Perché due liquidi non si mischiano?

Perché due liquidi non si mischiano?

In alcuni casi, due liquidi non si mescolano tra loro, formando invece due strati separati. Questo fenomeno, noto come immiscibilità, si verifica quando le molecole dei liquidi hanno forze di attrazione intermolecolari diverse.

Quando due liquidi sono miscibili, le loro molecole sono attratte l’una dall’altra più di quanto lo siano dalle molecole dello stesso tipo. Ciò consente alle molecole di mescolarsi liberamente, formando una miscela omogenea.

Tuttavia, se le forze di attrazione intermolecolari tra le molecole dei due liquidi sono molto diverse, la miscelazione diventa difficile. Le molecole di ciascun liquido tendono ad agglomerarsi insieme, piuttosto che mescolarsi con l’altro liquido. Questo perché le molecole preferiscono interagire con molecole dello stesso tipo, con cui hanno una forza di attrazione maggiore.

La tensione di vapore di una miscela è la pressione esercitata dal vapore prodotto dalla miscela. Quando due liquidi non si mescolano, la tensione di vapore della miscela è inferiore alla somma delle tensioni di vapore dei due liquidi puri. Ciò è dovuto al fatto che le molecole dei liquidi non possono interagire liberamente tra loro, riducendo la quantità di vapore prodotta.

Di conseguenza, la temperatura di ebollizione della miscela è inferiore a quella dei liquidi puri. La temperatura di ebollizione è la temperatura alla quale la tensione di vapore di un liquido è uguale alla pressione atmosferica. Poiché la tensione di vapore della miscela è inferiore, deve essere raggiunta una temperatura più alta affinché la tensione di vapore della miscela raggiunga la pressione atmosferica e il liquido inizi a bollire.

Un esempio di due liquidi immiscibili è l’acqua e l’olio. Le molecole d’acqua sono polari, il che significa che hanno cariche elettriche positive e negative. Le molecole d’olio, invece, sono non polari, il che significa che non hanno una distribuzione netta delle cariche elettriche. Le molecole d’acqua si attraggono a vicenda attraverso legami idrogeno, che sono forze intermolecolari molto forti. Le molecole d’olio si attraggono a vicenda solo attraverso deboli forze di van der Waals. Poiché le forze di attrazione intermolecolari sono molto diverse, le molecole d’acqua e d’olio non si mescolano.