Definición de mezcla en química

En química, una mezcla es un material formado por dos o más sustancias químicas diferentes que, al mezclarse, no pierden sus respectivas identidades. Es decir, son combinaciones entre compuestos y/o sustancias elementales, los cuales pueden estar en distintos estados de agregación, y que siguen siendo las mismas sustancias luego de mezcladas.

Por otro lado, también se puede definir una mezcla como una combinación de dos o más sustancias que pueden ser separadas por métodos físicos (es decir, métodos que no involucren reacciones químicas), tales como la separación mecánica, la decantación, el filtrado y el secado o evaporación, entre otros.

Finalmente, una mezcla en química es lo opuesto a una sustancia pura, definida esta como aquella sustancia que no puede separarse en sustancias más simples por medio de procesos físicos.

A pesar de que las sustancias que conforman una mezcla mantienen su estructura y su identidad, una mezcla puede ser más que la suma de sus partes, pudiendo exhibir propiedades únicas que no presenta ninguno de sus componentes por separado. Por ejemplo, la preparación de una gelatina da como resultado una sustancia flexible, translúcida pero que, sin embargo, tiene forma propia, a diferencia del agua, que es su principal componente.

Clasificación de las mezclas

Las mezclas se pueden clasificar, según el número de fases que las conforman, en mezclas homogéneas y heterogéneas. Además, las mezclas homogéneas pueden presentarse en distintos estados de agregación, mientras que las mezclas heterogéneas pueden clasificarse de distintas maneras en función del tamaño de las partículas que la conforman.

Mezclas homogéneas

Las mezclas homogéneas son aquellas mezclas entre dos o más componentes en las que solo se distingue una única fase y cuya composición y propiedades son constantes en toda su extensión. Esto quiere decir que, si comparamos dos muestras de una mezcla homogénea tomadas de dos puntos cualesquiera, ambas muestras se verán exactamente iguales, tendrán exactamente la misma composición y las mismas propiedades fisicoquímicas.

A las mezclas homogéneas también se les denomina disoluciones y pueden obtenerse en distintos estados de agregación dependiendo de los componentes que contenga. En este sentido, podemos tener:

• Disoluciones líquidas en las que un soluto, sea este sólido, líquido o gaseoso, se disuelve en un solvente líquido. Un ejemplo típico es una disolución de azúcar o sal en agua.
• Disoluciones sólidas en las que dos sustancias se funden y mezclan entre sí para producir una mezcla homogénea líquida, pero luego esta se deja solidificar para dar origen a una mezcla sólida. Ejemplos típicos de este tipo de mezclas son las aleaciones metálicas.
• Disoluciones o mezclas homogéneas gaseosas, tales como el aire, que es una mezcla homogénea compuesto principalmente por nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y otros gases.

Mezclas heterogéneas

Las mezclas heterogéneas son lo opuesto a las mezclas homogéneas. En estas se puede distinguir fácilmente más de una fase bien sea a simple vista, o por medio del uso de instrumentos como microscopios. Lo que caracteriza a las mezclas heterogéneas es que su composición no es uniforme en toda su extensión, pudiendo aislarse partes de la mezcla que poseen propiedades distintas de otras.

Ejemplos fácilmente identificables de mezclas heterogéneas son aquellas en las que a simple vista notamos que hay dos o más fases separadas. Por ejemplo, si miramos de cerca un puñado de arena, nos damos cuenta de inmediato que contiene una gran variedad de partículas de colores y características completamente diferentes.

Luego, si además mezclamos la arena con agua, podemos distinguir claramente la fase sólida de la fase líquida acuosa. Las mezclas heterogéneas también se pueden presentar entre sustancias que se encuentran en distintos estados tales como gases y líquidos, gases y sólidos, sólidos y líquidos, etc.

A pesar de que las mezclas heterogéneas muchas veces son fáciles de distinguir, otras veces no sucede así. Esto se debe a que, muchas veces, las partículas que conforman las distintas fases son tan pequeñas que no las podemos distinguir a simple vista. Sin embargo, estas por lo general presentan características y propiedades que hace posible distinguirlas de una mezcla homogénea con relativa facilidad.

En estos casos, estas mezclas se suelen clasificar según el tamaño de sus partículas en:

• Mezclas gruesas, en las que las partículas son lo suficientemente grandes como para distinguirlas a simple vista, como en el caso de la arena o de una ensalada.
• Suspensiones, en las que las partículas sólidas muy pequeñas para verlas a simple vista, pero lo suficientemente grandes como para sedimentar se dispersan en un líquido o un gas. El humo es un ejemplo típico de una suspensión de un sólido en un gas, mientras que la leche es un buen ejemplo de una suspensión (de sólidos lácteos y grasas) en agua.
• Emulsiones, que se forman cuando se mezclan dos líquidos inmiscibles o un gas y un líquido y se dispersa uno de ellos (denominado fase dispersa) en forma de pequeñas gotas (o burbujas) dentro del otro líquido (denominado fase continua). La mayonesa es un ejemplo de una emulsión entre agua y aceite, mientras que las espumas y la crema batida son ejemplos de emulsiones entre líquidos y aire.
• Coloides, que son mezclas heterogéneas que a simple vista parecen homogéneas, pero que, sin embargo, están formados por partículas muy pequeñas dispersas en una fase líquida. A diferencia de las suspensiones que son opacas y no permiten el paso de la luz, los coloides son translúcidos, igual que las disoluciones. Sin embargo, los coloides son capaces de dispersar la luz, cosa que las disoluciones verdaderas no pueden hacer. El ejemplo clásico de un coloide es la gelatina, pero la mayoría de los geles caben dentro de esta clasificación.

Mezclas homogéneas versus sustancias puras

Tanto las mezclas homogéneas como las sustancias puras son completamente homogéneas y presentan una composición uniforme a lo largo de toda su extensión. Esto hace que a veces sea difícil distinguir a simple vista cuando un material se trata de una mezcla homogénea o de una sustancia pura.

Por ejemplo, imaginemos que vemos dos vasos llenos de agua. Uno contiene agua pura y el otro, agua salada.

¿Cómo podemos saber cuál es cuál a simple vista?

No lo podemos hacer. La única manera de saber si un material homogéneo es una sustancia pura o una mezcla es tratando de separar sus componentes. Si logramos separar el material en dos o más componentes distintos por medio de procesos físicos, entonces sabemos que se trata de una mezcla.

Por ejemplo, si tomamos una pequeña muestra de cada vaso de agua del ejemplo anterior y las evaporamos, veremos rápidamente que la mezcla de agua salada deja un residuo que el agua pura no deja, demostrando que se trataba de una mezcla.

Referencias

Concepto.de. (s. f.-a). Emulsión Química – Concepto, fases, tipos y ejemplos. https://concepto.de/emulsion-quimica/

Concepto.de. (s. f.-b). Mezcla – Qué es, tipos, características, ejemplos y sustancias. https://concepto.de/mezcla/

Concepto.de. (s. f.-c). Suspensión Química – Concepto, fases, propiedades y experimentos. https://concepto.de/suspension-quimica/

Khan Academy. (s. f.). Tipos de mezclas. https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry-beta/x2eef969c74e0d802:intermolecular-forces-and-properties/x2eef969c74e0d802:solutions-and-mixtures/v/types-of-mixtures