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La inconstancia del alcohol: ¿Por qué la mezcla de líquidos con diferentes concentraciones de alcohol cambia el volumen?
Las bebidas alcohólicas son imprescindibles en todo bar o fiesta en casa. Sin embargo, muchas personas probablemente nunca hayan pensado realmente en esto: ¿Por qué cambia el volumen de alcohol cuando se mezclan diferentes concentraciones de alcohol? Hay principios químicos y fundamentos biológicos interesantes detrás de este fenómeno, que exploraremos en profundidad a continuación.
Concentración de alcohol y cambios de volumen
El alcohol se mide como porcentaje por volumen, a menudo denominado "alcohol por volumen" (ABV). Esto significa cuántos mililitros de alcohol puro hay en 100 mililitros de solución. Cuando se mezclan diferentes concentraciones de alcohol, los cambios de volumen observados no pueden explicarse mediante una simple adición. Los químicos llaman a este fenómeno "volumen molar parcial".
Cuando se mezclan agua y alcohol (como el etanol), la interacción entre las moléculas hace que el volumen de la mezcla cambie.
La combinación de agua y alcohol: interacción entre moléculas
Tanto el agua como el etanol son disolventes polares, lo que significa que son capaces de formar enlaces de hidrógeno. Cuando se agrega agua al etanol, las moléculas de agua son atraídas por los grupos hidroxilo del etanol y cambian el entorno polar de cada una. Esta atracción permite un empaque más estrecho entre las moléculas de agua y alcohol, lo que hace que el volumen total de la mezcla sea menor de lo deseado.
Observación experimental de cambios de volumen
Los experimentos han demostrado que cuando se mezcla alcohol y agua en una concentración inferior al 24%, el volumen aumenta ligeramente, mientras que al mezclar por encima de esta concentración se produce una disminución del volumen. Esto se debe a que en altas concentraciones, la fuerza de repulsión entre las moléculas se debilita, lo que lleva a la formación de una estructura más compacta, lo que da como resultado un volumen general más pequeño.
Al mezclar alcoholes de diferentes concentraciones, la sensación intuitiva que muchas veces es difícil de verificar es que el volumen total de la sustancia no es igual a la suma de los volúmenes de sus partes.
Regulaciones y estándares de contenido de alcohol
Los diferentes países tienen regulaciones claras sobre los estándares de contenido de alcohol. Por ejemplo, el estándar para la cerveza con bajo contenido de alcohol en algunos países es 0,5% ABV, mientras que la mayoría de las cervezas sin alcohol disponibles comercialmente tienen solo alrededor del 0,05%. Estas normas no sólo afectan al nombre del vino, sino que también afectan indirectamente a la elección de los consumidores.
Efectos biológicos del alcohol
Generalmente las personas sanas no pueden intoxicarse simplemente bebiendo bebidas bajas en alcohol. Esto se debe a que las bajas concentraciones de alcohol tienen efectos mínimos sobre el metabolismo, y es más probable que la principal tasa de excreción del cuerpo cause intoxicación por agua que intoxicación por alcohol cuando se ingiere una gran cantidad de agua.
Resumen y reflexión
En general, mezclar alcohol y agua produce un cambio de volumen debido a cambios sutiles en la estructura molecular y las reacciones químicas. Esto también nos hace pensar, cuando hoy en día muchas personas eligen bebidas alcohólicas, ¿cuántos de ellos entienden los principios científicos detrás de estas bebidas? ¿Cómo afectarán estos principios a nuestra cultura y elecciones de consumo de alcohol?
¿Alguna vez has pensado en estos principios científicos mientras bebes alcohol?
