Certains liquides se mélangent facilement comme des partenaires parfaits. Les boissons alcoolisées comme le whisky, le vin et la bière, par exemple, sont toutes des mélanges d'eau et d'alcool. Les autres liquides ne se mélangent pas du tout. Si vous secouez une bouteille pleine d'huile et d'eau, par exemple, vous pouvez les faire mélanger, mais dès que vous replacez la bouteille sur l'étagère, les deux se séparent. Les liquides qui ne se mélangent pas et restent mélangés sont dits non miscibles.
Dissout comme tels
Comme se dissout comme est une règle simple que les chimistes utilisent pour évaluer la solubilité d'un composé probablement être dans un solvant donné, et la même règle s'applique pour déterminer si deux liquides sont miscible. La règle concerne la façon dont les atomes partagent les électrons. L'oxygène et l'azote sont beaucoup plus égoïstes que le carbone ou l'hydrogène, donc les molécules qui contiennent de l'oxygène ou de l'azote lié au carbone ou à l'hydrogène présentent des régions où les électrons sont partagés de manière inégale; cette partie de la molécule est dite polaire. Les régions constituées principalement de carbone et d'hydrogène, en revanche, ne sont pas polaires car les électrons y sont partagés de manière plus égale. Un atome d'azote ou d'oxygène auquel est attaché un atome d'hydrogène est si polaire qu'il peut former des liaisons faibles appelées liaisons hydrogène avec des atomes d'oxygène ou d'azote sur d'autres molécules.
Comme se dissout comme dit que les liquides se mélangeront probablement bien s'ils ont une polarité et une capacité de liaison hydrogène similaires. Plus ils sont similaires en termes de ces deux caractéristiques, plus il est probable qu'ils se mélangent bien. Les liquides qui diffèrent significativement en termes de ces caractéristiques, en revanche, sont susceptibles d'être non miscibles.
Solvants Eau et Hydrocarbures
Tout comme on peut s'y attendre du principe similaire à la dissolution, les solvants à base d'eau et d'hydrocarbures ont tendance à être complètement non miscibles. Des exemples courants incluent l'hexane (C6H14), le toluène (C7H8) et le cyclohexane (C6H12). L'essence est un mélange de solvants hydrocarbonés comme l'hexane, c'est pourquoi l'essence et l'eau ne se mélangent pas. Le toluène est un solvant courant dans les diluants pour peinture et autres produits chimiques industriels, et ceux-ci se mélangent généralement mal avec l'eau également.
Eau et huile
L'huile et l'eau sont peut-être l'exemple le plus courant de liquides non miscibles. Les huiles végétales sont fabriquées à partir de graisses; ceux-ci contiennent des atomes d'oxygène dans le cadre d'un groupe dit ester, mais les atomes d'oxygène n'ont pas d'hydrogène qui leur sont attachés; ainsi, bien que ces atomes d'oxygène puissent accepter des liaisons hydrogène, ils n'ont pas d'hydrogène qu'ils peuvent utiliser pour former une liaison hydrogène avec une autre molécule. De plus, la grande majorité de la molécule de graisse est un hydrocarbure, donc la majeure partie de la molécule est non polaire. C'est pourquoi les molécules de graisse ont tendance à se mélanger très mal avec l'eau.
Solvants méthanol et hydrocarbures
Tout comme l'eau, d'autres solvants hautement polaires ont tendance à être non miscibles avec les solvants hydrocarbonés purs. L'hexane, par exemple, ne se mélangera pas avec le méthanol hautement polaire (CH3OH) ou l'acide acétique glacial (C2H4O2) car il n'a pas la capacité de former des liaisons hydrogène avec ces molécules et est trop apolaire. Le diméthylsulfoxyde est un autre solvant polaire qui se mélange bien à l'eau mais ne se mélange pas à l'hexane ou au cyclohexane et à d'autres solvants hydrocarbonés courants.