Verbinding en mengsel hebben vrij eenvoudige woordenboekbetekenissen in de Engelse taal, maar wanneer ze worden bestudeerd als termen in de chemie, worden ze gecompliceerder.
Verbinding versus mengsel
De verschil tussen verbinding en mengsel is dat een verbinding wordt gemaakt door twee of meer elementen chemisch en in een bepaalde verhouding met elkaar te mengen. Een eenvoudig voorbeeld is zout, dat een verbinding is omdat het twee elementen bevat: natrium en chloor. Een mengsel ontstaat wanneer twee of meer stoffen fysiek in onbepaalde verhoudingen worden gecombineerd. Cement is een mengsel omdat het bestaat uit zand, water en grind.
Omdat de elementen chemisch gebonden zijn in een verbinding, kunnen ze niet met fysieke middelen uit elkaar worden gehaald. In tegenstelling tot verbindingen kunnen de verschillende stoffen in een mengsel worden gescheiden met behulp van fysieke methoden.
Vergelijkingstabel tussen verbinding en mengsel
| Vergelijkingsparameter: | Verbinding | Mengsel |
|---|---|---|
| Definitie | Twee of meer elementen zijn chemisch gebonden om een verbinding te vormen, | Twee of meer stoffen worden fysiek gecombineerd om een mengsel te vormen |
| Soorten | homogeen | Homogeen en heterogeen |
| Scheiding | Chemische middelen: | fysieke middelen |
| Proportie | Definitief en vast | Varieert |
| Resultaat | Er wordt een nieuwe substantie gecreëerd | Er wordt geen nieuwe substantie gecreëerd |
Wat is een verbinding?
Door twee of meer chemische elementen chemisch aan elkaar te binden, ontstaat een verbinding. De atomen waaruit deze elementen bestaan, worden aan elkaar gebonden met behulp van hun elektronen en door ze aan elkaar te binden, wordt een nieuwe stof gevormd die een verbinding is.
De verhouding waarin de elementen met elkaar verbonden zijn, is bepaald en vast. De formule voor elke verbinding is geschreven volgens de elementen waaruit deze bestaat en hun verhouding.
De formule voor water is H2O. Dit laat zien dat water een verbinding is die bestaat uit twee atomen waterstof en één atoom zuurstof. Atomen binden zich op verschillende manieren aan elkaar en de bindingen die verbindingen creëren, worden dienovereenkomstig gecategoriseerd.
In gevallen waarin het ene atoom een elektron geeft en het andere er een krijgt, wordt een ionische binding gevormd. De elektrische lading van de atomen verandert bij het verliezen en verkrijgen van elektronen en ze worden ionen.
Als we kijken naar het voorbeeld van natrium en chloor, wordt een elektron van het natrium naar het chloor overgebracht. Natrium wordt een kation omdat het positief wordt en chloor wordt een anion omdat het negatief wordt.
Dit is een ionische binding en de formule voor de verbinding die hierdoor ontstaat is NaCL, wat in termen van leken zout is. Covalente bindingen zijn de meest voorkomende van alle bindingen. In plaats van dat een elektron van het ene atoom naar het andere wordt overgedragen, worden in covalente bindingen elektronen gedeeld tussen de twee atomen.
Deze twee elektronen creëren een andere baan die beide atomen omringt, waardoor ze aan elkaar worden gebonden tot een molecuul. In tegenstelling tot ionische bindingen die worden gecreëerd door de aantrekkingskracht tussen de tegengestelde ladingen, worden covalente bindingen gevormd tussen atomen met vergelijkbare elektronegativiteit.
Een voorbeeld van een covalente binding is koolmonoxide dat wordt gevormd door de binding van één koolstofatoom met één zuurstofatoom. Terwijl covalente bindingen worden gevormd met negatief geladen atomen, worden metaalbindingen gevormd tussen positief geladen atomen.
Dit type binding wordt gevormd tussen metaalatomen.
Hier worden de vrije elektronen in beide atomen gedeeld in roostervorm zonder dat één elektronen verliest of wint. Platina is een voorbeeld van een metaalbinding.
Wat is een mengsel?
In een mengsel worden twee stoffen op een fysieke manier met elkaar gecombineerd. De chemische samenstelling van elke stof blijft echter hetzelfde.
