ntd de química 02 - dispersões coloidais

Dispersão Coloidal

O que é?

O que é?Em química, colóides (ou sistemas coloidais ou

ainda dispersões coloidais) são sistemas nos quais um ou mais componentes apresentam pelo menos uma de suas dimensões dentro do intervalo de 1nm a 1µm.A ciência dos colóides se ocupa com sistemas nos quais um ou mais componentes apresentam pelo menos uma de suas dimensões dentro do intervalo de 1nm a 1µm (Shaw, 1975), ou seja, ela se refere a sistemas contendo tanto moléculas grandes como partículas pequenas. Coloquialmente, diz-se que as dispersões coloidais são dispersões intermediárias entre as soluções verdadeiras e os sistemas heterogêneos, em casos em que as partículas dispersas são maiores do que as moléculas mas não suficientemente grandes para se depositar pela ação da gravidade.

História

HistóriaEm 1860, o químico britânico Thomas

Graham descobriu que substâncias como o amido, a gelatina, a cola e a albumina do ovo difundiam-se muito lentamente quando colocadas em água, ao contrário de outras substâncias como o açúcar e o sal de cozinha. Além disso, aquelas substâncias eram muito diferentes destas no que se refere à difusão através de membranas delgadas: enquanto as moléculas de açúcar, por exemplo, difundiam-se com facilidade através de muitas membranas, as moléculas grandes que constituíam o amido, a gelatina, a cola e a albumina não se difundiam. Graham descobriu, também, que estas últimas substâncias não se cristalizavam enquanto era fácil cristalizar o açúcar, o sal de cozinha e outros materiais que formavam soluções verdadeiras (Kotz e Treichel, 1998).

Sabe-se, hoje, que ainda que haja algumas dificuldades, certas substâncias coloidais podem ser cristalizadas, e que não há, na realidade, fronteira nítida entre as soluções verdadeiras e os sistemas coloidais. Para denominar a nova classe que era identificada, Graham propôs o termo colóide (do grego kolla, cola).

Os sistemas coloidais vêm sendo utilizados desde os primórdios da humanidade. Os povos antigos utilizaram géis de produtos naturais como alimento, as dispersões de argilas para a fabricação de utensílios de cerâmica e as dispersões coloidaticas de pigmentos para decorar as paredes das cavernas com motivos de animais, peixes e caças.

Utilização no Dia-a-dia

Utilização no Dia-a-diaSistemas coloidais estão presentes em

nosso cotidiano, na higiene pessoal, sabonete, xampu, cremes dentais, espuma, creme de barbear, maquiagem, cosméticos, no leite, café, manteiga, cremes vegetais e geléias de frutas. No caminho para o trabalho podemos enfrentar neblina, poluição do ar ou ainda apreciar a cor azul do céu, parcialmente explicada pelo espalhamento Rayleigh da luz do Sol ao entrar na atmosfera contendo partículas de poeira cósmica atraídas pela Terra. No almoço, temperos, cremes e maionese para saladas. No entardecer, ao saborear cerveja, refrigerante ou sorvete estamos ingerindo colóides. Os colóides também estão presentes em diversos processos de produção de bens de consumo, incluindo o da água potável, nos processos de separação nas indústrias de biotecnologia e no tratamento do meio ambiente.

Os fenômenos coloidais são utilizados com freqüência em processos industriais de produção de polímeros,detergentes, papel, análise do solo, produtos alimentícios, tecidos, precipitação, cromatografia, troca iônica, flotação, catálise heterogênea. São também muito importantes os colóides biológicos, tais como o sangue, o humor vítreo e o cristalino. Em medicina terapêutica ortomolecular, conhecimentos de propriedades de sistemas coloidais podem auxiliar na elucidação de doenças, como o mal de Alzheimer, o mal de Parkinson e o mal de Huntington. Acredita-se que o processo de agregação de proteínas decorrente de alguma deformação em sua estrutura protéica, quando ocorre na região cerebral, cause os sintomas dessas doenças degenerativas.

