Smjesa protiv otopine: razlika i usporedba

Materija se sastoji od dvije tvari, naime čiste i nečiste tvari. Čiste tvari odnose se na one tvari koje se mogu klasificirati u spojeve i elemente.

Nečiste tvari odnose se na one tvari koje se ne mogu lako kategorizirati. Smjese spadaju u kategoriju kontaminiranih tvari.

Međutim, smjese se uvelike razlikuju od otopina.

Ključni za poneti

1. Smjesa se sastoji od dvije ili više tvari fizički spojenih bez ikakve kemijske reakcije, dok otopina nastaje kada se otopljena tvar otopi u otapalu.
2. Smjese se mogu odvojiti fizičkim procesima poput filtracije ili sedimentacije, dok otopine zahtijevaju tehnike poput isparavanja ili kromatografije.
3. Otopine pokazuju homogenost, sa svojim komponentama ravnomjerno raspoređenim; smjese mogu biti homogene ili heterogene.

Smjesa vs otopina 

Smjesa je kombinacija dviju ili više tvari koje su fizički spojene, ali nisu kemijski povezane. Otopina je homogena smjesa u kojoj je jedna tvar (otopljena tvar) jednoliko otopljena u drugoj tvari (otapalu). Rješenja su transparentna.

Mehaničko miješanje dviju ili više tvari ili oblika tvari dovodi do stvaranja smjese. Također možemo razdvojiti reaktante smjese proizvoda uz pomoć fizikalnih metoda.

Nema energije ili entalpija promjena se odvija kada se formira smjesa. Štoviše, svako agregatno stanje može se kombinirati, što dovodi do stvaranja smjese.

Otopina je homogena smjesa koja uključuje dvije komponente, otopljenu tvar i otapalo. Veličina čestica svake komponente mora biti manja od 1 nm.

Faza postojanja rješenja nije definitivna. Dvije komponente otopine mogu se klasificirati kao otopljena tvar i otapalo; primjeri rješenja uključuju zrak, koji uključuje mnogo plinova u homogenoj smjesi.

Tabela za usporedbu

Parametri usporedbe	Smjesa	Riješenje
Definicija	Smjesa uključuje dvije ili više komponenti koje se miješaju bez potpunog otapanja.	Otopina uključuje dvije ili više komponenti koje su potpuno otopljene. Fizičke metode ne mogu razdvojiti komponente.
Veličina čestice	Veličina čestica u smjesi kreće se od 0.01-1000 nm.	Veličina čestica u otopini kreće se od 0.01-1 nm.
Kemijske veze	Između tvari koje reagiraju ne dolazi do kemijske veze.	Stvarna kemijska veza odvija se između tvari koje reagiraju.
Kemijska svojstva	Kemijska svojstva tvari koje reagiraju ne gube svoju individualnost.	Kemijska svojstva otopine ovise o njezinim sastojcima.
Priroda	Smjesa može biti heterogena ili homogena.	Otopina je uvijek homogena.

Što je mješavina?

Materijal se dobiva kombinacijom dviju ili više tvari bez upuštanja u bilo kakvu kemijsku reakciju. Budući da između početnih reaktantnih tvari ne dolazi do kemijskog povezivanja, nastala smjesa proizvoda čuva individualnost obiju tvari.

Mješavina odražava svojstva koja su vrlo različita od njezinih sastavnih elemenata. Na primjer, smjesa vode i alkohola mora se rastopiti, a vrelište značajno varira od obje komponente, tj. vode i alkohola.

Osim individualnosti komponenti, dostupan je i omjer u kojem se tvari miješaju. Neki primjeri mješavina iz svakodnevnog života uključuju sirovu naftu, mješavinu mnogih ugljikovodika ili organskih spojeva, morsku vodu koja sadrži vodu i sol.

Zrak je također smjesa jer ima različite plinove u fiksnom omjeru. Smjese se mogu klasificirati u 2 vrste, tj. heterogene i homogene smjese. 

Svojstva i sastav tvari umiješanih u heterogenu smjesu su različiti. To znači da su u različitim dijelovima smjese sastav i svojstva različiti.

Neki od njih uključuju vodu i zrak. U homogenoj smjesi svi dijelovi smjese imaju ujednačen sastav i svojstva.

Neki od njih uključuju mješavinu šećera i vode.

Što je Rješenje?

Homogena smjesa koja uključuje kombinaciju dviju ili više komponenti naziva se otopina. Otapalo stvara atmosferu za otapanje otopljene tvari, koja se dalje otapa u njoj.

Na primjer, u otopini koja sadrži 30% vode pomiješane sa 70% etanola, etanol se ponaša kao otapalo s vodom koja služi kao otopljena tvar. Slično, u otopini slane vode, stolna sol ponaša se kao otopljena tvar dok voda služi kao otapalo. 

Otopine su opet razvrstane u 9 vrsta. Čvrsto-kruta otopina, kao što su legure, je otopina koju čine čvrsta otopljena tvar i čvrsta komponenta otapala.

Čvrsto-tekuća otopina, kao što je šećer u vodi, sastoji se od komponenti krute otopljene tvari i tekućeg otapala. Otopina čvrstog plina, kao što je sublimacija kamfora, je otopina koju čine krute otopljene tvari i komponente plinovitog otapala.

Tekuće-kruta otopina, kao što su hidratizirane soli, je otopina formirana od tekuće otopljene tvari i krute komponente otapala. 

Otopina tekućina-tekućina, kao što su benzen i toluen, formirana je od tekuće otopljene tvari i tekuće komponente otapala. Otopina tekućina-plin, kao što je aerosol, sastoji se od komponenata tekuće otopljene tvari i plinovitog otapala.

Plin-kruta otopina, kao što su vodik i paladij, je otopina koju čine otopljena plinovita tvar i čvrsta komponenta otapala. Otopina plin-tekućina, kao što su gazirana pića, sastoji se od komponenata otopljenog plina i tekućeg otapala.

Otopina plin-plin, kao što je mješavina raznih plinova, sastoji se od komponenata otopljenog plina i plinovitog otapala.

Glavne razlike između smjese i otopine 

1. Ne postoji fiksni omjer u kojem se miješaju sastojci koji reagiraju. S druge strane, postoji fiksni omjer u kojem se komponente miješaju.
2. Neki primjeri mješavina uključuju pijesak i vodu, salatu, ulje, vodu itd. Naprotiv, neki primjeri otopina uključuju vruću čokoladu, sol, vodu itd.
3. Mješavine nikada ne dovode do stvaranja bilo kojeg novog spoja. Ali, kada kemijski djeluju, otopine dovode do stvaranja nove tvari/spoja.
4. Smjese imaju čestice veličine između 0.01-1000 nm. S druge strane, otopine imaju čestice veličine između 0.01-1 nm.
5. Komponente smjese ne gube svoja individualna kemijska svojstva u smjesi. Međutim, komponente smjese gube svoja individualna kemijska svojstva u otopini.

Reference

1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.443933
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775714007857

Zadnje ažuriranje: 12. srpnja 2023