Hava (Nitrojen, oksijen ve diğer gazlar) | Karışmaz | Karışmaz |
| Sıvı | Karışmaz | Sıvı aerosol[11] | Sprey | |
| Katı | Karışmaz | Katı aerosol[11] | Toz | |
| Sıvı | Gaz | Suda çözünen oksijen | Sıvı köpük | Bira köpüğü, deniz köpüğü |
| Sıvı | Alkollü içecekler | Losyon, mayonez, süt | Vinaigrette | |
| Katı | Sudaki şeker | Kan, pigmentli mürekkep | Çamur, tebeşir taşı | |
| Katı | Gaz | Metalde çözünen hidrojen | Katı köpük, aerojel, ponza taşı | Kuru sünger |
| Sıvı | Amalgam (altında cıva), parafinde hekzan | Jel: Agar, jelatin, silika jel, opal | Islak sünger | |
| Katı | Alaşımlar, plastikteki plastikleştiriciler | Kızılcık camı | Kil, silt, kum, çakıl taşı, granit |
Homojen ve heterojen karışımlar
[değiştir | kaynağı değiştir]
Karışımlar homojen veya heterojen olabilir. Bir karışımın tamamı aynı fazda, tuzlu su gibi ise o karışım homojendir; aksi takdirde, karışımın bazı bölümleri farklı fazlarda ise ve birbirinden kolaylıkla ayrılabiliyorsa, su ve kum karışımı gibi, heterojendir.
Ek olarak; tek fazlı karışım homojen karışıma, çok fazlı karışım da heterojen karışıma tekabül eder. Bunun sebebi görünüşlerindeki faz sayısıdır. Homojen karışımlar tek fazlıdır ve oluşturan maddeler gözle kolayca ayrılamaz, aksine heterojen karışımlar çok fazlıdır ve oluşturan maddeler gözle kolayca ayrılabilir. Bazı durumlarda heterojen karışımlar da tek fazlı gibi görünebilir (Kolloidler ve ahşap gibi bazı maddeler).
Bazı katı maddeler, şeker ve tuz gibi, suda homojen olarak, diğer bir deyişle çözelti halinde, çözünebilir. Bu durumda su çözücü, diğer madde çözünen olarak adlandırılır. Hava, homojen karışımların iyi bir örneğidir. Hava oluşuken azot gazının içinde başta oksijen olmak üzere diğer gazlar çözünür. Burada miktarının çok olmasından dolayı azot çözücü, oksijen ve diğer gazlar çözünen konumundadır. Karışımlar, hem çözücü ve çözünen sayısı hem de maddelerin oranları bakımından sınırsız sayıdadır. Burada bunu sınırlayan bir etmen çözünürlüktür, başka bir deyişle bir maddenin başka bir madde içinde çözünebileceği, sıcaklığa ve basınca bağlı değişen, en yüksek orandır. Bir madde başka birinin içinde çözünürken çözünürlük oranını aşacak miktarda eklenirse daha fazla çözünemez ve dibe çöker.
Homojen karışımların her noktasında karışımı oluşturn maddeler aynı oranda bulunur. Karışımın bir bölümünün ayrılması, oluşan iki yeni karışımda çözücü ve çözünen oranlarını değiştirmez. Başka bir deyişle, madde miktarlarının oranı hacme bağlı değildir.
Homojen karışımlar
[değiştir | kaynağı değiştir]Çözelti, homojen karışım kavramına eşdeğer bir kavramdır. Çözeltilerde çözünenler, çözeltiden filtreleme vaye santrifüj gibi yöntemlerle ayrıştırılamaz veya çökmez.[12] Çözeltiler, dışarıdan bakıldığında saf madde gibi tek parça ve tek faz (katı, sıvı veya gaz) halinde görünür, ancak çözeltiyi oluşturan maddeler karışmadan önce farklı hallerde olabilir.
Gazlar
[değiştir | kaynağı değiştir]Gazlar, molekülleri arasında katı, sıvı ve plazmalara göre çok zayıf bağlantıya sahiptir. Bu sebepten dolayı birbirleriyle her oranda kolayca karışarak çözelti oluşturabilirler. Bir çözünürlük sınırlarının olmaması onları diğer çözeltilerden ayırır. Gaz çözeltilerinin en bilinen örneği havadır, azot içinde oksijen başta olmak üzere diğer bazı gazların çözünmesiyle oluşur.