Características

CaracterísticasOs fatores que mais contribuem para a natureza

global sui-generis de um sistema coloidal são:○ As dimensões das partículas○ A forma e a flexibilidade das partículas○ Propriedades superficiais (inclusive elétrica)○ Interações partícula-partícula○ Interações partícula-solvente

Os colóides têm, em geral, características específicas como possuir massa elevada, serem relativamente grandes e apresentarem elevada relação área/volume de partícula. Nas superfícies de separação (interfaces) entre fase dispersa e meio de dispersão, manifestam-se fenômenos de superfície característicos, tais como efeitos de adsorção e dupla camada elétrica, fenômenos esses, de grande importância na determinação de propriedades físico-químicas do sistema como um todo.

A dispersão coloidal é impropriamente denominada colóide. As partículas do disperso podem ser bolhas de gás, gotas líquidas ou partículas sólidas. Podem ser diferenciadas de partículas numa solução ou em suspensão por seu tamanho.

Exemplos: vidro temperado [69]; geléia ; pedra pomes ; sangue ; leite ; chantilly (ar em creme); fumaça (cinzas no ar) bruma ou nevoeiro(água em ar). Muitos colóides são utilizados em nosso dia-a-dia como a gelatina, a maionese, tintas, xampu , etc.

Mesmo que o colóide por excelência seja aquele cuja fase contínua é um líquido e cuja fase dispersa seja composta de partículas sólidas, podem ser encontrados colóides cujos componentes se encontram em outros estados de agregação.

Colóide Micelar

Colóide Micelar

As partículas coloidaticos são muito menores do que as que podem ser vistas a olho nu, porém são maiores que as moléculas grupais. Um colóide micelar é um sistema coloidal formado por partículas denominadas micela, que são aglomerados de átomos, moléculas ou íons.

Exemplos de Dispersões Coloidais:

Exemplos de Dispersões Coloidais:

Exemplos de Dispersões Coloidais:

Leite,Queijo,Iorgute.

Exemplos de Dispersões Coloidais:

Leite,Queijo,Iorgute.

Exemplos de Dispersões Coloidais:

Leite,Queijo,Iorgute.

Geléia,Gelatina.

Exemplos de Dispersões Coloidais:

Leite,Queijo,Iorgute.

Geléia,Gelatina.

Exemplos de Dispersões Coloidais:

Leite,Queijo,Iorgute.

Geléia,Gelatina.

Creme Hidratante.

As fases de agregação do disperso e do dispergente

As dispersões coloidais podem ser feitas utilizando o disperso e o dispergente nas fases de agregação indicas  no quadro a seguir:

As fases de agregação do disperso e do dispergente

As dispersões coloidais podem ser feitas utilizando o disperso e o dispergente nas fases de agregação indicas  no quadro a seguir:

Classificação das Dispersões Coloidais

Classificação das Dispersões Coloidais

As dispersões coloidais podem ser classificadas quanto a dois critérios principais: natureza das partículas do disperso e afinidade entre o disperso e o dispergente.

Classificação das Dispersões Coloidais

As dispersões coloidais podem ser classificadas quanto a dois critérios principais: natureza das partículas do disperso e afinidade entre o disperso e o dispergente.1. Natureza das partículas do dispersoa) Disperso Micelar: É constituído por aglomerados de átomos, íons ou moléculas.Exemplo: Dispersão de moléculas de enxofre, S8, em água.b) Disperso Molecular: É constituído por macromoléculas, normalmente polímeros.Exemplo: Dispersão de amido (C6H10O5)n , em água.c) Disperso Iônico:  É constituído de macro íons.Exemplo: Dispersão de proteína em água.

2. Afinidade entre o disperso e o dispergente

2. Afinidade entre o disperso e o dispergente

a) Dispersão coloidal liófila: A palavra liófilo vem de lyo  (dissolver) e philo ( amigo); indica portanto que há grande afinidade entre o disperso e o dispergente. É também denominada dispersão coloidal reversível. Quando o dispergente for a água, a dispersão coloidal é denominada hidrófila. Devido à afinidade entre as partículas do disperso e a do dispergente ocorre um absorção ou fixação das partículas do dispergente na superfície das partículas do disperso, formando uma película protetora que é denominada camada que é denominada camada de solvatação. A camada de solvatação permite que as partículas do disperso fiquem isoladas umas das outras. Com isso é possível transformar a dispersão coloidal em sol ou gel, conforme se adicione ou se retire dispergente. É por isso que esses colóides são ditos reversíveis.

