Análise Química – II MÓDULO Profª Cristina Lorenski Ferreira Estudo dos Sistemas Dispersos.

Análise Química – II MÓDULO

Profª Cristina Lorenski Ferreira

Estudo dos Sistemas Dispersos

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

• 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.: GelatinaEx: Na dispersão coloidal da gelatina em água, as partículas dispersas são as macromoléculas das proteínas que constituem a gelatina.

“Características intermediárias entre os materiais homogêneos e os heterogêneos”.

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)

2. 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 emulsão, tanto o disperso, quanto o dispersante são líquidos.

* Na suspensão, o disperso é sólido e o dispersante, líquido.

Leite: gorduras e água.

Mg(OH)2 em 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

3. 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.

Solução Líquida – solvente líquido

1. SOLUTO SÓLIDO 2. SOLUTO LÍQUIDO 3. SOLUTO GASOSOExemplo: Água e açúcar Água e álcool Solução aquosa de

OxigênioSolvente: água Solvente: água Solvente: águaSoluto: açúcar Soluto: álcool Soluto: gás oxigênio

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.

Exemplos:

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: 1.Diluídas 2.Saturadas3.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.

Vídeo : Acetato de chumbo + iodeto de potássio - “Chuva de Ouro”

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 transforma-se em solução saturada.

Natureza das partículas dispersas:

a)Moleculares: as partículas do soluto são moléculas.Ex.:

C2H22O11 C2H22O11

H2O

(sólida) (aquosa)

b) Iônicas: as partículas do soluto são íons.

NaCl Na+ + Cl-(sólida)

H2O

(aquoso) (aquoso)

Não conduzem corrente elétrica.

Conduzem corrente elétrica.

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.

Vídeo: Dissolução do NaCl

Soluções do Cotidiano

“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.”

Concentração das soluções - Está no nosso dia a dia!