Směsi
Se směsmi se běžně setkáváme při každodenních činnostech (Obr. 21). Koupíte-li v obchodě perlivou vodu, určitě se nejedná o čistou vodu, ale o směs vody, oxidu uhličitého a pravděpodobně dalších minerálů a iontů. A víte, že dvacetikoruna ve vaší peněžence, je také směs? Je totiž vyrobena z mosazi, což je slitina dvou kovů – mědi a zinku. Směsi také sami běžně vyváříte, a to během každodenních aktivit. Při slazení čaje nebo kávy, na Vánoce, když připravujete tradiční bramborový salát, nebo když vynášíte odpadkový koš – to je rozhodně také směs všeho možného. Ale co to ty směsi přesně jsou?
V přírodě nalézáme látky ve stavu chemicky čistém velice zřídka. Kdybychom měli kolem sebe pouze prvky nebo sloučeniny, byl by svět pravděpodobně dost nudný, protože chemicky čisté látky nejsou většinou příliš pestře zbarvené. Většina toho, co nás obklopuje se tak skládá ze dvou a více chemicky čistých látek smíchaných dohromady – v takovém případě se bavíme právě o směsích. Jednotlivé chemicky čisté látky potom označujeme jako konkrétní složky směsi.
Směsi jsou takové látky, které se skládají z dvou a více chemicky čistých látek, které můžeme nazývat složkami.
Složka nebo fáze?
Je nutno odlišovat pojem složka a fáze. Složkou označujeme jednotlivé chemicky čisté látky (prvky a sloučeniny), ze kterých se daná směs skládá. Fáze je homogenní část soustavy, tedy ta část soustavy, která má v celém svém objemu stejné fyzikální i chemické vlastnosti. Fáze jsou také části směsi, které jsou často i vizuálně odlišitelné a mají rozdílné fyzikální vlastnosti ke svému okolí.
Př. Voda + ethanol: 2 složky -> dojde k úplnému promísení a nevidíme jednotlivé rozhraní těchto složek, takže se bavíme pouze o 1 fázi
Př. Voda + olej: 2 složky -> zde nedochází k dokonalému promísení kapalin a vidíme jednotlivé kapičky oleje ve vodě, takže se bavíme o 2 fázích
Př. Voda, písek, zlato: 3 složky, 3 fáze (voda, písek i zlato mají rozdílné fyzikální vlastnosti)
Př. Voda a led: 1 složka (H2O), 2 fáze (kapalina a pevná látka)
Př. Voda + olej = 2 složky -> zde nedochází k dokonalému promísení kapalin a vidíme jednotlivé kapičky oleje ve vodě, takže se bavíme o 2 fázích
Př. Voda, písek, zlato = 3 složky, 3 fáze (voda, písek i zlato mají rozdílné fyzikální vlastnosti)
Př. Voda a led = 1 složka (H2O), 2 fáze (kapalina a pevná látka)
Fyzikální vlastnosti směsí jsou však odlišné od fyzikálních vlastností jednotlivých složek této směsi a po oddělení složek ze směsi si každá složka zachovává své charakteristické vlastnosti.
Vlastnosti směsí
Možná jste se setkali s klasifikací směsí podle velikosti dispergovaných (rozptýlených) částic na homogenní, heterogenní a koloidní. Určitě si také pamatujete, že v heterogenní směsi můžete rozeznat jednotlivé částice pouhým okem, no u homogenní to tak lehké nebude. A koloidní? To je případ sám o sobě. Často však nelze jednoznačně určit, zda je směs homogenní či koloidní. Proto se na to podíváme úplně z jiného úhlu (Tab. 1).
Klasifikace směsí
Animace – druhy směsí
V rámci směsi budeme rozlišovat dispergované částice, které jsou v rámci směsi rozptýlené v tzv. disperzním prostředí, což je nějaká rozptylující (dispergující) látka. Tou je například voda, která představuje spojité prostředí a je v dané směsi v nadbytku. Disperzní prostředí i dispergované částice se mohou vyskytovat jak ve skupenství kapalném, plynném, tak i pevném.
Tab. 1: Klasifikace směsí
Dispergované částice a disperzní prostředí
Společná všem koloidním směsím je schopnost zviditelňovat jakýkoliv světelný paprsek viditelného světla. Tuto schopnost nazýváme Tyndallův jev.
Tyndallův jev
Tyndallův jev nastává při průchodu paprsku viditelného světla koloidním prostřením, kdy na jeho velmi malých částicích dochází k rozptylu světla, při němž je paprsek zviditelněn v podobě světelného kužele.
Děje se tak proto, že koloidní částice mají velikost do 1000 nm, což přibližně odpovídá vlnové délce viditelného světla (390–760 nm).
Pro zkoušku Tyndallova jevu můžete využít následující jednoduchý chemický experiment.
Vezměte si jednu kádinka s vodou a do ní kápněte kapku mléka (koloidní směs). Druhá kádinka bude sloužit jako porovnávací, v ní totiž bude roztok cukru ve vodě (homogenní směs). Do obou kádinek posviťte laserem, pozorujte.
V mléce jde světlo z laserového ukazovátka vidět, v homogenní směsi ne.
Zamyslete se nad tím, proč se lidská krev označuje jako suspenze. Jaké je složení krve?
O jaké směsi se jedná v následujících příkladech?
a) produkty hoření paliv b) únik ropy do moře c) našlehaný sníh z bílků d) kalná voda s hlínou e) prach na ulici f) rozptylování parfému do vzduchu