Exemplos de líquidos imiscíveis

Alguns líquidos se misturam prontamente como parceiros perfeitos. As bebidas alcoólicas como whisky, vinho e cerveja, por exemplo, são todas misturas de água e álcool. Outros líquidos não se misturam. Se você agitar uma garrafa cheia de óleo e água, por exemplo, pode misturá-los, mas assim que você colocar a garrafa de volta na prateleira, os dois se separarão. Líquidos que não se misturam e permanecem misturados são considerados imiscíveis.

Semelhante se dissolve semelhante é uma regra simples que os químicos usam ao avaliar o quão solúvel um composto será provavelmente estar em um determinado solvente, e a mesma regra é verdadeira para determinar se dois líquidos são miscível. A regra tem a ver com como os átomos compartilham elétrons. O oxigênio e o nitrogênio são muito mais egoístas do que o carbono ou o hidrogênio, de modo que as moléculas que contêm oxigênio ou nitrogênio ligados ao carbono ou hidrogênio apresentam regiões onde os elétrons são compartilhados de maneira desigual; esta parte da molécula é considerada polar. As regiões feitas predominantemente de carbono e hidrogênio, em contraste, são apolares porque os elétrons aqui são compartilhados de forma mais igualitária. Um átomo de nitrogênio ou oxigênio com um átomo de hidrogênio ligado a ele é tão polar que pode formar ligações fracas, chamadas ligações de hidrogênio, com átomos de oxigênio ou nitrogênio em outras moléculas.

Como se dissolve, como diz que os líquidos provavelmente se misturarão bem se tiverem polaridade e capacidade de ligação de hidrogênio semelhantes. Quanto mais semelhantes eles forem em termos dessas duas características, maior será a probabilidade de que se misturem bem. Os líquidos que diferem significativamente em termos dessas características, por outro lado, são provavelmente imiscíveis.

Assim como você esperaria do princípio semelhante-dissolve-se, água e solventes à base de hidrocarbonetos tendem a ser completamente imiscíveis. Exemplos comuns incluem hexano (C6H14), tolueno (C7H8) e ciclohexano (C6H12). A gasolina é uma mistura de solventes de hidrocarbonetos como o hexano, razão pela qual a gasolina e a água não se misturam. O tolueno é um solvente comum em diluentes de tintas e outros produtos químicos industriais e, em geral, também se misturam mal com água.

Talvez o exemplo mais comum de líquidos imiscíveis seja óleo e água. Os óleos vegetais são feitos de gorduras; estes contêm átomos de oxigênio como parte de um chamado grupo éster, mas os átomos de oxigênio não têm hidrogênios ligados a eles; portanto, embora esses átomos de oxigênio possam aceitar ligações de hidrogênio, eles não têm um hidrogênio que possam usar para formar uma ligação de hidrogênio com outra molécula. Além disso, a grande maioria da molécula de gordura é hidrocarboneto, então a maior parte da molécula é apolar. É por isso que as moléculas de gordura tendem a se misturar muito mal com a água.

Assim como a água, outros solventes altamente polares tendem a ser imiscíveis com solventes de hidrocarbonetos puros. O hexano, por exemplo, não se mistura com metanol altamente polar (CH3OH) ou ácido acético glacial (C2H4O2) porque não tem capacidade de formar ligações de hidrogênio com essas moléculas e é muito apolar. Dimetilsulfóxido é outro solvente polar que se mistura bem com água, mas não se mistura com hexano ou ciclohexano e outros solventes de hidrocarbonetos comuns.