En química, la mezcla de diferentes elementos o componentes es una práctica habitual y fundamental para experimentar y comprender la materia. Dependiendo de las sustancias que intervienen y de la forma en que se combinan, se pueden generar distintos tipos de mezclas. Entre ellas, las mezclas homogéneas ocupan un lugar destacado, ya que presentan características particulares que las diferencian de otros sistemas materiales.
A continuación, realizaremos un recorrido por las mezclas homogéneas, conociendo su definición y explorando ejemplos concretos de cómo se presentan en nuestra vida cotidiana.
🧪¿Qué es una solución en química?
Una solución química es un tipo de mezcla homogénea que se encuentra formada por dos o más sustancias. Una de ellas actúa como solvente (la que está en mayor proporción y disuelve) y la otra como soluto (la que se disuelve).
Una solución o mezcla homogénea se forma al combinar dos o más sustancias que se integran de manera uniforme, de modo que no es posible distinguir sus componentes a simple vista. Aunque mantienen su identidad y no reaccionan químicamente entre sí, pueden separarse mediante procesos físicos. Las mezclas homogéneas son uno de los tipos de mezclas más frecuentes en química.
Características de las soluciones
Algunas de las cualidades de este tipo de mezclas son:
- La principal característica de las soluciones es que su composición es uniforme. Esto quiere decir, que una vez que sus componentes se relacionan, ya no pueden distinguirse a simple vista.
- Otra característica, es que poseen una composición estable en toda su extensión. Esto significa, que tiene las mismas propiedades y la misma proporción de componentes en cualquier parte de la mezcla.
- Las soluciones tienen una fase única, es decir, siempre se ven como un solo estado (líquido, sólido o gaseoso), aunque tengan varios componentes.
- Poseen un tamaño de partículas muy pequeño. En este tipo de mezclas, las partículas del soluto son tan pequeñas que ni siquiera pueden verse con microscopio óptico.
- Por tal motivo, separar los componentes en una solución homogénea es complicado. Debido a que con el método de filtrado simple no alcanza para realizar esta separación, para ello, se necesita recurrir a métodos físicos específicos como la destilación, la evaporación o la cristalización.
- Las soluciones homogéneas tienen propiedades intensivas en toda la mezcla: densidad, punto de ebullición o concentración son uniformes en toda la muestra.
- Por último, una cualidad que caracteriza a las soluciones es la no sedimentación. A diferencia de las mezclas heterogéneas, el soluto no se deposita en el fondo.
Reconocerlas es más fácil de lo que podría pensarse, aunque se necesita prestar atención y aplicar algunos métodos prácticos. La primera pauta para identificar una mezcla homogénea es la observación visual: debe mostrar un aspecto uniforme en todos sus ángulos y en cualquier porción de la muestra.
🔹 Diferencias entre las mezclas homogéneas y las heterogéneas
Las mezclas homogéneas se diferencian de las heterogéneas en varios aspectos.
Así como las primeras presentan un aspecto uniforme, están formadas por una sola fase, sus componentes no pueden distinguirse a simple vista y mantienen la misma composición y propiedades en toda la muestra, las mezclas heterogéneas son todo lo contrario.
Las mezclas heterogéneas muestran una composición no uniforme en la que sus distintos componentes pueden identificarse fácilmente. Además, están formados por dos o más fases visibles, y en varios casos, tienden a separarse por sí mismas con el paso del tiempo.
Algunos ejemplos de mezclas heterogéneas son:
Pueden separarse fácilmente mediante procedimientos sencillos como la filtración, la decantación o la imantación. Si querés probar, podés hacer experimentos caseros para aprender más sobre la química de la vida diaria.
👉🏽 10 ejemplos de mezclas homogéneas
Las mezclas homogéneas son de uso frecuente y se utilizan en variedad de ámbitos como la cocina, la construcción, la cosmética, la agricultura, la joyería, la medicina y la farmacia, entre muchos otros. Se puede hacer con sustancias en estado líquido, sólido o gaseoso.