Heterojen karışımlar
[değiştir | kaynağı değiştir]Heterojen karışımlar, her tarafında aynı özelliği göstermeyen karışımlardır. Çoğu durumda iki fazlıdır. Heterojen karışımlarda bir dağılan ve bir dağıtan madde yer alır. Karışım, dağılanın dağıtan içinde çözünmeden dağılması ile oluşur. Karışımı oluşturan maddeler tam olarak moleküllerine veya atomlarına ayrılacak kadar karışmasa da açık şeklide birbirinden ayrılamaz. Eğer açık şekilde birbirinden ayrılabiliyorlarsa buna dağınık ortam denir.[a][13]
Heterojen karışımlarda genellikle dağılan madde, dağıtan maddenin içinde küçük kürecikler halinde dağılır. Bu küreciklerin boyutu, maddelerin tanecikleri arasındaki çekim kuvveti başta olmak üzere çeşitli faktörlerden etkilenir. Küreciklerin boyutu, oluşturan maddelerin halleri gibi faktörler heterojen karışımları alt türlere ayırır. Bir katı, bir sıvının içinde çözünmeden dağılırsa buna süspansiyon denir. Su–zeytinyağı karışımında olduğu gibi bir sıvı ile bir sıvının oluşturduğu heterojen karışıma emülsiyon denir. Katı veya sıvının gaz içinde dağılması bir aerosol oluşturur. Kolloid, maddelerin sıvı içerisinde çok küçük parçalar halinde dağılması ile oluşur. Duman, jöle, boya gibi örnekleri vardır. Çıplak gözle bakıldığında çözelti ile karıştırılabilir, tyndall etkisi ile ayırt etmek mümkündür. Aerosollerin çoğu aynı zamanda kolloiddir.
Notlar
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ Bazı durumlarda bir karışım kabul edilip adi karışım da denebilir.
Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2. basım (the "Gold Book") (1997). Düzeltilmiş çevrimiçi sürümü: (2006-) "mixture".
- ^ Whitten K.W., Gailey K. D. and Davis R. E. (1992). General chemistry (4th bas.). Philadelphia: Saunders College Publishing. ISBN 978-0-03-072373-5.[sayfa belirt]
- ^ Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geography (2002). General chemistry: principles and modern applications
(8th bas.). Upper Saddle River, N.J: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-014329-7. LCCN 2001032331. OCLC 46872308.[sayfa belirt]
- ^ De Paula, Julio; Atkins, P. W. (2002). Atkins' Physical Chemistry (7th bas.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-879285-7.[sayfa belirt]
- ^ Alberts B. (2002). Molecular Biology of the Cell, 4th Ed. Garland Science. ISBN 978-0-8153-4072-0.[sayfa belirt]
- ^ Laidler K. J. (1978). Physical chemistry with biological applications. Menlo Park: Benjamin/Cummings. ISBN 978-0-8053-5680-9.[sayfa belirt]
- ^ Weast R. C., Ed. (1990). CRC Handbook of chemistry and physics. Boca Raton: Chemical Rubber Publishing Company. ISBN 978-0-8493-0470-5.[sayfa belirt]
- ^ Pleasants, Julian M, (Ed.) (2017). "A Call to Duty: The Selective Service Act of 1940". Home Front. doi:10.5744/florida/9780813054254.003.0003. ISBN 978-0-8130-5425-4.
- ^ Ashworth, William; Little, Charles E., (Ed.) (2001). "Mixture". The Encyclopedia of Environmental Studies. Facts on File.
- ^ "Definition of mixture - Chemistry Dictionary". www.chemicool.com. 7 Mayıs 2005 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Kasım 2018.
- ^ a b Everett, D. H. (23 Temmuz 1971). Manual of Symbols and Terminology for Physicochemical Quantities and Units. Appendix II Definitions, Terminology and Symbols in Colloid and Surface Chemistry. Part I (PDF). Londra: International Union of Pure and Applied Chemistry: Division of Physical Chemistry. 28 Ekim 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 28 Ekim 2016.
- ^ Ashworth, William; Little, Charles E. (2001). "Solution (chemistry)". Encyclopedia of Studies, New Edition. Online publisher: Science Online. Facts on File, Inc.
- ^ Sahimi, Muhammad (26 Mayıs 2006). Heterogeneous Materials I: Linear Transport and Optical Properties. Springer. s. 31. ISBN 978-0-387-21705-5.
