Diferencias entre mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas

Las diferencias entre mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas dependen principalmente del tamaño de las partículas de sus componentes, y de la observación de una o más fases materiales (sólido, líquido o gaseoso).

Las mezclas homogéneas son uniformes, es decir, su composición es la misma por donde se le mire; mientras que las mezclas heterogéneas son desiguales, con una composición que varía de un punto a otro. En las mezclas homogéneas, pareciera haber un solo componente (soluto y solvente), pero en heterogéneas, visualizamos fácilmente más de dos componentes.

Considérese por ejemplo un plato de cereal como el de la imagen inferior. A simple vista podemos apreciar rosquillas (o bucles) de distintos colores. Cuando se agrega la leche, tenemos una mezcla heterogénea de leche y cereal, dos componentes diferentes e inmiscibles entre sí.

Se dice que son inmiscibles porque no se disuelven mutuamente (a menos que se pulvericen finamente las rosquillas). La leche, por otro lado, es una mezcla homogénea, ya que aunque está compuesta por muchos nutrientes, estos no pueden verse sin el uso de un microscopio.

Observar o no los componentes directamente con los ojos es lo primero que debe hacerse para evaluar si una mezcla es homogénea o heterogénea.

Mezclas homogéneas

Características

Las mezclas homogéneas, también llamadas soluciones o disoluciones, presentan las siguientes características:

-Son de apariencia uniforme, por lo que en principio tienen un solo color.

-Poseen una única fase material. Es decir, son completamente gaseosas, líquidas o sólidas, sin haber más de un estado de la materia al mismo tiempo.

-Sus componentes no pueden observarse a simple vista, debido a que son extremadamente pequeños.

-Están compuestas por solutos y un solvente, el cual suele encontrarse en mayor proporción.

-Son estables bajo determinadas temperaturas y presiones. Si estos factores cambian, es probable que se “rompa” su homogeneidad.

-El soluto y el solvente se disuelven mutuamente, es decir, son miscibles. De lo contrario, veríamos dos fases perfectamente reconocibles (líquido-líquido, sólido-líquido, líquido-gas, etc.).

Fases

Las mezclas homogéneas son uniformes gracias a que tienen una sola fase, en la cual el soluto y el solvente se encuentran interaccionando uno con el otro. Es tan eficiente dicha interacción, que las partículas de soluto se vuelven muy pequeñas producto de la solvatación; es decir, las moléculas de solvente rodean el soluto e impiden que su tamaño crezca, dificultando que precipite o sedimente.

Por lo general, el solvente define la fase de la mezcla homogénea. Un solvente líquido dará lugar a una mezcla homogénea líquida o una solución. Este es el caso, por ejemplo, del agua y sus soluciones acuosas. Mientras, si el solvente es sólido, entonces la mezcla homogénea será sólida, cuyos componentes o soluto estarán disueltos formando parte de un mismo sólido uniforme.

Sucede lo mismo con un solvente gaseoso: tendremos una mezcla homogénea gaseosa.

Tipos de mezclas homogéneas

Las fases dan lugar a tres tipos de mezclas homogéneas:

-Líquidas (soluciones o disoluciones)

-Sólidas (soluciones sólidas)

-Gaseosas (soluciones gaseosas)

No obstante, las mezclas homogéneas líquidas o las soluciones a su vez se dividen en las siguientes clasificaciones, de acuerdo a la cantidad de soluto que tienen disuelto:

-Saturada

-Insaturada

-Sobresaturada

Estos tres tipos de soluciones dependen de la solubilidad del soluto.

En las saturadas, el solvente ha alcanzado la máxima cantidad de soluto que puede disolver, por lo que este precipita, y el líquido tiene una concentración rica en soluto. Mientras, en las soluciones insaturadas todavía hay más espacio para que más soluto se disuelva, habiendo una concentración relativamente baja de soluto.

Por otro lado, las soluciones sobresaturadas son aquellas en las que el solvente tiene mayor cantidad de soluto disuelto del que en condiciones normales puede disolver. Son metaestables (temporalmente estables) bajo ciertas temperaturas, y se transforman rápidamente en soluciones saturadas.

Cuanto mayor sea la afinidad entre el soluto y el solvente, más difícil será saturar o sobresaturar las soluciones.

Ejemplos de mezclas homogéneas

Aire

El aire es una mezcla homogénea que consiste de una solución gaseosa. El nitrógeno, al ser el principal componente (78% aproximadamente), pudiera considerarse como el solvente del aire; mientras que el oxígeno (21%), el argón (0.9%) y los demás gases vienen a ser los solutos, los componentes de menor proporción.

Agua del mar

El agua del mar es una mezcla homogénea líquida o una solución en la que están disueltas enormes cantidades de sales.

Chocolate con leche

El chocolate con leche es una mezcla homogénea en el que la leche vendría a ser el solvente, y el chocolate (junto con el azúcar) el soluto.

Vidrios coloridos

Los vidrios coloridos son mezclas homogéneas sólidas o soluciones sólidas, en las cuales el vidrio es el solvente, y los óxidos metálicos coloridos los solutos.

Aleaciones

Las aleaciones, como el bronce y el latón, también son mezclas homogéneas sólidas, en las cuales tanto el solvente como los solutos son metales.

