Transcript Estudo dos Sistemas Dispersos

Estudo dos Sistemas
Dispersos
Análise Química – II MÓDULO
Profª Cristina Lorenski Ferreira
Dispersões
Uma dispersão consiste em um sistema no qual uma substância A , sob a
forma de pequenas partículas, distribui-se, uniformemente, em toda a
extensão de outra substância B. A substância A constituirá o disperso do
sistema; B será o dispersante.
Dependendo do tamanho da partícula que constitui o disperso, a dispersão
assume características diversas, sendo classificada de acordo com o
diâmetro médio das partículas dos dispersos, em três tipos:
•Solução
•Colóide
•Suspensão e Emulsão
1. Dispersão coloidal “Características intermediárias entre os materiais
homogêneos e os heterogêneos”.
•O disperso é constituído por aglomerados de átomos, moléculas ou íons
ou, até mesmo por macromoléculas.
Ex.: Neblina (gotículas de água no ar), poeira e etc.
•Tanto o meio de dispersão quanto a fase dispersa podem ser sólidos,
líquidos ou gasosos.
•As partículas do disperso são visualizáveis em equipamentos óticos de
alta resolução.
•As partículas podem ser separadas por ultra centrifugação ou por ultra
filtração.
Ex.: Gelatina
Ex:
Na dispersão coloidal da gelatina em
água, as partículas dispersas são as
macromoléculas das proteínas que
constituem a gelatina.
Ex. de colóides:
Shampoo (surfactantes e aditivos)
Tintas (pigmentos e solventes)
Neblina (água e ar)
Fumaça (materias particulados e ar)
Sorvetes (gorduras, aromatizantes e água)
Sangue (glóbulos, plaquetas e plasma)
Creme chantilly (ar e creme de leite)
Suspensão e Emulsão (Denominações específicas de colóides)
•O disperso é constituído de grandes aglomerados de átomos ou
moléculas.
•As partículas do disperso são visíveis no microscópico comum,
constituindo-se em sistemas heterogêneos.
•As partículas do disperso sedimentam-se por ação da gravidade ou em
centrífugas comuns podendo, também, ser separadas por filtros comuns de
laboratório.
* Na suspensão, o disperso é
sólido e o dispersante, líquido.
Mg(OH)2 em
água.
*Na emulsão, tanto o disperso,
quanto o dispersante são líquidos.
Leite:
gorduras e
água.
O creme é uma emulsão de água e óleo (materiais imiscíveis). Para que as
fases não se separem , ou seja, para que a emulsão seja mantida estável, são
usados agentes emulsificantes , os quais são constituídos por moléculas com
uma extremidade polar e outra apolar, por isso, na composição dos cremes
são encontrados agentes emulsificantes.
Solução
Dispersão
Coloidal
Suspensão
Ação da gravidade e de
centrifugadores comuns
Não se
sedimentam
Não se
sedimentam
Sedimentam-se
Ação de
ultracentrifugadores
Não se
sedimentam
Sedimentam-se
Sedimentam-se
Ação de filtro comum
Não são retidas Não são retidas
São retidas
Ação de ultrafiltros
Não são retidas São retidas
São retidas
Visibilidade ao
microscópio comum
Não são visíveis Não são visíveis
São visíveis
Visibilidade ao
ultramicroscópio
Não são visíveis São visíveis
São visíveis
Solução
•O disperso é constituído de átomos, íons ou pequenas moléculas.
•As soluções sempre serão sistemas homogêneos.
•Não há sedimentação das partículas e não é possível a sua
separação por nenhum tipo de filtro.
Ex: NaCl em água, sacarose em água, etanol em água.
Sistema
homogêneo.