1. El chocolate es uno de los ejemplos de mezcla homogénea más presentes en nuestra vida diaria:
Cuando es industrial y todos sus ingredientes -cacao, manteca, azúcar, leche en polvo, saborizantes- están bien integrados y no pueden distinguirse a simple vista.
En estos casos, una tableta de chocolate (mezcla homogénea sólida) tendría una composición estable, es decir, conserva las mismas propiedades y la misma proporción de componentes en cualquier parte de la mezcla. Lo mismo sucede con el chocolate fundido (mezcla homogénea en estado líquido), en el que la totalidad del producto comparte características y componentes.
2. El aceite de cocina es otro ejemplo de solución líquida. Esta sustancia tan utilizada, se encuentra formada principalmente por triglicéridos y otros lípidos que se integran en una única fase homogénea y uniforme.
3. El vinagre es otro ejemplo, súper presente en nuestra vida cotidiana, de solución homogénea líquida. Se encuentra conformada principalmente por agua y ácido acético, integrados en una sola fase.
4. La miel también es una solución.
Se encuentra dentro del grupo de las mezclas homogéneas líquidas (aunque pueda ser espesa). Contiene azúcares como glucosa, fructosa, sacarosa, agua y cantidades pequeñas de enzimas y minerales, todo integrado en una fase homogénea.
Con el tiempo puede cristalizarse y volverse heterogénea, es decir, sus componentes pueden separarse.
Otros ejemplos de mezclas homogéneas:
Mezclas homogéneas sólidas:
5. Aleaciones metálicas
6. Azúcar o sal disueltos en polvo fino
Mezclas homogéneas líquidas:
7. Café
8. Leche
Mezclas homogéneas gaseosas:
9. Aire
10. Gas en aerosol
⚗️ Métodos para separar mezclas homogéneas
Si bien las mezclas homogéneas no pueden separarse naturalmente, ya que todos sus componentes se encuentran integrados, sí existen algunos métodos específicos que aprovechan las diferencias en las propiedades físicas de los componentes (como punto de ebullición, tamaño de la partícula, solubilidad, etc.) para lograr la separación de los mismos.
Algunos de los métodos principales para lograr este objetivo son:
- Destilación simple: se utiliza para separar líquidos con diferentes puntos de ebullición. Funciona calentando la mezcla hasta que uno de los componentes hierve y se evapora. Luego, se condensa en otro recipiente. Un ejemplo en que puede aplicarse la destilación simple es en la separación de agua de alcohol en una mezcla.
- Destilación fraccionada: es similar a la destilación simple, aunque un poco más precisa, ya que utiliza una columna de fraccionamiento. Se usa cuando los líquidos tienen puntos de ebullición muy cercanos. Un ejemplo de su uso, es para separar distintos hidrocarburos en el petróleo.
- Evaporación: este método solo sirve cuando el soluto no se descompone con el calor. Funciona evaporando el solvente, quedando separado del soluto sólido. Se usa, por ejemplo, para obtener sal evaporado agua de mar.
- Cristalización: este método funciona al aprovechar la solubilidad de una sustancia que, al enfriarse o al evaporarse parte de su solvente, forma cristales sólidos. Por ejemplo, para obtener cristales de azúcar o de sales puras en laboratorio.
- Extracción: funciona con un disolvente selectivo que disuelve solo uno de los componentes de la mezcla. Se utiliza, por ejemplo, para extraer cafeína del café con disolventes orgánicos específicos, o para extraer aceites esenciales de plantas.
- Cromatografía: funciona separando componentes según su afinidad por una fase estacionaria y una fase móvil. Se utiliza mucho en ámbitos de investigación científica o control de calidad. Sirve por ejemplo, para separar pigmentos de tinta o para analizar compuestos en fármacos o en el sistema sanguíneo.
Entonces, a diferencia de las mezclas heterogéneas, en las que sus componentes se pueden separar con métodos mecánicos simples, en el caso de las mezclas homogéneas, para dividirlas es necesario recurrir a técnicas físicas-químicas más complejas. Dependiendo del tipo de mezcla, de sustancias involucradas y del estado en que se encuentran, el tipo de método que servirá para separar sus compuestos.
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