في الكيمياء عندما تمتزج مادتان أو أكثر مع بعضهما البعض دون أن يتم المشاركة في التغييرات الكيميائية فإن المادة الناتجة تسمى خليط، إن النتيجة المتكونة بسبب مزيج المواد لا تفقد شخصيتها الخاصة ولا يتم دمجها كيميائيًا، فالمخاليط هي عبارة عن منتج واحد للمزج الميكانيكي أو خلط المواد الكيميائية مثل العناصر والمركبات.
الخصائص العامة للمخاليط
بالنسبة لخصائص المخاليط العامة، ففي البداية لا بد لنا من الإشارة إلى أن المخاليط هي ناتج عملية خلط بين مادتين أو أكثر لا يتم دمجهما كيميائيًا مع بعضهما البعض، لذا تحافظ مكونات الخليط على خصائصها الأصلية، كما أنه من الممكن أن يتم فصل المكونات بسهولة، بالإضافة إلى أن نسبة المكونات عبارة عن نسبة متغيرة، في الواقع فإنه لا توجد قوة كيميائية تشغل بين اثنين أو أكثر من المواد المختلطة لكنها لا تزال موجودة معًا.
يمكن أن يتم فصل مكونات الخليط بالطرق الفيزيائية، إذ تعتمد كلا من نقطة الغليان ونقطة الانصهار الخليط على خصائص مكونات الخليط، وأثناء تكوين الخليط لا يوجد تغيير في الطاقة، كما أنه يمكن أن تتحد جميع حالات المادة الصلبة والسائلة والغازية من أجل تكوين مخاليط.
أمثلة على المخاليط
الجمع بين مادتين أو أكثر يشكل خليطًا، هناك أمثلة عديدة ومتنوعة على المخاليط منها ما هو مصادر للتربة، وهناك أيضا المحلول الملحي ومعظم السبائك، بالإضافة إلى الزيت الخام وهو خليط من المركبات العضوية (الهيدروكربونات بشكل أساسي)، وهناك مياه البحر، وهي عبارة عن خليط من الملح والماء، والهواء أيضا هو عبارة عن خليط من غازات مختلفة مثل غاز الأكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون وغاز النيتروجين وغاز الأرغون وغاز النيون وغيرها من الغازات والحبر وهو خليط من الأصباغ الملونة، والبارود وهو خليط من الكبريت ونترات البوتاسيوم والكربون.
ويمكن مزج الدقيق والسكر لتكوين خليط أيضا، السكر والماء يشكلان خليط، كما أنه من الممكن الجمع بين الرخام والملح لتكوين خليط، والدخان هو خليط من الجسيمات الصلبة والغازات، لذا يمكن أن نستنتج أن كل شيء في جوارنا تقريبًا ليس سوى خليط.
أنواع المخاليط
هناك نوعان رئيسيان من المخاليط وهما: المخاليط المتجانسة والمخاليط غير المتجانسة، وهما فئتان عريضتان من المخاليط، كلا منها له خصائص خاصة به كالتالي:
ما الفرق بين الخليط غير المتجانس والخليط المتجانس
- المخاليط غير المتجانسة تكون عبارة عن المخاليط التي ليست موحدة في جميع أنحاء التكوين (مثل الحصى)، في حين أن المخاليط المتجانسة لها نفس المرحلة والتركيب وتكون المواد تترتب وتتوزع بطريقة متجانسة بغض النظر عن مكان أخذ عينات منها وعلى سبيل المثال الهواء يعتبر خليط متجانس.
- تعد عملية التفريق بين المخاليط غير المتجانسة والمتجانسة مسألة تكبير أو حجم، وعلى سبيل المثال لا الحصر حتى الهواء يمكن أن يظهر كأنه غير متجانس إذا كانت العينة تحتوي فقط على كمية صغيرة من الجزيئات، في حين أن كيس من الفواكه المختلطة قد يبدو متجانسًا إذا كانت عينتك عبارة عن حمولة شاحنة كاملة ممتلئة بها، ولا بد لك أيضًا أن تلاحظ أنه حتى إذا كانت العينة تتكون من عنصر واحد فقد تشكل خليطًا ولكن غير متجانس.
- يعرف أن للمخاليط غير المتجانسة خصائص وتراكيب متنوعة في أجزاء مختلفة من المخلوط أي أن الخصائص لا تكون موحدة في جميع أنحاءه، وهناك أيضا أمثلة أخرى عديدة على هذا النوع من المخاليط مثل الزيت والماء.
