Una mezcla química combina dos sustancias que mantienen sus respectivas propiedades cuando se combinan. Las mezclas heterogéneas están formadas por una composición no uniforme, mientras que las mezclas homogéneas están formadas por una composición uniforme. El día de hoy analizaremos estas ultimas y les dejaremos una gran cantidad de ejemplos utilizados comúnmente en la vida cotidiana.
¿Qué son las mezclas homogéneas?
Una mezcla homogénea es un tipo de mezcla que tiene las mismas proporciones de sus componentes en una determinada cantidad de muestra. Las mezclas homogéneas pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas, y tienen la misma apariencia y composición química en todas partes. Los ejemplos de mezclas homogéneas incluyen agua, aire, acero, detergente, mezcla de agua salada, etc.
Las aleaciones se forman cuando dos o más metales se mezclan en una proporción específica, y suelen ser mezclas homogéneas. Ejemplo: Latón, bronce, acero y plata (si existen múltiples fases en las aleaciones, se considerarán mezclas heterogéneas).
Las mezclas se pueden clasificar adicionalmente en:
- Suspensiones: Una suspensión es una mezcla heterogénea de dos o más sustancias. En ella, las partículas están suspendidas a lo largo de la solución a granel y pueden verse fácilmente a simple vista. En este tipo de mezcla, todos los componentes están completamente mezclados y todas las partículas se pueden ver al microscopio (ya que tiene un diámetro superior a 1000 nm y las partículas no pasan a través de un papel de filtro, por lo que se puede separar por filtración). Dispersa el haz de luz que pasa a través de ellos debido a su gran tamaño de partícula. La suspensión es imparable y las partículas se asientan después de un tiempo. Ej.: Agua fangosa, mezcla de harina y agua, cal apagada para blanquear, etc.
- Soluciones: Una solución se puede definir como una mezcla homogénea de dos o más componentes. El tamaño de las partículas de soluto en las soluciones es extremadamente pequeño (tiene menos de 1 nm de diámetro). Ej: Cuando la sal se disuelve en agua, azúcar en agua, gaseosa, etc. Las soluciones tienen dos componentes principales, uno es soluto y el otro es solvente.
- Solvente: El componente de una solución que disuelve el otro componente en sí mismo se denomina solvente. En una solución, el solvente constituye el componente más grande. Por ejemplo, una solución que contiene azúcar en agua (sólido en el líquido), el azúcar actúa como soluto y el agua como disolvente.
- Soluto: El componente de la solución que se disuelve en el solvente se denomina soluto. Este es el componente más pequeño en la solución dada. Por ejemplo: en el ejemplo anterior, el azúcar actúa como un soluto. En una solución de yodo en alcohol conocida como «tintura de yodo», el yodo es el soluto. De manera similar, en las bebidas frías (o agua con gas), el gas dióxido de carbono es el soluto.
- Coloides: Las soluciones coloidales o los coloides son mezclas en las que las partículas insolubles microscópicamente dispersas de una sustancia se suspenden en otra sustancia. No todas las mezclas son coloides, solo aquellas en la que las partículas suspendidas no se asientan en el fondo sino que se dispersan uniformemente en otra sustancia. El tamaño de los coloides varía de 1 nm a 1000 nm.
20 ejemplos de mezclas homogéneas
1. Café
- Constituyentes: Café y leche
- Fase: Líquido
Al verter tu café favorito en una taza, agregar leche y azúcar, y revolver todo junto, lo que obtienes es una bebida cafeinada marrón uniforme. Cada sorbo sabe y se ve igual, y una vez que el café está listo, no puedes separar sus ingredientes (café, leche y azúcar) por métodos físicos. Es un ejemplo perfecto de mezcla homogénea que toma las características de la sustancia que más has añadido.
2. Betún
- Constituyentes: Hidrocarburos Pesados
- Fase: Fluido viscoso
El betún es un petróleo crudo de bajo grado, que está hecho de hidrocarburos complejos y pesados. En un depósito viejo, es un fluido espeso y viscoso. Cuando el betún se extrae del suelo, se trata con otros productos químicos para mejorarlo y convertirlo en un producto mejor. Los ligantes bituminosos nanomodificados se pueden ajustar para exhibir excelentes propiedades para aplicaciones en la ingeniería de pavimentos.
Por ejemplo, los nanotubos de carbono (uno de los nanomateriales de carbono livianos más prometedores con una red tridimensional homogénea y alta porosidad) se pueden mezclar con betún para mejorar su resistencia a la formación de surcos, estabilidad a altas temperaturas, rigidez y comportamiento de recuperación.
3. Cemento
Constituyentes: Compuestos de calcio, silicio y aluminio
Fase: Sólido
El cemento es un aglutinante inorgánico que se utiliza principalmente para la fabricación de hormigón. Casi 4 mil millones de toneladas de cemento se producen cada año en todo el mundo, de las cuales la mitad se fabrica en China. El cemento está hecho de 60-65 % de cal (óxido de calcio o hidróxido de calcio), 17-25 % de alúmina (óxido de aluminio), 3-8 % de magnesia (óxido de magnesio), 1-6 % de óxido de hierro, 1-3 % de trióxido de azufre , y 0,1-0,5% de sulfato de calcio. Cuando estos componentes se mezclan y trituran juntos, forman un polvo homogéneo.