Otros

• Café.
• Sopa de tomate.
• Zumo de naranja.

Mezclas heterogéneas

Características

Las mezclas heterogéneas, a diferencia de las mezclas homogéneas, presentan las siguientes características:

-Son de apariencia desigual o no uniforme, por lo que pueden mostrar varios colores o relieves.

-Poseen más de dos fases materiales. Es decir, puede haber más de dos sólidos, líquidos o gases al mismo tiempo.

-Sus componentes se observan y se diferencian a simple vista.

-No se habla de soluto o solvente, sino simplemente de componentes o solutos, ya que estos no son miscibles. En consecuencia, cada componente se encuentra físicamente separado del otro, por lo que conserva sus propiedades originales.

Por ejemplo, en el plato de cereal las rosquillas azucaradas, aun cuando se mojen y ablanden en la leche, no han sufrido ningún cambio químico notable. Lo mismo sucede con la leche.

Fases

Las mezclas heterogéneas presentan más de una fase material. Por lo tanto, en ella veremos más de un estado físico, o más de dos líquidos, sólidos o gases perfectamente reconocibles y diferenciables. Cada fase conserva sus propiedades originales debido a que las interacciones entre los componentes de la mezcla no son tan íntimas como en el caso de las mezclas homogéneas.

Por ejemplo, en el plato de cereal las rosquillas representan una fase sólida, mientras la leche una fase líquida. Se dice pues, que se trata de una mezcla líquido-sólido o sólido-líquido, dependiendo de cuál sea la proporción de leche y rosquillas.

En el caso de la mezcla aceite-agua, tendremos dos líquidos inmiscibles que forman una mezcla líquido-líquido. Hay pues, dos fases: una de aceite y otra de agua, cada una con sus propiedades químicas originales.

Una mezcla de pimienta negra y sal vendría a ser una mezcla heterogénea sólida-sólida, donde se distinguen ambos componentes por la diferencia de sus colores.

Tipos de mezclas heterogéneas

Al igual que las mezclas homogéneas, las fases definen los tipos de mezclas heterogéneas que existen. Las hay de los siguientes tipos:

-Líquido-sólido

-Líquido-líquido

-Sólido-sólido

-Líquido-gas

-Sólido-gas

-Gas-gas

Y puede haber inclusive mezclas donde veamos los tres estados de la materia, o muchas fases materiales (como en el caso de la gelatina multicolor o multicapa).

No obstante, de los tipos de mezclas heterogéneas las más importantes son las suspensiones (líquido-sólido) y los coloides.

Suspensiones

En las suspensiones tenemos partículas sólidas suspendidas temporalmente en el líquido. Sus fragmentos se observan a simple vista como turbiedad. A medida que transcurre el tiempo, la gravedad termina sedimentando el sólido y se “corta” la suspensión, quedando el líquido arriba como sobrenadante.

Ejemplos de suspensiones son la mezcla agua-arena y el lodo.

Coloides

Los coloides son un tipo particular de mezclas heterogéneas. En ellos no se habla de fases líquidas, sólidas o gaseosas, sino de fases dispersa (“soluto”) y dispersante (“solvente”). La fase dispersa se encuentra en menor proporción, mientras que la dispersante se halla en mayor proporción.

Cada una de las fases de los coloides puede estar en cualquier estado de la materia. Es así pues, que hay varios tipos de coloides. Lo más característico de este tipo de mezcla heterogénea es que son macroscópicamente homogéneos, es decir, uniformes. Sin embargo, cuando se les miran bajo el microscopio, se muestran heterogéneos.

¿Por qué? Porque las partículas dispersas, aunque pequeñas, tienen el tamaño suficiente para dispersar la luz que incide sobre ellos. Se mantienen estables, no sedimentan, y por lo  tanto se comportan muy diferentes a las suspensiones.

La leche, por ejemplo, es un coloide, más específicamente una emulsión (grasa-agua). Por lo tanto, es una mezcla heterogénea, aun cuando parezca homogénea ante nuestros ojos.

Ejemplos de mezclas heterogéneas

Paella

En la paella tenemos una mezcla heterogénea sólida, formada por arroz, mariscos y pescados, así como de otros aderezos.

Encurtidos

En los tarros de los encurtidos vemos muchos vegetales cortados (aceitunas, pepinillos, zanahorias, etc.), los cuales junto con el vinagre o en una solución salina conforman una mezcla heterogénea sólida-líquida.

Plastilinas

Cuando se amasan plastilinas de distintos colores, se obtiene al principio una mezcla heterogénea, hasta que sus colores se mezclen por completo y se tornen oscuros.

Nubes

Las nubes son coloides gaseosos. En ellas, unas microscópicas gotas de agua, rodeadas de polvo y otras partículas, se encuentran suspendidas en el aire, con la suficiente densidad para dispersar la luz del sol en su blancura característica.

Bebidas gaseosas

Las bebidas gaseosas tienen los tres estados de la materia: la bebida en sí misma (líquido), los cubos de hielo (sólido) y las burbujas (gas).

Mosaicos

Los mosaicos componen una especie de obra artística que sobresale por la diferencia de los colores de sus piezas o piedras.

Referencias

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