A azeótropo é um mistura do líquidos mantém sua composição e ponto de ebulição durante destilação. É também conhecida como mistura azeotrópica ou mistura constante de ponto de ebulição. Azeotropia ocorre quando uma mistura é fervido para produzir um vapor que tenha a mesma composição que o líquido. O termo é derivado combinando o prefixo "a", que significa "não", e as palavras gregas para ferver e virar. A palavra foi usada pela primeira vez em uma publicação pelos químicos ingleses John Wade (1864–1912) e Richard William Merriman em 1911.
Por outro lado, misturas de líquidos que não formam um azeótropo sob nenhuma condição são chamadas de zeotrópicas.
Azeotrópicos podem ser classificados de acordo com o número de constituintes, miscibilidade ou pontos de ebulição:
Ferver uma solução de etanol a 95% em água produzirá um vapor que é etanol a 95%. A destilação não pode ser usada para obter maiores porcentagens de etanol. Álcool e água são miscíveis; portanto, qualquer quantidade de etanol pode ser misturada com qualquer quantidade para preparar uma solução homogênea que se comporta como um azeótropo.
Clorofórmio e água, por outro lado, formam um heteroazeotrópio. Uma mistura desses dois líquidos se separará, formando uma camada superior composta principalmente de água com uma pequena quantidade de clorofórmio dissolvido e uma camada inferior consistindo principalmente de clorofórmio com uma pequena quantidade de água. Se as duas camadas forem fervidas juntas, o líquido ferverá a uma temperatura mais baixa temperatura do que o ponto de ebulição da água ou clorofórmio. O vapor resultante consistirá em 97% de clorofórmio e 3% de água, independentemente da proporção nos líquidos. A condensação desse vapor resultará em camadas que exibem uma composição fixa. A camada superior do condensado representará 4,4% do volume, enquanto a camada inferior representará 95,6% da mistura.
Como a destilação fracionária não pode ser usada para separar componentes de um azeótropo, outros métodos devem ser empregados: