بحث في مجال الكيمياء حول أنواع المخاليط والمحاليل، سنناقش في هذا البحث موضوعا هاما جدا في الكيمياء، وهو تصنيف المخاليط والمحاليل. يتم تقسيم المخاليط إلى مخاليط متجانسة وغير متجانسة، وتنقسم المحاليل إلى أنواع مختلفة حسب طريقة التصنيف، وتصنف أيضا حسب الحالة وطبيعة الجزيئات وغيرها.
مقدمة عن بحث في الكيمياء عن أنواع المخاليط والمحاليل
المادة هي الأساس في علم الكيمياء، حيث يعرف الجسم المادي على أنه شيء يمتلك حجما وكتلة ويشغل مكانا في الفراغ، وتعتبر جميع الأشياء المادية موادا، لذلك فإن المخلوط والمحلول يعتبران موادا، وتتكون المادة من ذرات سنتعرف عليها، وكذلك المخلوط والمحلول يتكونان من جزيئات متعددة، ولكل منها خصائص وصفات تميزها عن الأخرى.
شاهد أيضًا: بحث علمي عن الكيمياء والمادة
تعريف المادة
- المادة هي أي شيء يشغل مساحة، وتتكون المادة من ذرات البروتونات والنيوترونات والإلكترونات، وللمادة العديد من الحالات والأشكال الموجودة فيها مثل الحالة السائلة والحالة الصلبة والحالة الغازية.
- أو يمكن أن تكون في شكل البلازما، أو في شكل آخر اكتشفه العلماء في العصر الحديث، ويمكن أن تنتقل المادة بين كل هذه الحالات وفقا لتعرضها للحرارة وغيرها من العوامل.
- وتوجد ثلاثة فروع للمادة حسب تجميع الذرات، وهذا يحدد الخصائص الكيميائية والفيزيائية، وهذه الفروع الثلاثة تتضمن العناصر والمركبات والمخاليط.
ما هي المخاليط؟
المخلوط الكيميائي هو تجمع لمادتين أو أكثر مع الحفاظ على تركيبتها الكيميائية الفردية، ولا يحدث أي تفكك أو تغيير في خواص كل مادة، حيث لا تتشكل روابط كيميائية بين المواد في هذه الحالة.
يمكن فصل مكونات المخلوط، ولا يلزم أن تكون النسب ثابتة في المخلوط، ففي كل خليط يمكن أن تكون النسب متغيرة، وهناك نوعان رئيسيان للمخاليط، المخاليط المتجانسة والمخاليط غير المتجانسة
المخاليط المتجانسة
- المزيج المتجانس هو تلك الخليطة التي تتسم بتجانس مكوناتها، حيث لا يمكننا فصل كل مكونات الخليط بسهولة، نظرا لأن جزيئات المزيج لها نفس الخصائص، ومن خلال هذه المزيجات يمكننا التعرف على المادة المذابة.
- في حالة المادة المذابة، يكون حجم جسيماتها صغيرا، بينما تكون جسيمات المادة المذيبة أكبر حجما، ويتميز المخلوط المتجانس بوجود أي عدد من المكونات.
- ومن أمثلة المزيج المتجانس الهواء والماء والسكر ومساحيق التنظيف ومياه الأمطار والفولاذ.
المخاليط غير المتجانسة
- المخاليط غير المتجانسة هي المخاليط التي ليس لها تركيب ثابت وموحد، إذ أن هذه المخاليط مركباتها لا توجد فيها بشكل متساو، ومن الممكن فصل هذه المواد عن طريق بعض الطرق الميكانيكية مثل الغربلة، والترشيح، والجاذبية.
- تنقسم المزيجات إلى أنواع مختلفة، حيث توجد المزيجات غير المتجانسة المعلقة في مجال الكيمياء، وهي عبارة عن خليط من المواد السائلة مع المواد الصلبة، وهذه المواد لا تذوب في الماء أو السوائل.
- تستقر أو تترسب المخاليط غير المتجانسة المعلقة في قاع المادة السائلة عند تركها، حيث إذا تركت المادة في الماء دون تحريك تترسب في قاع الكوب.
- نوع ثان من المخاليط غير المتجانسة هو المخلوط الغروي، ويعد المخلوط الغروي أو المستحلب معلقا، لكنه يختلف في بعض الخصائص، إذ يكون مزيجا بين سائلين لا يمكن دمجهما بواسطة التحريك أو الاهتزاز.
- تتكون هذه السوائل من طبقتين تترسبان فوق بعضهما عند مزجهما معا مثل الزيت والماء، مثلا أمثلة أخرى تشمل الرمل في الماء والخل في الزيت.
- وهذا الخليط يتكون من تجمع أنواع مختلفة مثل الحبوب والسكر ونشا الذرة والدم والدخان والأحجار.