4. Bronce
Constituyentes: Cobre y estaño
Fase: Sólido
El bronce es una aleación de cobre y estaño. Se le puede llamar mezcla homogénea porque las proporciones de cobre y estaño no son exactamente iguales en todos los bronces. Si bien el bronce contiene principalmente cobre (87-88 %) y estaño (12-12,5 %), a menudo se agregan otros materiales para crear una gama de aleaciones con diferentes propiedades. Estos materiales pueden ser metales (como aluminio, manganeso o zinc) así como no metales o metaloides (como fósforo o arsénico).
Debido a que el bronce exhibe alta ductilidad, rigidez y maquinabilidad, se usa ampliamente en cojinetes, resortes, transmisiones de automóviles y accesorios similares. A diferencia del acero, el bronce no genera chispas cuando se golpea contra una superficie dura. Por lo tanto, también se usa para fabricar mazos, llaves, martillos y otras herramientas duraderas para usar en ambientes explosivos.
5. Acero
Constituyentes: Hierro y carbono
Fase: Sólido
El acero es una aleación homogénea hecha de hierro y carbono. También se añaden otros elementos en pequeñas cantidades para configurar su propiedad. Por ejemplo, se agrega una décima parte de cromo al acero inoxidable para hacerlo resistente a la corrosión y la oxidación. Debido a su impresionante resistencia a la tracción, límite elástico y bajo costo, el acero se ha convertido en una de las aleaciones más comunes del mundo, con más de 1600 millones de toneladas producidas anualmente. Se utiliza ampliamente en máquinas, herramientas, edificios, infraestructura, automóviles, barcos, armas y aparatos eléctricos.
6. Óxido Nitroso
Constituyentes: Nitrógeno y Oxígeno
Fase: Gaseoso
El óxido nitroso, también conocido como gas de la risa, es una mezcla homogénea de nitrógeno y oxígeno. Es un óxido de nitrógeno con la fórmula química N2O. A temperatura ambiente, el gas es incoloro, no inflamable y soluble en agua. A temperaturas más altas, actúa como un poderoso oxidante. Por su efecto anestésico y analgésico, es muy utilizado en odontología y cirugía. También se utiliza como oxidante en propulsores de cohetes y en motores de combustión interna para mejorar la potencia de salida. El gas proporciona más oxígeno durante la combustión, lo que permite que el motor queme más combustible y produzca más potencia.
7. Vinagre
Componentes: Agua y ácido acético
Fase: Líquido
La mayoría de los tipos de vinagre que compras en una tienda son homogéneos. Esta mezcla versátil presenta un tesoro de usos para cocinar, jardinería y limpieza. También tiene varias aplicaciones médicas. El vinagre blanco estándar se compone de 93-96 % de agua y 4-7 % de ácido acético. Algunos incluso pueden contener casi un 20 % de ácido acético, pero están hechos especialmente para fines agrícolas y de limpieza, no para el consumo humano.
8. Solución salina
Constituyentes: sal y agua
Fase: Líquido
La solución salina es una mezcla de cloruro de sodio (sal) y agua. La solución salina convencional contiene 0,9 % de sal y 99,1 % de agua, que es similar a la concentración de sodio en las lágrimas y la sangre. Ocasionalmente también se utilizan soluciones de concentraciones más bajas y más altas. Por ejemplo, se usa para despejar los senos paranasales, limpiar heridas, tratar la deshidratación y ayuda con los ojos secos.
9. Detergente para ropa
Componentes: Aablandadores de agua, tensioactivos, lejía y enzimas
Fase: Líquida y sólida (polvo)
El detergente para ropa (agente de limpieza) se produce en forma de polvo y líquido. En términos de volumen, los detergentes en polvo se venden el doble que los líquidos. Sin embargo, en términos de valor, ambos tienen partes iguales del mercado mundial de detergentes para ropa. La mayoría de los mismos contienen 50 % de suavizantes de agua (por peso), 15 % de tensioactivos, 7 % de lejía, 2 % de enzimas y otros ingredientes como agentes antideposición de suciedad, blanqueadores ópticos, fragancias e inhibidores de corrosión.
10. Gasolina
Constituyentes: Petróleo crudo y otros líquidos derivados del petróleo
Fase: Líquido
La gasolina se utiliza como combustible en la mayoría de los motores de combustión interna de encendido por chispa. Está hecho de compuestos orgánicos obtenidos a través de la destilación fraccionada del petróleo. Se agregan varios productos químicos para mejorar sus características de rendimiento y mejorar la estabilidad química. Por ejemplo, se agregan a la gasolina productos químicos que contienen oxígeno, como etanol y metil terc-butil éter, para mejorar la combustión. Esto da una mezcla homogénea, incolora e inflamable. Muchos fabricantes de petróleo también agregan colorantes colorantes a este líquido para diferenciar los diferentes grados de gasolina.
