¿El alcohol realmente es una solución?

Question

Un amigo me envió recientemente el siguiente chiste de química:

Como amante de los juegos de palabras, me gustaría disfrutarlo, pero creo que en realidad es falso tal como está redactado.

Una solución se define como: "una mezcla homogénea compuesta por dos o más sustancias" El alcohol por sí solo no constituiría una mezcla de múltiples sustancias y, por lo tanto, no sería una solución.

Pero en inglés, la palabra "alcohol" también se usa comúnmente para referirse a muchas bebidas recreativas que contienen alcohol etílico además de otros tipos de moléculas. ¿Existen ejemplos comunes de bebidas alcohólicas que son soluciones en el sentido científico que harían que el juego de palabras sea válido, como licores, vinos o cervezas?

Answer 1

Técnicamente, alcohol es el nombre de una clase de compuestos orgánicos que contienen uno o varios grupos hidroxilo.

Coloquialmente, el término "alcohol" se entiende como lo has descrito: Una solución (de diversos grados de pureza) de etanol y agua. El etanol puro es imposible de crear a través del método tradicional de purificación (destilación atmosférica) ya que la mezcla agua-etanol es azeotrópica¹:

Un azeótropo [...] es una mezcla de dos o más líquidos cuyas proporciones no pueden ser alteradas por la simple destilación. Esto ocurre porque, cuando se hierve un azeótropo, el vapor tiene las mismas proporciones de constituyentes que la mezcla sin hervir.

Fuente: Wikipedia

Por eso un químico nunca pensaría en "etanol 100% puro" cuando mencionas "alcohol".

Si revisas, por ejemplo, esta página de proveedor para el etanol más puro (>99.5%) que pude encontrar, verás varias sustancias listadas como impurezas:

• <0.2% Agua
• <0.1% Metanol
• Otras sustancias orgánicas, como isopropanol y acetona

En cuanto a tu segunda pregunta, argumentaría que muchas bebidas destiladas (vodka, whisky, coñac solo por nombrar algunas) son soluciones de etanol, agua y varios compuestos de sabor.

Algunas bebidas alcohólicas, como la cerveza y el vino sin filtrar, generalmente también contienen partículas sólidas y por lo tanto se les puede llamar "suspensiones" correctamente.

---

¹ Ahora me pregunto si sería posible producir etanol 100% a partir de otra mezcla de alguna manera. El problema probablemente sea que cada mezcla inicial común ya tiene cierta cantidad de agua. Pero sintetizar etanol en, digamos, un líquido iónico bajo una atmósfera inerte y luego destilarlo podría ser un enfoque interesante.

Answer 2

La respuesta de Tschoppi es técnicamente correcta, ya que es casi imposible crear un compuesto puro sin contaminantes. Los líquidos de mayor calidad que puedo recordar haber visto en las páginas web de SigmaAldrich eran algo así como pureza del $99.9999~\%$ o algo así, lo suficientemente lejos del $100~\%$ como para llamarlo una solución.

Sin embargo, en la práctica, los químicos (especialmente los químicos no físicos) llamarían a cualquier fase líquida que no tenga partículas disueltas sustanciales un líquido 'puro' — eso podría incluir incluso pureza del 'solo' $99~\%$. (Como regla general: Cuanto más orgánico o biológico sea el químico, menos puros son los 'líquidos puros'.) Algunos incluso podrían llamar al etanol del $96~\%$ (que a menudo se etiqueta tradicionalmente como etanol absoluto — no confundir con Absolut Vodka) un líquido puro y completamente ignorar el $4~\%$ de agua y otros elementos presentes.

Por lo tanto, en un punto de vista práctico, las preguntas que permanecen son:

1. ¿Qué piensa uno cuando escucha alcohol; y
2. consideraría uno la fase líquida pensada como una solución o un líquido puro.

La primera es la más difícil. Cuando están en el laboratorio, los químicos pueden coloquialmente llamar al etanol alcohol — mientras que algunos podrían también llamar al metanol el mal alcohol o algo así. La palabra alcohol ya no describe un químico específico (si es que alguna vez lo hizo) sino, como señaló Tschoppi, un grupo de químicos que todos contienen grupos $\ce{O-H}$ (y excluyendo el químico si todos sus grupos $\ce{O-H}$ vienen de ácidos). Así que el juego de palabras probablemente fallaría en el paso 1 cuando estamos definiendo alcohol.

Sin embargo, si asumimos que un químico entendería 'la botella etiquetada como etanol abs.' (o la pureza de etanol que esté más disponible) en un entorno de laboratorio, entonces ese químico probablemente diría 'no, esta botella no contiene una solución, solo un líquido/disolvente/lo que sea.' Entonces el juego de palabras fallaría en el paso 2.

Por cierto, fuera del laboratorio, los químicos a menudo hablarían de alcohol refiriéndose a bebida alcohólica — si es que usan esa palabra en ese sentido en absoluto. No creo que ningún químico (al menos ninguno que haya conocido hasta ahora) usaría alcohol fuera del laboratorio para referirse a etanol. Si ese fuera el caso, entonces sí, el juego de palabras funcionaría.

Considerando todo, la mayoría de las veces los químicos rechazarían el juego de palabras por ser demasiado simplificado o incorrecto en un entorno de laboratorio. Sin embargo, dadas las restricciones correctas, lo aceptarían.

Answer 3

Yo argumentaría que estas son mezclas, no soluciones. Una solución requiere al menos dos componentes diferentes. Una solución podría ser algo parecido al alcohol (siendo el solvente) que tomaría el agua (el soluto) en solución, creando cationes $\ce{H+}$ y aniones $\ce{OH-}$. Eso sería un ácido y una base, que inmediatamente se volverían a convertir en agua. Eso nunca sucedería. Las moléculas de agua simplemente permanecerían juntas en primer lugar. El hecho es que es una mezcla, no una solución.