Esempi di liquidi immiscibili

Alcuni liquidi si mescolano facilmente come partner perfetti. Le bevande alcoliche come whisky, vino e birra, ad esempio, sono tutte miscele di acqua e alcol. Gli altri liquidi non si mescolano affatto. Se scuoti una bottiglia piena di olio e acqua, ad esempio, puoi farli mescolare ma non appena riponi la bottiglia sullo scaffale, i due si separeranno. Si dice che i liquidi che non si mescolano e rimangono mescolati siano immiscibili.

Il simile dissolve il simile è una semplice regola empirica che i chimici usano quando valutano la solubilità di un composto probabilmente essere in un dato solvente, e la stessa regola vale per determinare se due liquidi sono miscibile. La regola ha a che fare con il modo in cui gli atomi condividono gli elettroni. L'ossigeno e l'azoto sono molto più egoisti del carbonio o dell'idrogeno, quindi le molecole che contengono ossigeno o azoto legati al carbonio o all'idrogeno presentano regioni in cui gli elettroni sono condivisi in modo non uniforme; si dice che questa parte della molecola sia polare. Le regioni costituite prevalentemente da carbonio e idrogeno, al contrario, sono non polari perché gli elettroni qui sono condivisi in modo più equo. Un atomo di azoto o di ossigeno con un atomo di idrogeno attaccato ad esso è così polare che può formare legami deboli chiamati legami di idrogeno con atomi di ossigeno o di azoto su altre molecole.

Like si dissolve come dice che i liquidi probabilmente si mescoleranno bene se hanno polarità e capacità di legame idrogeno simili. Più sono simili in termini di queste due caratteristiche, più è probabile che si mescolino bene. I liquidi che differiscono significativamente in termini di queste caratteristiche, al contrario, sono probabilmente immiscibili.

Proprio come ci si aspetterebbe dal principio simile dissolve simile, i solventi a base di acqua e idrocarburi tendono ad essere completamente immiscibili. Esempi comuni includono esano (C6H14), toluene (C7H8) e cicloesano (C6H12). La benzina è una miscela di solventi idrocarburici come l'esano, motivo per cui benzina e acqua non si mescolano. Il toluene è un solvente comune nei diluenti per vernici e altri prodotti chimici industriali, e questi in genere si mescolano male anche con l'acqua.

Forse l'esempio più comune di liquidi immiscibili è l'olio e l'acqua. Gli oli vegetali sono costituiti da grassi; questi contengono atomi di ossigeno come parte di un cosiddetto gruppo estere, ma gli atomi di ossigeno non hanno idrogeni attaccati ad essi; quindi mentre questi atomi di ossigeno possono accettare legami idrogeno, non hanno un idrogeno che possono usare per formare un legame idrogeno con un'altra molecola. Inoltre, la stragrande maggioranza della molecola di grasso è idrocarburi, quindi la maggior parte della molecola non è polare. Ecco perché le molecole di grasso tendono a mescolarsi molto male con l'acqua.

Proprio come l'acqua, altri solventi altamente polari tendono ad essere immiscibili con solventi idrocarburici puri. L'esano, ad esempio, non si mescolerà con metanolo altamente polare (CH3OH) o acido acetico glaciale (C2H4O2) perché non ha la capacità di formare legami idrogeno con queste molecole ed è troppo apolare. Il dimetilsolfossido è un altro solvente polare che si mescola bene con l'acqua ma non si mescola con esano o cicloesano e altri comuni solventi idrocarburici.