11. Plasma Sanguíneo
Constituyentes: Agua y proteínas vitales
Fase: Líquido
El plasma es la porción líquida amarillenta de la sangre que tiene una composición uniforme en todas partes. Alrededor del 55% del volumen total de sangre del cuerpo es plasma, y el 45% restante son glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas. El plasma está compuesto principalmente de agua (92 %) y proteínas vitales (7 %) como albúminas séricas, globulinas y fibrinógeno. Una pequeña fracción (1%) del plasma contiene sales minerales, grasas, azúcar, vitaminas y hormonas. Transporta electrolitos (como potasio y sodio) a los músculos y ayuda a mantener la presión arterial y el equilibrio adecuado del pH en el cuerpo.
12. Aire
Constituyentes: Agua y proteínas vitales
Fase: Gaseoso
El aire es una mezcla homogénea de sustancias gaseosas. Dado que cada capa de la atmósfera terrestre tiene una densidad diferente, la cantidad de diferentes sustancias presentes en el aire varía. El aire en la troposfera (la capa más baja donde se dan todas las condiciones climáticas) contiene casi un 78 % de nitrógeno, un 21 % de oxígeno, un 0,9 % de argón, un 0,04 % de dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases.
13. Refrescos
Un refresco es cualquier clase de bebida no alcohólica por lo general, pero no necesariamente carbonatadas, que contengan un edulcorante y aromas artificiales o naturales. Cualquier tipo de refresco es una mezcla homogénea de sólidos, líquidos y gases. El primer sorbo de Coca-Cola sabe igual que el último, lo que implica que la composición de ingredientes dentro de la botella es uniforme en todo momento; sin embargo, en algunos casos, si la botella se deja abierta por un tiempo, puede haber una variación en el sabor debido a la oxidación de la bebida.
14. Gas para cocinar
Comúnmente conocido como gas para cilindros o gas para cocinar, el GLP (gas licuado de petróleo) es un combustible muy utilizado para cocinar en todo el mundo. Cuando enciende la perilla de su anafe, observa un silbido de gas que sale del quemador. Generalmente, una mezcla homogénea de propano (C3H8), butano (C4H10) y varios otros gases de hidrocarburo se comprimen para formar GLP. La homogeneidad del mismo le confiere una vida útil indefinida. Incluso después de años, la mezcla permanecerá homogénea y lista para usar. Sin embargo, el cilindro que contiene el GLP puede degradarse con el tiempo y convertirse en motivo de preocupación.
15. Vino
El vino es una bebida alcohólica, generalmente hecha de jugo de uva. Durante miles de años, el vino ha desempeñado un papel importante en muchas culturas, comenzando con la bodega más antigua conocida en Armenia descubierta en 4100 a.C. a través de los imperios griego, romano y egipcio hasta hoy. Las uvas de los viñedos se fermentan principalmente con dos ingredientes, azúcar y levadura, para producir una solución homogénea de etanol y agua llamada vino. La levadura consume los azúcares naturales del jugo de uva para liberar tres componentes: etanol, CO2 y calor. El CO2 y el calor se escapan y el etanol permanece.
16. Latón
La mayoría de nosotros estamos familiarizados con el jazz melódico producido por los instrumentos de metal, como la trompeta, la tuba, la trompa y el saxofón. Las propiedades acústicas del latón lo convierten en una opción preferible para fabricar instrumentos musicales. Sin embargo, el latón no es un compuesto individual sino una aleación de cobre y zinc. Es una mezcla homogénea en la que la proporción de cobre y zinc suele ser del 66% y 34%, respectivamente; estas proporciones se pueden variar para producir muchos tipos diferentes de latón. También se usa para hacer joyas y utensilios en algunas culturas del mundo.
17. Licor
Licor es una designación genérica dada a una bebida alcohólica recreativa en todo el mundo. Esta es básicamente una mezcla homogénea de licores destilados y saborizantes adicionales como azúcar, frutas, hierbas y especias. La composición de agua y alcohol sigue siendo la misma en toda la botella. Ejemplos de licores incluyen brandy, vodka, baijiu, shōchū, soju, ginebra, ron, tequila y whisky.
18. Termoplásticos
Los termoplásticos son un tipo de plástico fabricado que incluye polietileno y cloruro de polivinilo. Estos están formados por polímeros que se calientan y enfrían uniformemente en sustancias plásticas sólidas.
19. Solución de sulfato de cobre
El sulfato de cobre es un compuesto químico con la fórmula CuSO4 que se puede hacer en un laboratorio de química reaccionando óxido de cobre con ácido sulfúrico. El mismo tiene muchos usos, desde un fungicida y herbicida en la agricultura, hasta la creación de colores azules vivos en los fuegos artificiales o para su uso en el recubrimiento de cobre.
20. Aceite de queroseno
El aceite de queroseno, también llamado parafina o aceite de parafina, es un líquido de hidrocarburo inflamable comúnmente utilizado como combustible. Este es típicamente de color amarillo pálido o incoloro y tiene un olor característico desagradable. Se obtiene del petróleo y se usa para quemar en lámparas de queroseno y calentadores u hornos domésticos, como combustible o componente de combustible para motores a reacción y como solvente para grasas e insecticidas.