Hợp chất và hỗn hợp có nghĩa từ điển khá đơn giản trong tiếng Anh nhưng khi được nghiên cứu như các thuật ngữ trong hóa học, chúng trở nên phức tạp hơn.
Hợp chất so với Hỗn hợp
Các sự khác biệt giữa Hợp chất và Hỗn hợp là hợp chất được tạo ra bằng cách trộn hai hoặc nhiều nguyên tố với nhau về mặt hóa học và theo một tỷ lệ xác định. Một ví dụ dễ hiểu là muối là một hợp chất vì nó chứa hai nguyên tố - natri và clo. Một hỗn hợp được tạo ra khi hai hoặc nhiều chất được kết hợp vật lý với nhau theo tỷ lệ không xác định. Xi măng là một hỗn hợp vì nó được tạo thành từ cát, nước và sỏi.
Vì các nguyên tố được liên kết hóa học trong một hợp chất, nên chúng không thể được tách rời bằng các biện pháp vật lý. Không giống như các hợp chất, các chất khác nhau trong một hỗn hợp có thể được phân tách bằng phương pháp vật lý.
Bảng so sánh giữa hợp chất và hỗn hợp
| Tham số so sánh | Hợp chất | Hỗn hợp |
|---|---|---|
| Sự định nghĩa | Hai hoặc nhiều nguyên tố liên kết hóa học để tạo thành một hợp chất, | Hai hoặc nhiều chất được kết hợp vật lý để tạo thành một hỗn hợp |
| Các loại | Đồng nhất | Đồng nhất và không đồng nhất |
| Tách biệt | Phương tiện hóa học | Phương tiện vật lý |
| Tỷ lệ | Xác định và cố định | Thay đổi |
| Kết quả | Chất mới được tạo ra | Không có chất mới nào được tạo ra |
Hợp chất là gì?
Liên kết hóa học của hai hoặc nhiều nguyên tố hóa học với nhau tạo ra một hợp chất. Các nguyên tử tạo nên các nguyên tố này liên kết với nhau bằng cách sử dụng các điện tử của chúng và bằng cách liên kết chúng với nhau, một chất mới là hợp chất được hình thành.
Tỷ lệ trong đó các yếu tố liên kết với nhau là xác định và cố định. Công thức của mỗi hợp chất được viết theo các nguyên tố tạo thành nó và tỷ lệ của chúng.
Công thức của nước là H2O. Điều này cho thấy nước là hợp chất được tạo thành từ hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Các nguyên tử liên kết với nhau theo những cách khác nhau và các liên kết tạo ra các hợp chất được phân loại tương ứng.
Trong trường hợp một nguyên tử nhường một điện tử và nguyên tử kia nhận một điện tử, một liên kết ion được hình thành. Điện tích của các nguyên tử thay đổi khi mất và nhận electron và chúng trở thành ion.
Khi chúng ta xem xét ví dụ về natri và clo, một điện tử từ natri được chuyển sang clo. Natri trở thành một cation vì nó trở nên dương và clo trở thành một anion vì nó trở nên âm.
Đây là một liên kết ion và công thức của hợp chất này tạo ra là NaCL, theo cách gọi của người dân là muối. Liên kết cộng hóa trị là liên kết phổ biến nhất trong tất cả các liên kết. Thay vì một điện tử được chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, trong liên kết cộng hóa trị, các điện tử được chia sẻ giữa hai nguyên tử.
Hai electron này tạo ra một quỹ đạo khác bao quanh cả hai nguyên tử do đó liên kết chúng lại với nhau thành một phân tử. Không giống như liên kết ion được tạo ra do lực hút giữa các điện tích trái dấu, liên kết cộng hóa trị được hình thành giữa các nguyên tử có độ âm điện tương tự nhau.
Một ví dụ về liên kết cộng hóa trị là carbon monoxide được hình thành bằng cách liên kết của một nguyên tử carbon với một nguyên tử oxy. Trong khi liên kết cộng hóa trị được hình thành với các nguyên tử mang điện tích âm, liên kết kim loại được hình thành giữa các nguyên tử mang điện tích dương.
Loại liên kết này được hình thành giữa các nguyên tử kim loại.
Ở đây các điện tử tự do trong cả hai nguyên tử được chia sẻ ở dạng mạng tinh thể mà không một trong hai nguyên tử mất đi hoặc giành lại điện tử. Bạch kim là một ví dụ về liên kết kim loại.
Hỗn hợp là gì?
Trong một hỗn hợp, hai chất được kết hợp với nhau theo phương thức vật lý. Tuy nhiên, thành phần hóa học của mỗi chất vẫn giống nhau.
