9.1: Mezclas y soluciones

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Objetivos de aprendizaje

Describir la diferencia entre mezclas homogéneas y heterogéneas.
Distinguir una mezcla homogénea como solución o coloide.

Como se introdujo anteriormente, las mezclas son combinaciones de dos o más sustancias que conservan cada una sus propiedades físicas individuales. Una mezcla puede clasificarse como heterogénea u homogénea. En una mezcla heterogénea, la composición no es uniforme en toda la muestra, y en ocasiones las sustancias individuales que componen la mezcla pueden diferenciarse a simple vista. La mezcla de rastro, la ensalada y la sangre (que también se llama suspensión) son ejemplos de mezclas heterogéneas. Las mezclas homogéneas son uniformes y tienen la misma composición en todas partes. El aire, el jarabe simple y el agua de mar son ejemplos de mezclas homogéneas.

Las mezclas homogéneas pueden clasificarse adicionalmente, en función del tamaño de sus partículas, como soluciones o coloides. Las soluciones están compuestas por partículas del tamaño de un ion o molécula pequeña, ~0.1-2.0 nm. Los ejemplos proporcionados anteriormente son todos considerados soluciones; el aire es una solución de pequeñas moléculas de gas, el jarabe simple es una solución de sacarosa en agua, y el agua de mar es una solución de iones y agua. Las mezclas homogéneas con partículas más grandes, ~2.0-500 nm, se clasifican como coloides. La leche, la niebla y la mantequilla se consideran coloides. Las mezclas con partículas mayores a 500 nm se denominan suspensiones y se consideran mezclas heterogéneas en las que las partículas se asentarán al reposar. Muchos medicamentos se clasifican como suspensiones que necesitan ser re-mezclados antes de tomarlos para redistribuir las partículas por toda la mezcla. Algunos ejemplos y características distintivas de soluciones, coloides y suspensiones se enumeran en la Tabla\ (\ PageIndex {1}\) a continuación.

**Tabla\(\PageIndex{1}\):** Propiedades de Soluciones Líquidas, Coloides y Suspensiones
Tipo de Mezcla	Tamaño aproximado de las partículas (nm)	Propiedades características	Ejemplos
solución	< 2	no filtrable; no se separa de pie; no dispersa la luz visible	aire, vino blanco, gasolina, agua salada
coloide	2—500	dispersa la luz visible; translúcida u opaca; no filtrable; no se separa de pie	humo, niebla, tinta, leche, mantequilla, queso
suspensión	500—1000	turbio u opaco; filtrable; se separa de pie	agua fangosa, cacao caliente, sangre, pintura

El componente principal de una solución, llamado disolvente, es típicamente la misma fase que la solución misma. Cada componente menor de una solución (y puede haber más de uno) se llama soluto. En la mayoría de las soluciones que describiremos en este libro de texto, no habrá ambigüedad sobre si un componente es el solvente o el soluto. Por ejemplo, en una solución de sal en agua, el soluto es sal, y el disolvente es agua.

Las soluciones vienen en todas las fases, y el disolvente y el soluto no tienen que estar en la misma fase para formar una solución (como sal y agua). Por ejemplo, el aire es una solución gaseosa de aproximadamente 80% de nitrógeno y aproximadamente 20% de oxígeno, con algunos otros gases presentes en cantidades mucho menores. Una aleación es una solución sólida que consiste en un metal (como el hierro) con algunos otros metales o no metales disueltos en él. El acero, una aleación de hierro y carbono y pequeñas cantidades de otros metales, es un ejemplo de una solución sólida. En la\(\PageIndex{2}\) tabla se enumeran algunos tipos comunes de soluciones, con ejemplos de cada una.

Tabla\(\PageIndex{2}\): Tipos de soluciones
Fase Solvente	Fase de soluto	Ejemplo
gas	gas	aire
líquido	gas	bebidas carbonatadas
líquido	líquido	etanol (C ₂ H ₅ OH) en H ₂ O (bebidas alcohólicas)
líquido	sólido	agua salada
sólido	gas	H ₂ gas absorbido por el metal Pd
sólido	líquido	Hg (l) en empastes dentales
sólido	sólido	aleaciones de acero