COLÓIDES E SUSPENSÕES

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1 E SUSPENSÕES COMPETÊNCIAS VISADAS No fim deste capítulo, o aluno deve ser capaz de preparar colóides e suspensões; identificar material e equipamento de laboratório e explicar a sua utilização/função; manipular, com correcção e respeito por normas de segurança, material e equipamento; seleccionar material de laboratório adequado a uma actividade experimental; planear uma experiência para dar resposta a uma questão problema; interpretar os resultados obtidos e confrontá-los com as hipóteses de partida e/ou com outros de referência, discutindo o limite de validade dos resultados; Elaborar um relatório sobre uma actividade experimental por si realizada. Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Ano letivo 2016/2017 1

2 CONTEÚDOS 1. Colóides 2. Colóides e suas propriedades 2.1. Movimento browniano 2.2. Efeito Tyndall 2.3. A importância dos colóides nos ambientes naturais e industriais 3. Suspensões Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 1. Colóides Caracterizar o estado coloidal pela existência de partículas dispersas numa outra fase que é geralmente contínua e pelas dimensões do disperso que podem variar entre 10-9 m e 10-6 m. Salientar que os solutos que formam, na maioria das situações, soluções com determinados solventes, podem vir a formar com solventes de características diferentes, dispersões coloidais. Classificar os colóides em função da natureza das partículas da fase dispersa em colóides micelares (agregados de átomos, iões ou moléculas), em colóides moleculares (as partículas são macromoléculas) ou colóides iónicos (as partículas são macromoléculas com carga eléctrica em um ou mais locais). Classificar os colóides quanto ao estado físico do disperso e do dispersante: gel, sol, emulsão, espumas sólidas e líquidas Classificar a estabilidade de colóides quanto à afinidade do disperso em relação ao dispersante em colóides reversíveis (ou liófilo) e colóides irreversíveis (ou liofílico) Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Ano letivo 2016/2017 2

3 SOLUÇÕES, E SUSPENSÕES A adição de solutos a solventes pode originar três tipos de dispersões: soluções, colóides e suspensões. De acordo com as dimensões das partículas dispersar numa mistura, podemos distinguir os três tipos de dispersão Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ SOLUÇÕES, E SUSPENSÕES Dispersão - é uma mistura de duas ou mais substâncias, em que as partículas de uma fase a fase dispersa se encontram no seio de outra fase dispersante. As dispersões podem ser classificadas, segundo os critérios: - Estado físico do dispersante; - Tamanho das partículas do disperso. Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Ano letivo 2016/2017 3

4 SOLUÇÕES, E SUSPENSÕES Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ SOLUÇÕES, E SUSPENSÕES Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Ano letivo 2016/2017 4

5 SOLUÇÕES, E SUSPENSÕES Consoante os estados físicos do disperso e do dispersante o estado coloidal tem diferentes designações. Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ SOLUÇÕES, E SUSPENSÕES Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Ano letivo 2016/2017 5

6 Os colóides podem ser classificados segundo duas perspetivas Relacionada com a estabilidade termodinâmica Considerando a interação com o solvente Classificação dos colóides em: Dispersões coloidais; Soluções verdadeiras de substâncias macromoleculares; Colóides de associação Classificação dos colóides em: Colóides liófilos; Colóides liófobos Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Relacionada com a estabilidade termodinâmica Dispersões coloidais - são termodinamicamente instáveis, constituindo sistemas irreversíveis que dificilmente são reconstituídos após separação das fases. Soluções verdadeiras de substâncias macromoleculares (naturais ou sintéticas) são termodinamicamente estáveis, e também reversíveis, podendo ser reconstituídas facilmente depois da separação entre o soluto e o solvente. Colóides de associação são soluções detergentes termodinamicamente estáveis, formadas por moléculas anfílicas Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Ano letivo 2016/2017 6

7 Considerando a interação com o solvente Colóides liófilos (lyo = dissolver, philo = amigo) bastante fáceis de preparar, bastante estáveis e razoavelmente simples de reconstruir. Exemplo: sabão disperso na água. Colóides liófobos (lyo = dissolver, phobos = receio de) são menos estáveis e muito fáceis de reconstruir. A estabilidade dos colóides depende das propriedades dafase dispersa, nomeadamente se esta é liofílica (afinidade forte) ou liofóbica (afinidade fraca). O termo lio refere-se ao meio dispersante Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ O quadro seguinte apresenta as principais caraterísticas de colóides lófilos e liófobos Definição Estabilidade Separação Concentração LIÓFILOS Têm tendência para permanecer em solução. Originam misturas chamadas dispersões liofílicas. Quando o solvente é a água, designam-se por hidrófilos. As suas partículas mantêm-se separadas por longos períodos (dias). A dispersão das partículas ocorre facilmente por adição de um solvente adequado. Não são afetados pela concentração. LIÓFOBOS Não têm tendência a misturar-se com o solvente. Podem ter diversas designações consoante a natureza das fases. Quando o solvente é a água, chamam-se hidrófobos. A força atrativa entre as partículas faz com que se unam. A dispersão das partículas ocorre dificilmente, exigindo uma fortíssima agitação mecânica. São afetados apenas por pequenas concentrações. Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Ano letivo 2016/2017 7

8 Os colóides podem ainda ser classificados, em função da natureza das partículas da fase dispersa, em: Colóides moleculares, em que as partículas dispersas são macromoléculas, isto é, cadeias poliméricas orgânicas de elevada massa molecular, como por exemplo, gelatinas (colagénio), proteínas e amido. Colóides micelares Formam-se por associação de moleculares ou átomos que se combinam espontaneamente em presença de um dispersante, originando partículas chamadas micelas, de dimensão coloidal; são exemplos o ouro e composto orgânicos como o sabão e detergentes. Colóides iónicos Em que as partículas dispersas são macromoléculas com carga elétrica em um ou mais locais. Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Conforme o estado físico em que se encontram o disperso e o dispersante, os colóides podem classificar-se em: Designação Disperso (estado físico) Dispersante (estado físico) Exemplos Emulsão líquido líquido Maionese, leite completo, Água de lavar loiça geleia líquido sólido Geleia, Gelatina Gel de banho Queijo Aerossol líquido Líquido Gasoso Nevoeiro Inseticida em spray Aerossol sólido Sólido Gasoso Fumo de uma chaminé Ar com poeira Espuma líquida Gasoso Líquido Creme de barbear Claras em castelo Espuma de cerveja Espuma sólida Gasoso Sólido Miolo e pão Pedra-pomes Pipocas Sol sólido Líquido Tintas Lama Sol sólido sólido sólido Ligas metálicas Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/2017 Plástico pigmentado 16 Ano letivo 2016/2017 8

9 APLICA! 1. A adição de solutos a solventes pode originar três tipos de dispersões: soluções, colóides e suspensões. Refere como se podem distinguir, em termos de dimensões médias das partículas dispersas. 2. Estabelece a diferença entre dispersões coloidais, soluções verdadeiras de substâncias macromoleculares e colóides de associação. 3. Que diferença existe entre colóides liófilos e liófobos? 4. Estabelece a diferença entre colóides moleculares, micelares e iónicos. 5. Como se designam os vários tipos de colóides em função do estado físico em que se encontram as fases dispersa e dispersante? 6. Classifica os colóides das figuras, tendo em conta os estados físicos das fases dispersa e dispersante. Nevoeiro Gel de banho Maionese Fumo Pedra pomes Tintas Docente: Marília Soares Ano letivo 2016/ Ano letivo 2016/2017 9