Química de Mezclas y Soluciones: Conceptos Fundamentales y Clasificación Detallada

Mezclas Químicas: Conceptos Fundamentales y Clasificación

Concepto de Mezcla

Una mezcla es la agregación de varias sustancias que no tienen entre sí relación química. Se caracteriza por su composición (dos o más elementos o compuestos) completamente mezclados, conservando cada una de sus propiedades individuales.

Clasificación de las Mezclas

Las mezclas se clasifican principalmente en homogéneas y heterogéneas.

Mezclas Homogéneas

Son aquellas en las que sus componentes no se distinguen a simple vista, formando una sola fase. Por ejemplo, alcohol y agua; al observar a trasluz, no dispersan la luz y parecen ser dos partes exactamente iguales.

Se subdividen en:

• Soluciones: No sedimentan, pasan a través de filtro, pasan a través de membrana y no dispersan la luz.
• Coloides: No sedimentan, pasan a través de filtro, pero se separan mediante membranas y dispersan la luz.

Mezclas Heterogéneas

Son aquellas en las que sus componentes se distinguen a simple vista, formando dos o más fases diferentes. Por ejemplo, agua + aceite (líquido) o hierro y azufre (sólido). Se distinguen claramente dos materiales diferentes.

Son suspensiones que:

• Sedimentan en reposo.
• Se separan mediante papel de filtro.
• Se separan mediante membranas.
• Dispersan la luz.

Coloides: Propiedades y Características

Se denomina coloides a las sustancias que no se disuelven en un solvente determinado, no porque sean insolubles, sino porque al mezclarse con el disolvente se dividen en partículas extraordinariamente pequeñas (micelas).

Los coloides presentan dos propiedades distintivas:

• Efecto Tyndall: Es la dispersión de luz por las partículas de un coloide.
• Movimiento Browniano: Es el movimiento continuo de las partículas dispersas de un coloide a causa del empuje producido por las moléculas del medio, evitando que las partículas de la fase dispersa sedimenten.

Soluciones Químicas: Concepto y Tipos

Concepto de Solución

Una solución es una mezcla homogénea de soluto (sustancia que se disuelve) distribuida uniformemente en un solvente (sustancia que disuelve).

La relación fundamental es:

Solución = Soluto + Solvente

Tipos de Soluciones según su Concentración

Las soluciones se clasifican según la cantidad de soluto presente en relación con el volumen de la solución:

• Soluciones Diluidas: Son aquellas donde la cantidad de soluto es pequeña con respecto al volumen total de la solución.
• Soluciones Concentradas: Son aquellas donde la cantidad de soluto es alta con respecto al volumen total de la solución.

Subdivisión de Soluciones Concentradas

Las soluciones concentradas pueden clasificarse adicionalmente en:

• Saturadas: Aquellas que están en equilibrio con el soluto no disuelto, es decir, han disuelto la máxima cantidad de soluto posible a una temperatura dada.
• Insaturadas: Contienen menos soluto del que podrían disolver a una temperatura dada. Se disolverá más soluto y la solución estará más próxima a la saturación.
• Sobresaturadas: Contienen más soluto del que corresponde a la concentración de equilibrio a una temperatura dada, siendo una condición inestable.

Unidades de Concentración de una Solución

La concentración de una solución se puede expresar mediante unidades físicas o químicas:

Unidades Físicas:

• % m/m (porcentaje masa/masa)
• % v/v (porcentaje volumen/volumen)
• % m/v (porcentaje masa/volumen)

Unidades Químicas:

• Molaridad
• Normalidad
• Molalidad
• Fracción Molar