312 Semejante disuelve a semejante

Para realizar nuestro experimento necesitamos aceite mineral (aceite Johnson´s), agua, un colorante (por ejemplo tinta) y una bandeja.

Vierte en una bandeja una capa de agua y al lado otra capa de aceite mineral. Vemos que al entrar en contacto no se mezclan. Luego deja caer unas gotas de tinta sobre los dos líquidos. La tinta se difunde poco a poco en el agua pero en el caso del aceite permanece en la superficie formando una bolita.

Explicación

En el primer caso la tinta se extiende por el agua sin necesidad de remover. Las moléculas de agua están en constante movimiento aleatorio (teoría cinética molecular) chocando unas con otras y en su movimiento se mezclan con las moléculas del colorante.

En el segundo caso la tinta (que contiene agua y otras sustancias) no se mezcla con el aceite mineral y permanece flotando en la superficie formando una bolita.

El agua es una sustancia molecular polar (tiene un extremo de la molécula con carga eléctrica negativa y otro extremo con carga eléctrica positiva) que no se mezcla con sustancias apolares como el aceite. Las moléculas del aceite no presentan separación de carga eléctrica y por eso se llama apolar.

Las sustancias apolares (por ejemplo el aceite) no se disuelven en sustancias polares (por ejemplo el agua y la tinta). En general se puede decir que semejante disuelve a semejante.

189 ¿Resiste o se desmorona?

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso con agua, otro con aceite y unos terrones de azúcar. 

Colocamos en cada vaso un terrón de azúcar. En unos segundos el terrón de azúcar colocado en el vaso con agua se desmorona. El otro terrón de azúcar, colocado en el vaso con aceite, no experimento cambio alguno. 

Explicación
La capacidad de una sustancia para disolver el azúcar depende de la polaridad de las moléculas que forman dicha sustancia. Una molécula es polar si presenta una separación de cargas. En caso contrario se dice que es apolar. El agua está formada por moléculas con una polaridad muy grande. Por el contrario, el aceite está formado por moléculas con una polaridad muy pequeña.

Una sustancia formada por moléculas polares (por ejemplo el agua) disolverá el azúcar o la sal. Pero si dicha sustancia está formada por moléculas apolares (por ejemplo el aceite vegetal) no será capaz de disolver el azúcar.

119 ¿Por qué el aceite y el agua no se pueden mezclar?

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, aceite, alcohol y un frasco de cristal con tapadera.

Primero añadimos un poco de agua al frasco de cristal y luego aceite sobre el agua. El aceite queda flotando sobre el agua sin mezclarse.
Luego añadimos, con cuidado, un poco de alcohol sobre el aceite. El alcohol permanece flotando sobre el aceite sin mezclarse. Tenemos tres líquidos claramente separados sin mezclarse.
Por último, ponemos la tapadera al frasco de vidrio y agitamos un poco. Al finalizar, vemos que los tres líquidos se convierten en dos.

Explicación
La explicación del experimento está en la naturaleza de las moléculas que forman el agua, el aceite y el alcohol. El agua y el alcohol son líquidos polares y el aceite es un líquido apolar.
Una molécula polar tiene una pequeña carga eléctrica positiva en un extremo de la molécula y una cantidad igual de carga negativa en el otro extremo. En la molécula apolar no existe dicha separación de cargas.
Como regla general “lo semejante disuelve a lo semejante”. Es decir, los líquidos polares se mezclan con otros líquidos polares pero no se mezclan con líquidos apolares. Por este motivo el aceite (líquido apolar) no se mezcla ni con el alcohol ni con el agua (líquidos polares).

En nuestro experimento, la capa de aceite impide el contacto entre el agua y el alcohol. Al agitar el frasco con los tres líquidos, el agua y el alcohol se mezclan, formando una disolución que permanece debajo del aceite.