Do đó chúng có thể được tách ra bằng cách sử dụng các phương tiện vật lý. Không giống như một hợp chất, tỷ lệ của các chất trong hỗn hợp có thể thay đổi và không cần xác định.
Điều quan trọng cần lưu ý là trong khi thành phần hóa học không thay đổi, các tính chất vật lý của chất trong hỗn hợp sẽ thay đổi khi chúng xích lại gần nhau.
Không có chất mới được hình thành. Hỗn hợp có thể được phân thành hai loại - đồng nhất và không đồng nhất. Khi một hỗn hợp có thành phần đồng nhất, nó là một hỗn hợp đồng nhất.
Việc tách các thành phần của nó không dễ dàng vì thông thường một chất là chất hòa tan và chất kia là dung môi.
Ngay cả trong trường hợp có nhiều thành phần như không khí xung quanh chúng ta chứa vô số khí, có những chất hòa tan như oxy và carbon dioxide được cân bằng với một dung môi như nitơ làm cho nó trở thành một hỗn hợp đồng nhất.
Một ví dụ thông thường sẽ là một dung dịch muối chỉ là hỗn hợp của nước và muối. Mặt khác, hỗn hợp không đồng nhất thiếu tính đồng nhất. Các hạt của các chất liên quan có thể được phân biệt và tách chúng ra rất dễ dàng.
Ví dụ, nếu cát và đá được trộn với nhau, sẽ không khó để tách đá ra khỏi cát. Bên cạnh cách phân loại đơn giản này, các hỗn hợp cũng có thể được phân loại dựa trên kích thước của các hạt mà chúng chứa. Theo cách này, hỗn hợp có thể được chia thành dung dịch, huyền phù và chất keo.
Các dung dịch là hỗn hợp đồng nhất. Kích thước của các hạt là rất nhỏ và một khi đã trộn lẫn, chúng không thể được nhìn thấy một cách riêng biệt. Hơn nữa, chất tan sẽ tan hoàn toàn trong dung môi. Hỗn hợp muối và nước sẽ thuộc loại này.
Khi một hỗn hợp đồng nhất có các hạt có kích thước trung bình thì hỗn hợp đó là một chất keo.
Ở đây các hạt có thể được xem riêng biệt ngay cả sau khi trộn nhưng chúng có thể được tách ra bằng cách lọc. Sương mù và thạch là những ví dụ về một hỗn hợp keo.
Cuối cùng, chúng tôi có hỗn hợp huyền phù không đồng nhất. Các hạt trong hỗn hợp này lớn và phân bố không đều. Hỗn hợp huyền phù được chia thành ba.
Trong hỗn hợp rắn - rắn, các chất rắn được trộn lẫn với nhau và chúng có thể dễ dàng tách ra bằng cách rây. Một ví dụ cổ điển về hỗn hợp rắn - rắn là đất. Tiếp theo, là hỗn hợp rắn-lỏng chứa chất rắn trộn lẫn với chất lỏng hoặc chất khí. Ngay cả sau khi được trộn với nhau, các thành phần sẽ tách biệt.
Nếu chất rắn nặng hơn chất lỏng hoặc chất khí thì các phần tử rắn sẽ chìm dần xuống đáy. Nếu chúng nhẹ hơn, chúng sẽ nổi lên và nổi lên trên hỗn hợp. Do đó, khi bụi trộn với không khí, nó là một hỗn hợp rắn - lỏng vì bụi nặng hơn không khí. Những hỗn hợp này thường có thể được tách ra thông qua quá trình lọc.
Loại hỗn hợp huyền phù cuối cùng là hỗn hợp chất lỏng-chất lỏng. Ở đây, mặc dù chất lỏng hoặc chất khí được trộn lẫn với chất lỏng hoặc chất khí khác, nhưng chất này sẽ nặng hơn chất kia và vì vậy nó có thể được nhìn riêng.
Nếu dầu và nước trộn lẫn với nhau, các hạt dầu sẽ lơ lửng trong nước mà không hòa tan.
Sự khác biệt chính giữa hợp chất và hỗn hợp
Sự kết luận
Nói một cách dễ hiểu, hai nguyên tố kết hợp với nhau trong một liên kết hóa học để tạo ra một chất hoàn toàn mới với những đặc tính riêng của nó và đây được gọi là hợp chất.
Mặt khác, khi hai chất kết hợp với nhau nhưng không liên kết hóa học, chúng tạo thành một hỗn hợp trong đó mỗi chất vẫn giữ được các đặc tính vật lý trước đó của nó.
Người giới thiệu
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ac60081a007
- https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es401604b
