La parola omogeneo è usata in molte discipline per significare cose diverse, ma tutte applicano la parola ad alcune caratteristiche che sono simili. Il significato di omogeneo si basa sulla parola greca "homo", che significa "uguale". Ad esempio, in matematica, le equazioni lineari uguali a zero sono equazioni omogenee. Nelle statistiche, le informazioni basate sui dati di una fonte sono omogenee. Le popolazioni che hanno per lo più le stesse caratteristiche sono omogenee e l'universo è omogeneo se direzioni diverse hanno le stesse proprietà.
Nella scienza, l'uso più comune di omogeneo è classificare i materiali. Miscele, sostanze e soluzioni possono avere caratteristiche diverse e la loro omogeneità fornisce indizi su come si comporteranno. Questo è uno degli usi scientifici più importanti del termine.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
La parola "omogeneo" si basa sulla parola greca "homo", che significa "uguale". Viene utilizzato in molte discipline per caratterizzare caratteristiche che sono simili, ma uno degli usi scientifici più importanti è quello di classificare materiali. In una miscela omogenea, una parte della miscela è esattamente uguale a qualsiasi altra parte. Se le diverse parti hanno una composizione diversa, la miscela è eterogenea.
Classificazione di materiali omogenei ed eterogenei
I materiali più comuni sono miscele di più sostanze o una singola sostanza con vari gradi di purezza. Ad esempio, l'aria è una miscela di azoto, ossigeno e anidride carbonica, ma ci sono sempre molte altre impurità nell'aria. L'acqua è una singola sostanza con la composizione chimica H2O, ma l'acqua di solito contiene tracce di contaminanti. Il condimento per insalata è una miscela di olio, aceto e altre sostanze. Tutte queste miscele possono essere classificate come omogenee o eterogenee. Tale classificazione è importante perché le miscele omogenee sono difficili da separare nei loro componenti mentre le miscele eterogenee si separano facilmente. Per scopi di ricerca o processi industriali, il tipo di miscela utilizzata può fare una grande differenza per i processi che devono essere utilizzati e i costi.
Caratteristiche di una miscela omogenea
Le sostanze di una miscela omogenea si combinano completamente a livello di particelle molecolari o microscopiche, ma non formano alcun legame chimico. Le comuni miscele omogenee sono le soluzioni, caratterizzate dal fatto che le sostanze in soluzione non si separano nel tempo. Miscele eterogenee nei liquidi tendono a depositarsi, come il limo nell'acqua. Lo zucchero si scioglie in acqua, forma una soluzione omogenea e non si deposita.
Mentre soluzioni come lo zucchero nell'acqua sono omogenee e hanno la stessa concentrazione in tutto, la concentrazione di due diverse soluzioni può variare molto. Alcune soluzioni hanno solo una piccola quantità di soluto nel solvente e sono diluite mentre altre hanno molto soluto e sono concentrate o sature. Nel caso di miscele eterogenee, anche la concentrazione tra due miscele può variare, ma può variare anche all'interno della miscela stessa.
L'eterogeneità di una miscela rende facile separare in componenti. Ad esempio, parti di una miscela eterogenea possono essere scremate, passate al setaccio o filtrate con un panno. Nessuno di questi metodi funziona con miscele e soluzioni omogenee. invece, devono essere utilizzati processi fisici o chimici. Ad esempio, l'acqua può essere distillata, il che significa bollita e condensata. Qualsiasi zucchero o altro soluto nell'acqua viene lasciato indietro. L'aria è una miscela omogenea, ma l'ossigeno può essere rimosso mediante combustione. Sebbene le miscele omogenee siano difficili da separare perché sembrano uniformi, i processi fisici e chimici possono fare il lavoro.