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Mezclas homogéneas vs heterogéneas: diferencia y comparación

Características físicas

Todas las mezclas comprenden dos o más sustancias puras (elementos o compuestos). La diferencia entre una mezcla y un compuesto es cómo los elementos o sustancias se combinan para formarlos. Los compuestos son sustancias puras porque solo contienen un tipo de molécula. Las moléculas están formadas por átomos que se han unido entre sí. Pero en una mezcla, los elementos y los compuestos se encuentran entremezclados físicamente pero no químicamente—No se forman enlaces atómicos entre las sustancias puras que constituyen la mezcla.

Pero independientemente de los enlaces atómicos, las mezclas pueden volverse bastante cohesivas. Comunmente llamado solucionesLas mezclas homogéneas son aquellas en las que las sustancias se mezclan tan bien que no pueden verse individualmente en una forma diferenciada y distinta. Su composición es uniforme, es decir, la misma en toda la mezcla. Esta uniformidad se debe a que los componentes de una mezcla homogénea se encuentran en la misma proporción en todas las partes de la mezcla.

Por el contrario, una mezcla heterogénea es aquella en la que las sustancias constituyentes no se distribuyen uniformemente. A menudo se pueden diferenciar visualmente e incluso separar con relativa facilidad, aunque también existen muchos métodos para separar soluciones homogéneas.

Una visualización de las diferencias entre sustancias (compuestos, elementos) y mezclas (tanto homogéneas como heterogéneas).
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Una visualización de las diferencias entre sustancias (compuestos, elementos) y mezclas (tanto homogéneas como heterogéneas).

Ejemplos de mezclas homogéneas y heterogéneas

Ejemplos de mezclas heterogéneas serían cubitos de hielo (antes de que se derritan) en refrescos, cereal en leche, varios ingredientes en una pizza, ingredientes en yogur helado, una caja de nueces variadas. Incluso una mezcla de aceite y agua es heterogénea porque la densidad del agua y el aceite es diferente, lo que impide una distribución uniforme en la mezcla.

Ejemplos de mezclas homogéneas son batidos, jugo de verduras mezclado, azúcar disuelto en café, alcohol en agua y aleaciones como el acero. Incluso el aire que hay en nuestra atmósfera es una mezcla homogénea de varios gases y, según la ciudad en la que viva, contaminantes. Muchas sustancias, como la sal y el azúcar, se disuelven en agua para formar mezclas homogéneas.

Tipos de mezclas

Hay tres familias de mezclas: soluciones, suspensiones y coloides. Las soluciones son homogéneas, mientras que las suspensiones y los coloides son heterogéneos.

Solución

Soluciones son mezclas homogéneas que contienen un soluto disuelto en un disolvente, por ejemplo, sal disuelta en agua. Cuando el solvente es agua, se llama solución acuosa. La relación entre la masa del soluto y el disolvente se denomina concentración de la solución.

Las soluciones pueden ser líquidas, gaseosas o incluso sólidas. No solo eso, los componentes individuales de la solución pueden ser diferentes estados de la materia. El soluto asume la fase (sólida, líquida o gaseosa) del solvente cuando el solvente es la fracción más grande de la mezcla.

  • Soluciones gaseosas: Cuando el solvente es un gas, solo es posible disolver solutos gaseosos en él. El ejemplo más común de una solución gaseosa es el aire en nuestra atmósfera, que es nitrógeno (el solvente) y tiene solutos como oxígeno y otros gases.
  • Soluciones líquidas: Los disolventes líquidos son capaces de disolver cualquier tipo de solutos.
    • Gas en líquido: los ejemplos incluyen oxígeno en agua o dióxido de carbono en agua.
    • Líquido en líquido: los ejemplos incluyen bebidas alcohólicas; son soluciones de etanol en agua.
    • Sólido en líquido: soluciones de azúcar o sal en agua son ejemplos de tales mezclas. Muchas mezclas de sólidos en líquidos no son homogéneas, por lo que no son soluciones. Pueden ser coloides o suspensiones.
  • Soluciones sólidas: Los solventes sólidos también pueden disolver solutos de cualquier estado de la materia.
    • Gas en sólido: un ejemplo de esto es el hidrógeno disuelto en paladio.
    • Líquido en sólido: ejemplos de esto incluyen mercurio en oro, formando una amalgama, y ​​agua (humedad) en sal.
    • Sólido en sólido: las aleaciones como el acero, latón o bronce son un ejemplo de tales mezclas.

Suspensión

Una suspensión es una mezcla heterogénea que contiene partículas sólidas que son lo suficientemente grandes para la sedimentación. Las partículas sólidas no se disuelven en el disolvente, sino que están suspendidas y flotando libremente. Miden más de 1 micrómetro y suelen ser lo suficientemente grandes como para ser visibles a simple vista. Un ejemplo es arena en agua. Una característica clave de las suspensiones es que las partículas suspendidas se asientan con el tiempo si no se molestan.

Coloide

Los coloides son heterogéneos, como las suspensiones, pero visualmente parecen ser homogéneos porque las partículas de la mezcla son muy pequeñas, de 1 nanómetro a 1 micrómetro. La diferencia entre coloides y suspensiones es que las partículas en los coloides son más pequeñas y que las partículas no se asentarán con el tiempo.

Solución Coloide Suspensión
Homogeneidad Homogéneo Heterogéneo a nivel microscópico pero visualmente homogéneo Heterogéneo
Tamaño de partícula 1 nm – 1 micrómetro (μm) > 1 μm
Físicamente estable Necesita agentes estabilizantes
Exhibe el efecto Tyndall No
Separa por centrifugación No
Se separa por decantación No No

Tecnicismo

Hasta cierto punto, podría decir (si estuviera siendo pedante) que la cuestión de si una mezcla es homogénea o heterogénea depende de la escala a la que se muestrea la mezcla.

Si la escala de muestreo es fina (pequeña), podría ser tan pequeña como una sola molécula. En ese caso, cualquier muestra se volvería heterogénea porque se puede delinear claramente a esa escala. Del mismo modo, si la muestra es la mezcla completa, podría considerar que es lo suficientemente homogénea.

Entonces, para seguir siendo prácticos, usamos esta regla para decidir si una mezcla es homogénea: si la propiedad de interés de la mezcla es la misma independientemente de la muestra que se tome para el examen utilizado, la mezcla es homogénea.

Referencias

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