Daarom kunnen ze met fysieke middelen worden gescheiden. In tegenstelling tot een verbinding kan het aandeel van de stoffen in het mengsel variëren en hoeft dit niet definitief te zijn.
Het is belangrijk op te merken dat hoewel de chemische samenstelling niet verandert, de fysieke eigenschappen van de stof in het mengsel zullen veranderen wanneer ze samen worden gebracht.
Er wordt geen nieuwe stof gevormd. Mengsels kunnen in twee soorten worden ingedeeld: homogeen en heterogeen. Wanneer een mengsel een uniforme samenstelling heeft, is het een homogeen mengsel.
Het scheiden van de componenten is niet eenvoudig, omdat meestal de ene een opgeloste stof is en de andere een oplosmiddel.
Zelfs in gevallen waarin er meerdere componenten zijn, zoals de lucht om ons heen, die een groot aantal gassen bevat, zijn er opgeloste stoffen zoals zuurstof en koolstofdioxide in evenwicht met een oplosmiddel zoals stikstof, waardoor het een homogeen mengsel wordt.
Een normaal voorbeeld is een zoutoplossing die slechts een mengsel is van water en zout. Anderzijds mist een heterogeen mengsel uniformiteit. Deeltjes van de betrokken stoffen kunnen worden onderscheiden en scheiden is eenvoudig.
Als zand en stenen bijvoorbeeld met elkaar worden gemengd, zou het niet moeilijk zijn om de stenen van het zand te scheiden. Naast deze eenvoudige classificatie kunnen mengsels ook worden ingedeeld op basis van de grootte van de deeltjes die ze bevatten. Op deze manier kunnen mengsels worden onderverdeeld in oplossingen, suspensies en colloïden.
Oplossingen zijn homogene mengsels. De grootte van de deeltjes is minuscuul en eenmaal gemengd, kunnen ze niet afzonderlijk worden bekeken. Bovendien zal de opgeloste stof volledig oplossen in het oplosmiddel. Het mengsel van zout en water zou in deze categorie vallen.
Wanneer een homogeen mengsel deeltjes van gemiddelde grootte heeft, is het mengsel een colloïde.
Hier kunnen de deeltjes afzonderlijk worden bekeken, zelfs na het mengen, maar ze kunnen worden gescheiden door filtratie. Mist en gelei zijn voorbeelden van een colloïdaal mengsel.
Ten slotte hebben we suspensiemengsels die heterogeen zijn. De deeltjes in deze mengsels zijn groot en niet gelijkmatig verdeeld. Suspensiemengsels worden verder in drieën verdeeld.
In een vast-vast mengsel worden vaste stoffen met elkaar gemengd en kunnen ze gemakkelijk worden gescheiden door ze te zeven. Een klassiek voorbeeld van een vast-vast mengsel is aarde. Vervolgens komen vast-vloeistofmengsels die vaste stoffen bevatten gemengd met vloeistoffen of gassen. Zelfs nadat ze met elkaar zijn gemengd, zullen de ingrediënten scheiden.
Als de vaste stof zwaarder is dan de vloeistof of het gas, zullen de vaste deeltjes geleidelijk naar de bodem zinken. Als ze lichter zijn, zullen ze rijzen en bovenop het mengsel drijven. Dus wanneer stof zich vermengt met lucht, is het een mengsel van vaste stoffen en vloeistoffen, omdat stof zwaarder is dan lucht. Deze mengsels kunnen meestal door filtratie worden gescheiden.
De laatste categorie suspensiemengsels zijn vloeistof-vloeistofmengsels. Ook hier worden vloeistoffen of gassen gemengd met andere vloeistoffen of gassen, de een zal zwaarder zijn dan de ander en kan dus afzonderlijk worden bekeken.
Als olie en water met elkaar worden gemengd, blijven oliebolletjes in het water zweven zonder op te lossen.
Belangrijkste verschillen tussen verbinding en mengsel
Gevolgtrekking
In eenvoudige bewoordingen komen twee elementen samen in een chemische binding om een geheel nieuwe stof met zijn eigen eigenschappen te creëren en dit wordt een verbinding genoemd.
Aan de andere kant, wanneer twee stoffen met elkaar worden gecombineerd maar niet chemisch gebonden zijn, vormen ze een mengsel waarin elk van de stoffen zijn eerdere fysieke eigenschappen behoudt.
Referenties
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ac60081a007
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es401604b
