¿El alcohol realmente es una solución?

Question

Un amigo recientemente me envió 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 y que harían que el juego de palabras fuera 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 has descrito: una solución (de varios grados de pureza) de etanol y agua. El etanol puro es imposible de crear mediante el método tradicional de purificación (destilación atmosférica) ya que la mezcla agua-etanol es azeotrópica:

Un azeótropo [...] es una mezcla de dos o más líquidos cuyas proporciones no pueden ser alteradas mediante una simple destilación. Esto sucede porque, al hervir 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 vendedor 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, y coñac solo por nombrar algunas) son soluciones de etanol, agua, y varios compuestos aromáticos.

Algunas bebidas alcohólicas, como la cerveza y el vino sin filtrar, generalmente también contienen partículas sólidas y correctamente deberían denominarse "suspensiones".

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¹ Me pregunto ahora si sería posible producir etanol al 100% a partir de otra mezcla de alguna forma. El problema probablemente es que cada mezcla inicial común ya tiene cierta cantidad de agua. Pero sintetizar etanol en, por ejemplo, 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 grado que puedo recordar haber visto en las páginas web de SigmaAldrich eran algo así como una pureza del $99.9999~\%$ o algo así, lo suficientemente lejos del $100~\%$ para llamarlo una solución.

Sin embargo, en la práctica, los químicos (especialmente los químicos no físicos) llamaban ‘puro’ a cualquier fase líquida que no tuviera partículas disueltas sustanciales, incluso ‘solo’ el $99~\%$ de pureza. (Como regla general: Cuanto más orgánico o biológico sea el químico, menos puros son los ‘líquidos puros’.) Algunos podrían incluso llamar puro al etanol al $96~\%$ (que a menudo se etiqueta tradicionalmente como etanol absoluto — que no debe confundirse con Vodka Absolut) y simplemente ignorar el $4~\%$ de agua y demás contenido.

Entonces, desde un punto de vista práctico, las preguntas siguen siendo:

1. ¿Qué se piensa cuando se escucha alcohol; y
2. ¿se consideraría 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 llamar coloquialmente al etanol alcohol — mientras que algunos también podrían llamar al metanol el mal alcohol o algo así. La palabra alcohol ya no describe un compuesto específico (si es que alguna vez lo hizo) sino, como señaló Tschoppi, un grupo de compuestos que todos contienen grupos $\ce{O-H}$ (y excluyendo al compuesto si todos sus grupos $\ce{O-H}$ provienen de ácidos). Por lo tanto, el juego de palabras probablemente fallaría en el paso 1 al definir el alcohol.

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

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

Por lo tanto, 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 estos son mezclas, no soluciones. Una solución requiere al menos dos componentes diferentes. Una solución podría parecerse al alcohol (siendo el solvente) que llevaría agua (el soluto) a la solución, formando cationes $\ce{H+}$ y aniones $\ce{OH-}$. Eso sería un ácido y una base, que de inmediato volverían a ser agua. Eso nunca sucedería. Las moléculas de agua simplemente se quedarían juntas en primer lugar. De hecho, es una mezcla, no una solución.