Příklady nemísitelných kapalin

Některé kapaliny se snadno mísí jako dokonalí partneři. Alkoholické nápoje, například whisky, víno a pivo, jsou všechny směsi vody a alkoholu. Jiné kapaliny se vůbec nemísí. Pokud například protřepete láhev plnou oleje a vody, můžete je přimíchat, ale jakmile láhev vrátíte na polici, oba se oddělí. O kapalinách, které se nemísí a zůstávají smíšené, se říká, že jsou nemísitelné.

Jako se rozpouští jako je jednoduché pravidlo, které chemici používají při hodnocení, jak rozpustná bude sloučenina pravděpodobně je v daném rozpouštědle a stejné pravidlo platí pro určení, zda jsou dvě kapaliny mísitelný. Pravidlo má co do činění s tím, jak atomy sdílejí elektrony. Kyslík a dusík jsou mnohem sobečtější než uhlík nebo vodík, takže molekuly obsahující kyslík nebo dusík vázané na uhlík nebo vodík mají oblasti, kde jsou elektrony sdíleny nerovnoměrně; tato část molekuly je považována za polární. Regiony vyrobené převážně z uhlíku a vodíku jsou naopak nepolární, protože elektrony jsou zde sdíleny rovnoměrněji. Atom dusíku nebo kyslíku s připojeným atomem vodíku je tak polární, že může vytvářet slabé vazby zvané vodíkové vazby s atomy kyslíku nebo dusíku na jiných molekulách.

Jak se rozpouští jako říká, že kapaliny se pravděpodobně dobře promíchají, pokud mají podobnou polaritu a schopnost vodíkové vazby. Čím podobnější jsou z hlediska těchto dvou charakteristik, tím je pravděpodobnější, že se budou dobře míchat. Naproti tomu kapaliny, které se významně liší z hlediska těchto charakteristik, budou pravděpodobně nemísitelné.

Stejně jako byste očekávali od principu podobného rozpouštění, rozpouštědla na bázi vody a uhlovodíků bývají zcela nemísitelná. Běžné příklady zahrnují hexan (C6H14), toluen (C7H8) a cyklohexan (C6H12). Benzín je směs uhlovodíkových rozpouštědel, jako je hexan, a proto se benzín a voda nemísí. Toluen je běžné rozpouštědlo v ředidlech barev a jiných průmyslových chemikáliích, které se také špatně mísí s vodou.

Snad nejběžnějším příkladem nemísitelných kapalin je olej a voda. Rostlinné oleje se vyrábějí z tuků; tyto obsahují atomy kyslíku jako součást takzvané esterové skupiny, ale atomy kyslíku nemají k sobě připojené vodíky; takže i když tyto atomy kyslíku mohou přijímat vodíkové vazby, nemají vodík, který mohou použít k vytvoření vodíkové vazby s jinou molekulou. Převážná většina molekuly tuku je také uhlovodík, takže většina molekuly je nepolární. Proto mají molekuly tuku tendenci se velmi špatně mísit s vodou.

Stejně jako voda, i jiná vysoce polární rozpouštědla bývají nemísitelná s čistými uhlovodíkovými rozpouštědly. Hexan se například nebude mísit s vysoce polárním methanolem (CH3OH) nebo ledovou kyselinou octovou (C2H4O2), protože nemá schopnost vytvářet vodíkové vazby s těmito molekulami a je příliš nepolární. Dimethylsulfoxid je další polární rozpouštědlo, které se dobře mísí s vodou, ale nebude se mísit s hexanem nebo cyklohexanem a jinými běžnými uhlovodíkovými rozpouštědly.