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Universidade do Estado do Rio de Janeiro Instituto de Química Departamento de Físico-Química - DFQ Laboratório de Físico-Química Experimental II EXPERIMENTO: ESTABILIDADE DE UMA SOLUÇÃO COLOIDAL Professor: Glaucio Gualtieri Honório Realização da Prática: 28/04/2022 Entrega do Relatório: 06/05/2022 Aluna: Pâmella Maria Vianna Santos Rio de Janeiro Sumário I. INTRODUÇÃO.................................................................................................... 3 II. OBJETIVO .......................................................................................................... 3 III. MATERIAIS UTILIZADOS ........................................................................... 4 IV. METODOLOGIA ............................................................................................ 4 V. RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................... 5 VI. CONCLUSÃO .................................................................................................. 6 VII. REFERÊNCIAS ............................................................................................... 7 I. INTRODUÇÃO Denomina-se como dispersão uma mistura entre duas ou mais substâncias, em que uma das fases está distribuída sobre a outra fase, nomeando-se a primeira de fase dispersa e a segunda, de fase dispergente. É possível classificar as dispersões conforme o tamanho das partículas dispersas, por exemplo um sistema coloidal apresenta um tamanho médio das partículas entre 10-9 e 10-6 metros, sendo então as partículas coloidais agregados de inúmeros átomos ou moléculas, porém que são muito pequenos para serem visualizados em microscópios óticos comuns. Esses sistemas coloidais também apresentam classificação quanto as duas fases presentes, como se designa um “sol” sendo a dispersão de sólido em líquido e também, pode-se classificar um colóide como liófobo, que apresenta uma baixa afinidade entre as fases. Por meio dessa última classificação é possível prever a estabilidade entre a superfície da partícula e o meio de dispersão. Pelo colóide do tipo lióbofo apresentar uma baixa estabilidade, permite a geração de aglutinamento e a irreversibilidade do sistema formado. Dessa maneira, um colóide do tipo sol liófobo, ao haver a precipitação, não voltam a se dispersar no meio. Assim, ao utilizar métodos que mantenham as partículas coloidais suspensas, pode-se aumentar a estabilidade desse sistema. Ao haver repulsão entre as partículas de mesma carga e a adsorção de substâncias, apresentando uma estabilização estérica, gera-se um sistema com maior estabilidade pois conferem às partículas uma resistência a agregação, conservando as características de um colóide. A adição de um polímero ao sistema, gera a estabilização estérica ou seja, aumenta a estabilidade do colóide. Entretanto, a adição de um eletrólito, por meio da atração, provoca a agregação das partículas e assim a floculação, ou seja, diminui a estabilidade do sistema coloidal. II. OBJETIVO Observar algumas condições de estabilidade de um sistema coloidal de enxofre. III. MATERIAIS UTILIZADOS 1 balão de 125 mL 1 condensador de refluxo 2 béqueres de 100 mL 1 béquer de 250 mL 1 funil de filtração 1 bastão de vidro 7 tubos de ensaios com rolhas rosqueadas 1 vidro de relógio 1 argola de ferro 1 suporte universal 2 pedaços de mangueira de látex 1 pipeta volumétrica de 5 mL 1 pipeta graduada de 10 mL 1 pipeta graduada de 5 mL Manta de aquecimento Placa de aquecimento Pera de borracha Algodão 25 mL de solução de amido 0,1% 10 mL de solução de NaCl 10% 25 mL de acetona 0,25 g de enxofre IV. METODOLOGIA Foi pesado os 0,25 g de enxofre no balão de fundo chato e então foi adicionado os 25 mL de acetona. Com o sistema de refluxo já montado, a solução foi colocada nesse sistema e aquecida com manta aquecedora até que a solução entrasse em ebulição. Com isso, manteve-se o refluxo por mais 10 minutos. E em um béquer, foi fervido 50 mL de água destilada. Na capela, com exaustão eficiente e longe de chamas ou faíscas, a solução saturada de enxofre foi adicionada lentamente, ainda fervendo, sobre a água em ebulição. Dessa forma, ao final da transferência, o solvente (acetona) evaporou, e o enxofre, insolúvel em água, formou um sistema coloidal e então foi filtrada a suspensão. Com os 7 tubos de ensaio enumerados, em todos eles foram inseridos 5 mL da solução coloidal, porém, foram acrescentados a eles quantidades variadas de solução de amido e de solução de NaCl. No tubo 1, apenas a solução coloidal foi posta. No tubo 2, adicionou- se 1 mL da solução de NaCl 10%. Tubo 3, 1 mL de solução de amido 0,1%. Tubo 4, 1 mL