Sommige vloeistoffen mengen zich graag als perfecte partners. Alcoholische dranken zoals whisky, wijn en bier, bijvoorbeeld, zijn alle mengsels van water en alcohol. Andere vloeistoffen mengen helemaal niet. Als je bijvoorbeeld een fles vol olie en water schudt, kun je ze laten mengen, maar zodra je de fles terugbrengt op de plank, scheiden de twee. Vloeistoffen die niet vermengen en blijven gemengd, worden niet-mengbaar.

Like Dissolves Like

Zoals oplost zoals een eenvoudige vuistregel gebruiken chemici bij het evalueren van hoe oplosbaar een verbinding waarschijnlijk zal zijn in een bepaald oplosmiddel, en dezelfde regel geldt voor het bepalen of twee vloeistoffen mengbaar zijn. De regel heeft te maken met hoe atomen elektronen delen. Zuurstof en stikstof zijn veel egoïstischer dan koolstof of waterstof, dus moleculen die zuurstof of stikstof gebonden aan koolstof of waterstof bevatten, zijn gebieden waar elektronen ongelijk verdeeld zijn; dit deel van het molecuul is polair. Regio's die overwegend uit koolstof en waterstof bestaan, daarentegen, zijn niet-polair omdat elektronen hier gelijkwaardiger worden gedeeld. Een stikstof- of zuurstofatoom waaraan een waterstofatoom is gekoppeld, is zo polair dat het zwakke bindingen kan vormen die waterstofbindingen met zuurstof of stikstofatomen op andere moleculen worden genoemd.

Zoals oplost zoals zegt dat vloeistoffen waarschijnlijk goed zullen mengen als ze hebben een vergelijkbare polariteit en waterstofbindend vermogen. Hoe meer ze overeenkomen in termen van deze twee kenmerken, hoe groter de kans is dat ze goed mengen. Vloeistoffen die aanzienlijk verschillen in termen van deze kenmerken, daarentegen, zijn waarschijnlijk niet mengbaar.

Oplosmiddelen voor water en koolwaterstoffen

Net zoals je mag verwachten van het like-dissolves-like principe, water en oplosmiddelen op basis van koolwaterstof hebben de neiging volledig niet mengbaar te zijn. Veel voorkomende voorbeelden zijn hexaan (C6H14), tolueen (C7H8) en cyclohexaan (C6H12). Benzine is een mengsel van koolwaterstofoplosmiddelen zoals hexaan, daarom mengen benzine en water zich niet. Tolueen is een veelgebruikt oplosmiddel in verfverdunners en andere industriële chemicaliën, en deze mengen zich meestal ook slecht met water.

Water en olie

Misschien is het meest voorkomende voorbeeld van niet-mengbare vloeistoffen olie en water . Plantaardige oliën zijn gemaakt van vetten; deze bevatten zuurstofatomen als onderdeel van een zogenaamde estergroep, maar aan de zuurstofatomen zijn geen waterstofatomen gebonden; dus terwijl deze zuurstofatomen waterstofbindingen kunnen accepteren, hebben ze geen waterstof die ze kunnen gebruiken om een ​​waterstofbrug met een ander molecuul te vormen. Ook de overgrote meerderheid van het vetmolecuul is koolwaterstof, dus het grootste deel van het molecuul is niet-polair. Dat is de reden waarom vetmoleculen de neiging hebben om zeer slecht te mengen met water.

Methanol en koolwaterstofoplosmiddelen

Andere sterk polaire oplosmiddelen zijn net als water niet mengbaar met zuivere koolwaterstofoplosmiddelen. Hexaan zal bijvoorbeeld niet mengen met hoogpolaire methanol (CH3OH) of ijsazijn (C2H4O2) omdat het geen vermogen heeft om waterstofbindingen te vormen met deze moleculen en te niet-polair is. Dimethylsulfoxide is een ander polair oplosmiddel dat goed mengt met water, maar niet mengt met hexaan of cyclohexaan en andere gebruikelijke koolwaterstofoplosmiddelen.