- إن السكر الممتزج بالماء يعد الأكثر شيوعًا كمثال لخليط متجانس، ومن الممكن تعريف المخاليط المتجانسة على أنها المخاليط التي تمتلك نفس الخصائص والتركيبات في جميع أنحاء كتلتها، وهناك أمثلة على المخاليط المتجانسة مثل كلا من السبائك والملح والماء والكحول في الماء.
إضافة إلى أنه يمكن تصنيف المخاليط على أنها مخاليط غير متجانسة أو متجانسة، فإنه من الممكن أيضًا وصف المخاليط وفقًا لحجم جسيمات المكونات إلى عدة تصنيفات:
حجم جسيمات المكونات
المحلول
يحتوي هذا النوع من المخاليط على جسيمات ضئيلة جدًا إذ يبلغ قطرها تحت 1 نانومتر، كما ويكون المحلول مستقر ولا يمكن أن يتم فصل مكوناته عن طريق صب العينة أو عملية الطرد المركزي، وتتضمن أمثلة المحاليل الهواء (الغاز) والأكسجين المذاب في الماء (السائل) والزئبق في ملغم الذهب (الصلب) والأوبال (الصلب) والجيلاتين (الصلب).
الغرواني
يبدو المحلول الغرواني متجانسًا أثناء النظر بالعين المجردة، ولكن في الحقيقة تظهر الجسيمات تحت التكبير المجهري، حيث تتراوح أحجام هذه الجسيمات من واحد نانومتر إلى واحد ميكروميتر، كما أن الغرويات مستقرة ماديًا مثل المحاليل، ولا يمكن فصل المكونات الغروانية باستخدام الصب، ولكن يمكن أن يتم عزلها عن طريق عملية الطرد المركزي، ومن الأمثلة على الغرويات كلا من التالية: رذاذ الشعر (يكون على صورة الغاز) والدخان أيضا، بالإضافة إلى الكريمة المخفوقة (تكون على شكل الرغوة السائلة) والدم (السائل).
المعلق
عادة ما تكون الجسيمات الموجودة في المخاليط المعلقة ضخمة، بحيث يبدو الخليط غير متجانس، وأيضا لا بد أن تكون عوامل التثبيت مطلوبة من أجل منع الجزيئات من عملية الانفصال، ومثل الغرويات أيضا تُظهر المعلقات ما يعرف بتأثير تأثير تيندال، ومن الممكن أن يتم فصل المعلقات باستخدام إما طريقة الصب أو عملية الطرد المركزي، وهناك بعض الأمثلة التي تصنف كالمعلقات مثل الغبار في الهواء (صلب في الغاز) الخل (سائل في سائل) والطين (صلب في سائل) والرمل (المواد الصلبة الممزوجة معًا) بالإضافة إلى الجرانيت (المواد الصلبة المخلوطة).
هناك أسئلة تتكرر دائما بخصوص المخاليط كالتالي:
1. ما هي الفئات التي يمكن تصنيف المخاليط فيها؟
تكون الإجابة: يمكن تصنيف المخاليط إلى الفئات التالية: مخاليط متجانسة ومخاليط غير متجانسة، أو إلى محاليل، غرويات، معلقات.
2. ما هي الخصائص الرئيسية للخلائط؟
الإجابة: يحتفظ كل مكون فردي من الخليط بخصائصه الفيزيائية والكيميائية الأصلية.
في الكيمياء يتكون الخليط عندما يتم مزج مادتين أو أكثر، حيث إن كل مادة تقوم بالاحتفاظ بهويتها الكيميائية الخاصة، حيث تكون هذه الروابط الكيميائية بين مكونات المادة غير متكونة أو متكسرة، ولا بد لك أن تلاحظ أنه على الرغم من أن الخصائص الكيميائية للمكونات لم تتغير فقد يُظهر الخليط خواصًا فيزيائية جديدة مثل نقطة الغليان ونقطة الانصهار.
على سبيل المثال ينتج عن خلط الماء والكحول معًا خليطًا له نقطة غليان أعلى ونقطة انصهار أقل من الكحول (نقطة غليان أقل ونقطة غليان أعلى من الماء).
أمثلة ليست من المخاليط
والآن من أجل فكرة أنك تقوم بعملية خلط مادتين كيميائيتين مع بعضهما البعض فلا تتوقع أنك ستحصل دائمًا على خليط، حيث أنه في حالة حدوث تفاعل كيميائي تتغير فيه هوية المتفاعل هذا ليس خليط، مثلا ينتج عن الجمع بين الخل وصودا الخبز تفاعل لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء لذا لا يعتبر مخلوط، كما أنه لا ينتج عن الجمع بين الحمض والقاعدة خليطًا.