de cada solução, amido 0,1% e NaCl 10%. Tubo 5, 2 mL de solução de amido e 1 mL de solução de NaCl. Tubo 6, 3 mL de amido 0,1% e 1 mL de NaCl 10% e o Tubo 7, com 4 mL de solução de amido 0,1% e 1 mL de solução de NaCl 10%. Tubo Solução Coloidal (mL) Amido 0,1% (mL) NaCl 10% (mL) 1 5 0 0 2 5 0 1 3 5 1 0 4 5 1 1 5 5 2 1 6 5 3 1 7 5 4 1 Ao final desse processo, os tubos foram fechados, deixados em repouso por 24 horas e após esse período, foram anotadas as observações acerca das modificações que aconteceram. V. RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram analisadas e anotadas as seguintes observações: Tubo Observações 1 Solução turva com formação de precipitado 2 Solução mais translúcida com corpo de fundo 3 Dispersão estável, aspecto mais turvo que o tubo 1 4 Turbidez maior que no tubo 1 e com superfície límpida 5 Mais turvo que o tudo 4 6 Mais turvo que o tubo 5 7 Mais turvo que o tudo 6 Tabela 1: Volumes da solução coloidal, do amido 0,1% e de NaCl 10% Tabela 2: Anotações da observação realizada após 24 horas Posterior a todas as adições de volumes das soluções do experimento, verificou-se que em todos os tubos apresentava-se um aspecto turvo esbranquiçado. Mas, após 24 horas em repouso, cada solução aparentou-se de forma característica. No tubo 1, havia apenas a solução coloidal, que é um sol liófobo, logo, já não apresenta alta estabilidade. Assim, com o tempo, houve naturalmente a “quebra” do sistema coloidal, formando uma aparência próxima à uma solução heterogênea. No tudo 2, além da solução coloidal, foi adicionada a solução de NaCl, um eletrólito que diminuiu a estabilidade do colóide, permitindo a agregação das partículas e sedimentando. Apesar de no tubo 1 ficar evidente a instabilidade do sistema coloidal com o passar do tempo, no tubo 2 a instabilidade é “intensificada” devido à presença do eletrólito, que não há no tubo 1. No tubo 3, junto ao colóide há a solução de amido que realiza a estabilização estérica, impedindo as partículas de se agregarem e assim mantendo a estabilidade do sistema. Por isso, a turbidez se manteve e sem precipitado. A suspensão coloidal continuou. No tubo 4, há a solução coloidal, a solução de amido e a solução de NaCl que gera uma diminuição da estabilidade do sistema, mas devido a presença do polímero, a solução ainda apresenta uma turbidez. Gera uma solução menos estável que do tubo 3, entretanto, é mais estável que os tubos 1 e 2. Nos próximos tubos, 5, 6 e 7, a quantidade de solução de NaCl continua a mesma, porém, a quantidade de solução de amido aumenta. Por haver nesses tubos o eletrólito, desenvolveu-se mais a instabilidade do colóide, mas conforme aumenta a quantidade do polímero, de 5 para 7, a estabilidade do sistema será maior no tubo 7, por isso ele apresenta maior turbidez que os tubos 6 e 5. Portanto, o tubo com a solução de maior estabilidade é o tubo 3, seguido do 7, depois o 6, o 5, o 4, o 1 e por último o 2.VI. CONCLUSÃO A partir do experimento foi possível observar, por meio da turbidez ou a diminuição da mesma, as condições de estabilidade de um sistema coloidal de enxofre. Como a presença de polímero oferece, de fato, uma resistência a agregação das partículas e assim aumenta a estabilidade e como a presença de um eletrólito pode provocar a floculação de sol liófobo. Os tubos que possuíam a aparência mais turva eram aqueles que se acrescentou mais da solução de amido que de NaCl ou que acrescentou apenas a solução de amido, oferecendo uma estabilidade ao colóide. Conforme diminuía o volume de solução de amido no tubo ou naquele em que se acrescentou apenas a solução de NaCl, verificou-se um aumento da instabilidade, a solução se aparentava mais límpida. Assim sendo, os resultados esperados foram alcançados. VII. REFERÊNCIAS ATKINS, P. W. PAULA, J. de. Físico-Química, volume 2. 9 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. CARVALHO, A. L. S. et al. Fenômenos de superfície e eletroquímica sistemas coloidais: características, obtenção e propriedades cinéticas. 2019, 31 págs. Universidade de São Paulo, escola de engenharia de Lorena (EEL), Lorena, 2019. Disponível em:< https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/1488970/LOQ4058/T5%20Coloides%20- %20Caracteristicas,%200btencao%20e%20Propriedades%20Cineticas.pdf> Acesso em: 03 de mai de 2022. https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/1488970/LOQ4058/T5%20Coloides%20-%20Caracteristicas,%200btencao%20e%20Propriedades%20Cineticas.pdf https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/1488970/LOQ4058/T5%20Coloides%20-%20Caracteristicas,%200btencao%20e%20Propriedades%20Cineticas.pdf
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