Classificação das Soluções
1. Estado de agregação:
a) Sólida – solvente sólido
- SOLUTO SÓLIDO
Exemplo:
Liga de ouro e prata
Solvente: ouro
Soluto: prata
Liga de cobre e níquel
Solvente: cobre
Soluto: níquel
- SOLUTO LÍQUIDO
Exemplo: Amálgama de Ouro
Solvente: ouro
Soluto: mercúrio
- SOLUTO GASOSO
Exemplo: Liga de Paládio e Hidrogênio
Solvente: paládio
Soluto: hidrogênio
b) Líquida – solvente líquido
- SOLUTO SÓLIDO
Exemplo:
Água e açúcar
Solvente: água
Soluto: açúcar
- SOLUTO LÍQUIDO
Água e álcool
Solvente: água
Soluto: álcool
-SOLUTO GASOSO
Solução aquosa de Oxigênio
Solvente: água
Soluto: gás oxigênio
c) Gasosa – solvente e soluto gasosos
Exemplo: ar isento de poeira (predomina N2 e O2)
2. Proporção entre o soluto e o solvente (quanto ao coeficiente
de solubilidade).
O coeficiente de solubilidade representa a maior massa que
pode ser dissolvida em certa quantidade padrão de um
solvente, em determinada temperatura.
Ex:
NaCl = 35,7g/100g de H2O à 0ºC.
CaSO4 = 0,2g/100g de H2O à 0ºC.
AgNO3 = 122g/100g de H2O à 0ºC.
Quanto ao coeficiente de solubilidade (C.S.), as soluções
podem ser:
•Diluídas
•Saturadas
•Supersaturadas
1. Diluídas: A quantidade de soluto dissolvido é muito pequena em
relação a de solvente, sendo inferior ao C.S.
Ex: 3,0 gramas de NaCl em 100g de água a 0ºC.
2. Saturada: A quantidade de soluto dissolvido é igual ao C.S., ou
seja, contém o máximo de soluto dissolvido a uma
dada temperatura e é estável na presença do soluto
não dissolvido.
Ex: 35,7g/100g de H2O à 0ºC
3. Super-saturadas: São soluções obtidas por técnicas especiais,
nas quais a quantidade de soluto dissolvido é
superior ao C.S., ou seja, é superior à
máxima quantidade permitida. É instável.
Solução Supersaturada:
No preparo de tais soluções aquece-se a solução na qual haja
corpo de fundo do soluto até uma temperatura na qual ocorra
total dissolução, resfriando-se, após, de forma gradativa, até
alcançar a temperatura de referência com o excesso de soluto
dissolvido. Estas soluções são muito instáveis, podendo o
excesso de soluto precipitar (sedimentar) por agitação
mecânica, choque brusco de temperatura ou adição de um
“germem de cristalização”.
Como?
Introduzindo-se um cristal do soluto na solução
supersaturada, há imediatamente a cristalização de todo o
excesso de soluto (em
relação à solução saturada a
mesma temperatura). E a solução supersaturada transformase em solução saturada.
3. Natureza das partículas dispersas:
a) Moleculares: as partículas do soluto são moléculas.
Ex.:
H2O
C2H22O11
C2H22O11
(aquosa)
(sólida)
Não conduzem corrente
elétrica.
b) Iônicas: as partículas do soluto são íons.
NaCl
(sólida)
H2O
Na+
+
(aquoso)
Cl-
(aquoso)
Conduzem corrente elétrica.
A DISSOLUÇÃO
Esse processo ocorre porque as moléculas do solvente
bombardeiam as partículas do sólido, mantendo-as dispersas,
devido, principalmente ao fenômeno da solvatação, ou seja, a
partícula arrancada fica rodeada por moléculas do solvente.
Os compostos iônicos se dissolvem na água quando as forças
de atração entre os dipolos da água e os íons são maiores que
as forças de atração entre os íons do cristal.
Concentração das soluções - Está no nosso dia a dia!
“O teor alcoólico do vinho é 12%”
“Não devemos dirigir um automóvel quando houver, em nossa
corrente sanguínea, mais de 0,2g de álcool por litro de sangue.”
“ O teor normal de glicose, em nosso sangue, situa-se entre 75 e
110 mg/dL (= 0,75g/L) – valores acima dessa faixa indicam
tendência à diabete.”
“O ar contém 0,94% de argônio em volume.”
“As águas do rio estão poluídas por 8 ppm de mercúrio.”