A transformação de fase gel para a fase sol ocorre pela adição de dispergente e é denominada peptização (peptos = digerido).

A transformação de fase sol para a fase gel ocorre pela adição de dispergente e é denominada pectização (pektos = digerido).

Exemplo: Sabão em água, goma em água.

b) Dispersão coloidal liófoba: A palavra liófobo vem de lyo (dissolver) e phóbos (aversão); indica portanto que praticamente não existe afinidade entre o disperso e o dispergente. É também denominada dispersão coloidal irreversível. Se a fase dispergente for água, a dispersão coloidal é denominada hidrófoba. A formação de uma dispersão coloidal liófoba não é espontânea e a passagem de gel a sol é muito difícil.Para aumentar a estabilidade de uma dispersão coloidal liófoba, podemos adicionar um colóide protetor, ou seja, uma dispersão coloidal liófila adequada, que agiria como uma camada de soltavação. Um exemplo importante de colóide protetor é a gema de ovo, que estabiliza a mistura de azeite e vinagre ou ainda, a mistura de gelatina em água que age como colóide protetor da tinta nanquim (colóide liófobo).Exemplos: Al (OH)3 , em água, AgCl em água.

Propriedades de uma dispersão coloidal

Propriedades de uma dispersão coloidal

As dispersões coloidais possuem as seguintes propriedades principais: 

Propriedades de uma dispersão coloidal

As dispersões coloidais possuem as seguintes propriedades principais: 

1. Movimento BrownianoO movimento browniano é resultante dos

choques das partículas (principalmente quando este se encontra na fase gasosa ou líquida) com as partículas do disperso. Devido a estes choques constantes, as partículas do disperso adquirem um movimento de ziguezague ininterrupto que pode ser observado ao ultramicroscópio. 

2. Efeito Tyndall

2. Efeito Tyndall

O efeito Tyndall é na verdade um efeito óptico de espalhamento ou dispersão da luz, provocado pelas partículas de uma dispersão coloidal do tipo aerossol. O efeito Tyndall é o que torna possível, por exemplo, observar as partículas de poeira suspensas no ar através de uma réstia de luz, ou, ainda, observar as gotículas de água que formam a neblina através do farol do carro. 

3. Carga Elétrica

3. Carga Elétrica

Como normalmente todas as partículas do disperso de uma dispersão coloidal apresentam a mesma carga elétrica, elas ficam em suspensão devido à repulsão elétrica contínua. A carga elétrica das partículas do disperso depende diretamente da quantidade de cátions ou de ânions presentes no sistema.a) Sistemas com excesso de cátions: As partículas irão adsorver esses cátions, adquirindo carga elétrica positiva.Exemplo: Dispersão coloidal preparada em meio ácido. 

b) Sistemas com excesso de ânions: As partículas irão adsorver esses cátions, adquirindo carga elétrica negativa.

Exemplo: Dispersão coloidal preparada em meio básico.É importante observar que haverá um momento durante essa transformação em que as micelas serão neutras e a dispersão coloidal, descarregada; neste momento dizemos que a dispersão coloidal atingiu seu ponto isoelétrico.

4. Eletroforese

4. Eletroforese

Quando uma dispersão coloidal é submetida a um campo elétrico, todas as partículas do disperso migram para um mesmo pólo.a)Cataforese: Em uma dispersão coloidal positiva,

as partículas do disperso migram para o pólo negativo, que é denominado cátodo.

b)Anaforese: Em uma dispersão coloidal negativa, as partículas do disperso migram para o pólo positivo, que é denominado ânodo.Quando uma dispersão coloidal se encontra no seu ponto isoelétrico, as partículas do disperso não migram para nenhum dos pólos, pois estão descarregados.

Bibliografia

Bibliografia

○ http://pt.wikipedia.org/wiki/Coloide

○ http://www.coladaweb.com/quimica/fisico-quimica/solucoes

Equipe:

Equipe:

○ Bárbara Garcia, 5

○ Marynara Barros, 34

○Ramon Viana, 44

Equipe:

○ Bárbara Garcia, 5

○ Marynara Barros, 34

○Ramon Viana, 44

Organização Educacional Farias Brito2º ano 7 do Ensino MédioProfessor Carlos