شاهد أيضًا: بحث عن اهمية الكيمياء في حياتنا اليومية بالتفصيل
طرق فصل المخاليط
- تقوم فصل المواد المختلفة بأدوار مهمة في دراسة النظم البيوكيميائية والتحليل البيئي. كما أنها تحظى باهتمام كبير في البحوث الصيدلانية. وعزل المواد المهمة عن غيرها يعتبر موضوع اهتمام لعلماء الاقتصاد أيضا.
- لأنها تطبيقات تستخدم لاستخراج الذهب، ومن طرق فصل المخاليط بعضها عن بعض يشمل ما يلي:
- طريقة الكروماتوجرافيا: حيث يتم تمرير المزيج في مادة معلقة أو محلول من خلال وسط حيث تفصل المكونات، والطبقة الرقيقة هي التقنية المستخدمة. هذه الطريقة فعالة في فصل المزيج الملون أو في عملية التلوين باستخدام الصبغات.
- طريقة الترشيح: الترشيح يعني فصل المواد النقية عن الجسيمات الكبيرة، حيث يتم جمع المواد باستخدام أدوات مسامية، ومن أمثلة هذه الطريقة تصفية المياه لإزالة البكتيريا منها.
- طريقة التبخير: هذه الطريقة تستخدم لاستخلاص الأملاح عن طريق استخدام التبخر، حيث تسخين السوائل وتبخرها لفصل المواد الصلبة القابلة للذوبان، مثلا استخراج ملح الطعام عن طريق تبخر ماء البحر بالشمس.
- التقطير: يستخدم لفصل المخاليط السوائل النقية عن بعضها، حيث يتم تبخيرها ثم تكثيفها، وعزل المواد عن بعضها البعض، هناك تقطير بسيط وتقطير معقد باستخدام أدوات ثقيلة وثمينة.
ما هي المحاليل؟
- المحلول هو مزيج من مواد اثنتين أو أكثر، ولكنه يختلف عن المخلوط في أنه يتكون من مواد لا يمكن فصلها إلا باستخدام الطرق الكيميائية، ويعرف المحلول بأنه خليط من مادتين، مذيب ومذاب.
- عادة، يكون تركيز المذيب أعلى من تركيز المادة المذابة، وعندما يتجمعا يكونان مادة جديدة وهي المحلول.
- تنقسم المحاليل إلى ثلاثة أنواع وفقا لحالتها، حيث توجد المحاليل الصلبة والمحاليل السائلة والمحاليل الغازية.
أنواع المحاليل
المحاليل الغازية
المحاليل الغازية يوجد منها ثلاث أنواع وهم:
- المحلول الغازي في غاز، مثل محلول الغاز في الكلور أو ثاني أكسيد الكربون في الهواء، وتكون اتحادهما متجانسا.
- الضباب هو محلول سائل في شكل غاز، مثل بخار الماء في الهواء، حيث يكون الماء سائلا ولكنه يتحول إلى بخار ماء بسبب أصله السائل.
- مادة صلبة مذابة في غاز، كما يحدث في عملية التسامي أو التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية عبر الحالة السائلة.
المحاليل السائلة
- المحاليل السائلة هي محاليل المواد الغازية أو السائلة أو الصلبة في سائل، ونتعرف من خلالها أن هناك ثلاثة أنواع للمحاليل السائلة، مثل محلول الغاز في السائل كالمشروبات تحت ضغط الهواء.
- ومن بين المشروبات الغازية التي يتم استخدامها بشكل كبير، تشمل المشروبات الغازية حيث يتم استبدال الماء بثاني أكسيد الكربون، ويتم استبدال الماء بمحلول الكلور ومحلول الفورم ألدهيد.
- الكحول يذوب في الماء كمحلول سائل في سائل، والخل يذوب في الماء كمحلول لحمض الخل.
- محلول صلب في سائل مثل محلول الملح في الماء، والسكر في الماء، والمحاليل الملونة في المواد الغذائية.
المحاليل الصلبة
وهناك ثلاثة أنواع المحاليل الصلبة بحسب نوع وحالة المادة:
- يعتبر الغاز المذاب في الصلب مثل امتصاص بعض المعادن للغازات، مثل امتصاص الهيدروجين في البلاديوم.
- سائل يتحول إلى صلب مثل سوائل الزئبق في المعادن الأخرى أو الملغمات مثل ملغمة الذهب.
- محلول صلب في صلب مثل السبائك.
شاهد أيضًا: ما هي تقنية النانو في الكيمياء ؟
اختتام بحث في الكيمياء حول أنواع المخاليط والمحاليل
في نهاية بحثنا في الكيمياء عن أنواع المخاليط والمحاليل، توصلنا إلى وجود نوعين من المخلوطات، المتجانسة وغير المتجانسة. قد تعرفنا أيضا على أنواع المحاليل وفقا لحالتها، حيث توجد ثلاثة أنواع من المحاليل: صلبة وسائلة وغازية. وفي كل نوع من هذه الأنواع، توجد ثلاثة أنواع أخرى. وهكذا انتهى البحث.
