Inhoud
- Like Dissolves Like
- Water en koolwaterstofoplosmiddelen
- Water en olie
- Methanol en koolwaterstofoplosmiddelen
Sommige vloeistoffen mengen zich graag als perfecte partners. Alcoholische dranken zoals whisky, wijn en bier zijn bijvoorbeeld allemaal mengsels van water en alcohol. Andere vloeistoffen mengen helemaal niet. Als je bijvoorbeeld een fles olie en water schudt, kun je ze laten mixen, maar zodra je de fles weer in het schap legt, gaan de twee uit elkaar. Van vloeistoffen die niet mengen en gemengd blijven, wordt gezegd dat ze niet mengbaar zijn.
Like Dissolves Like
Soortgelijk lost op is een eenvoudige vuistregel die chemici gebruiken bij het evalueren hoe oplosbaar een verbinding waarschijnlijk in een bepaald oplosmiddel zal zijn, en dezelfde regel geldt voor het bepalen of twee vloeistoffen mengbaar zijn. De regel heeft te maken met hoe atomen elektronen delen. Zuurstof en stikstof zijn veel egoïstischer dan koolstof of waterstof, dus moleculen die zuurstof of stikstof bevatten gebonden aan koolstof of waterstof hebben gebieden waar elektronen ongelijk worden gedeeld; dit deel van het molecuul zou polair zijn. Regio's die voornamelijk uit koolstof en waterstof bestaan, zijn daarentegen niet-polair omdat elektronen hier gelijker worden gedeeld. Een stikstof- of zuurstofatoom waaraan een waterstofatoom is bevestigd, is zo polair dat het zwakke bindingen kan vormen, waterstofbindingen genoemd met zuurstof- of stikstofatomen op andere moleculen.
Like lost op, zegt dat vloeistoffen zich waarschijnlijk goed zullen mengen als ze dezelfde polariteit en waterstofbindend vermogen hebben. Hoe meer ze lijken op deze twee kenmerken, des te waarschijnlijker is het dat ze goed zullen mengen. Vloeistoffen die aanzienlijk verschillen in deze kenmerken, zijn daarentegen waarschijnlijk niet mengbaar.
Water en koolwaterstofoplosmiddelen
Net zoals je zou verwachten van het like-dissolves-like principe, zijn oplosmiddelen op water- en koolwaterstofbasis vaak niet mengbaar. Veel voorkomende voorbeelden zijn hexaan (C6H14), tolueen (C7H8) en cyclohexaan (C6H12). Benzine is een mengsel van koolwaterstofoplosmiddelen zoals hexaan, daarom mengen benzine en water niet. Tolueen is een veel voorkomend oplosmiddel in verfverdunners en andere industriële chemicaliën, en deze mengen zich meestal slecht met water.
Water en olie
Misschien is het meest voorkomende voorbeeld van niet-mengbare vloeistoffen olie en water. Plantaardige oliën zijn gemaakt van vetten; deze bevatten zuurstofatomen als onderdeel van een zogenaamde estergroep, maar aan de zuurstofatomen zijn geen waterstofatomen gehecht; dus hoewel deze zuurstofatomen waterstofbruggen kunnen accepteren, hebben ze geen waterstof waarmee ze een waterstofbrug kunnen vormen met een ander molecuul. Ook is het overgrote deel van het vetmolecuul koolwaterstof, dus het grootste deel van het molecuul is niet-polair. Dat is de reden waarom vetmoleculen de neiging hebben zich zeer slecht met water te mengen.
Methanol en koolwaterstofoplosmiddelen
Net als water zijn andere sterk polaire oplosmiddelen vaak niet mengbaar met zuivere koolwaterstofoplosmiddelen. Hexaan zal bijvoorbeeld niet mengen met sterk polaire methanol (CH3OH) of ijsazijn (C2H4O2) omdat het geen vermogen heeft om waterstofbruggen met deze moleculen te vormen en te niet-polair is. Dimethylsulfoxide is een ander polair oplosmiddel dat goed vermengt met water maar zich niet mengt met hexaan of cyclohexaan en andere gebruikelijke koolwaterstofoplosmiddelen.