A miscibilidade é a propriedade de duas ou mais substâncias se misturarem em quaisquer proporções, formando uma solução homogénea. O termo é usado com maior frequência para líquidos, mas também se aplica a sólidos e a gases.
O gasóleo não é miscível com água; o padrão resulta de interferência óptica provocada pelas duas fases.
Em contraste, duas substâncias dizem-se imiscíveis se uma proporção significativa não forma uma solução homogénea, originando antes duas fases distintas. Dois líquidos imiscíveis tendem a formar duas fases distintas, separadas por um menisco. Por exemplo, a butanona é significativamente solúvel em água, no entanto não se tratam de dois solventes miscíveis, pois não originam solução homogénea em todas as proporções.
Relativamente aos compostos orgânicos, a percentagem mássica da cadeia hidrocarbonada determina a miscibilidade dos compostos com água. Quanto maior for a cadeia hidrocarbonada, menor será a polaridade do hidrocarboneto e menor será a tendência para ser miscível com a água. Por exemplo, álcoois de cadeia hidrocarbonada curta, como o etanol e o metanol, são miscíveis com água, já os de cadeia longa, como o 1-octanol, são imiscíveis. A imiscibilidade do octanol em água é usada como padrão para determinar o equilíbrio de partições, isto é, a percentagem de um determinado composto não ionizado que se dissolve em água comparada com a percentagem desse composto que se dissolve em octanol (KOW). O mesmo se aplica para o caso dos lípidos: cadeias hidrocarbonadas longas estão associadas a compostos imiscíveis em água. Situações análogas são aplicáveis em compostos que possuem determinados grupos funcionais. Enquanto o ácido acético (CH3COOH) é miscível em água, o ácido valérico (C4H9COOH) não o é. Aldeídos simples e cetonas tendem a ser miscíveis em água, dado poderem formar pontes de hidrogénio entre as moléculas de água e os pares de electrões desemparelhados do átomo de oxigénio do grupo carbonilo.
Metais imiscíveis não originam ligas metálicas entre si. Tipicamente é possível formar-se uma mistura com os metais no estado fundido, mas quando solidificam tendem a originar camadas distintas. Esta propriedade tem sido usada para a precipitação diferencial de metais. Por exemplo, o cobre e o cobalto são imiscíveis. Existem também metais que são imiscíveis aquando no seu estado líquido. É o caso do zinco e da prata, que são imiscíveis em chumbo líquido, mas são miscíveis entre si, sendo esta característica usada no processo de Parkes.
Substâncias com valores de entropia estrutural extremamente baixos, em especial os polímeros, têm a tendência para serem imiscíveis com outras substâncias, mesmo no estado líquido.
A miscibilidade de dois materiais costuma ser determinada opticamente. Quando dois líquidos miscíveis são combinados, a mistura resultante é límpida. Se a mistura for translúcida ou apresentar duas fases distinguíveis a olho nu, então trata-se de compostos imiscíveis. No entanto é preciso ter em atenção que dois compostos imiscíveis com índices de refracção similares podem originar misturas límpidas, levando a crer que se trata de compostos miscíveis.
Em geral, esta propriedade é bastante utilizada em química orgânica, na extracção diferencial de compostos, na medida em que o uso de solventes imiscíveis permite a dissolução de compostos diferentes em fases diferentes. Para a escolha dos solventes deve ser tida em consideração a solubilidade dos compostos a extrair nos solventes a utilizar, bem como a solubilidade de possíveis impurezas. É também uma propriedade essencial no método de extração de DNA genómico por fenol-clorofórmio, dado que a aplicação de fenol leva a uma exposição dos resíduos de aminoácidos mais hidrofóbicos das proteínas, fazendo com que estas fiquem na fase orgânica (clorofórmio) e o DNA, polar, se mantenha na fase aquosa (fenol).
Tabela da miscibilidade dos solventes mais utilizados
Em anexo encontram-se alguns sites que permitem analisar a miscibilidade e solubilidade dos solventes orgânicos mais utilizados:
Solvent miscibility and other data
Solubility model: organic solvents
Fontes: Wikipédia | Study.com | Solvent miscibility table – Erowid | Bitesize Bio