Aula 09 - Coloides - Parte I

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Físico-química aplicada à farmácia
Aula 9: Coloides – Parte I
Apresentação
Os sistemas coloidais são usados por nós na higiene pessoal, nos cosméticos, na alimentação e nos remédios que
tomamos.
Como esse tipo de mistura possui uma importância muito grande, é fundamental que saibamos conceituá-los e, também,
fazer a sua classi�cação.
Objetivos
Identi�car as principais características dos sistemas coloidais;
Descrever as classi�cações dos coloides.
Três tipos de sistemas
A adição de solutos em solventes dá origem a três tipos de sistemas:
1
Solução
Mistura homogênea com diâmetro médio das partículas entre
0 e 1nm (partículas ín�mas).
2
Solução coloidal
Solução onde as partículas dispersas têm um tamanho médio
compreendido entre 1 e 100 nanômetros (nm), denominadas
partículas coloidais (partículas pequenas).
3
Suspensão
Mistura que possui aglomerados de átomos, íons ou
moléculas, que apresentam tamanho médio das partículas
acima de 1.000nm (partículas grandes).
“Agite antes de usar”
Os coloides estão presentes no nosso dia a dia em
medicamentos, iogurte, leite, sangue, tintas, geleia etc.
Na �gura, é possível observar as partículas de sangue
sedimentadas após a centrifugação.
Já percebemos que, com a agitação, é possível unir as
partículas coloidais. Essa é a razão para que alguns
produtos tragam a indicação de “agite antes de usar”.
 Partículas de sangue sedimentadas após a centrifugação. (Fonte: Mundo educação).
Atenção
As misturas coloidais apresentam as características de não se sedimentarem naturalmente e nem poderem ser �ltradas.
Efeito Tyndall
Esse efeito ocorre quando há a dispersão da luz pelas partículas coloidais, sendo possível visualizar o trajeto que a luz faz, pois,
estas partículas dispersam os raios luminosos.
Quando a luz incide sobre uma solução verdadeira, não é possível observar
nada, mas, se este mesmo feixe luminoso incide sobre uma dispersão
coloidal (coloide), os pontos luminosos da trajetória da luz são facilmente
vistos.
A �gura mostra um laser incidindo sobre uma solução verdadeira (A) e uma solução coloidal (B), onde se observa o desvio da
luz apenas na solução coloidal (B).
 Laser incidindo sobre uma solução verdadeira (A) e uma solução coloidal (B). (Fonte: Brasil escola). .
Movimento Browniano
s
 Movimento Browniano. (Fonte: Designua / Shutterstock).
Mediante a mesma experiência apresentada para
exempli�car o efeito Tyndall, é possível observar o
movimento aleatório das partículas na mistura. Esse é um
fenômeno pelo qual partículas pequenas suspensas em um
líquido tendem a se mover em caminhos pseudoaleatórios
através do líquido, mesmo se o líquido em questão estiver
em repouso, o que é chamado de movimento Browniano.
Características dos sistemas coloidais
Resumidamente, podemos destacar as seguintes características dos sistemas coloidais:
1
As fases da mistura não se diferenciam facilmente.
2
O intervalo do tamanho das partículas é de 1 e 100
nanômetros.
3
Apresentam Efeito Tyndall.
4
Não sedimentam de forma natural e não podem ser
�ltrados.
5
Apresentam Movimento Browniano.
Tipos de coloides
Existem vários tipos de misturas que formam coloides. Foi feita uma classi�cação desses coloides de acordo com o tipo de
solvente e soluto que o compõem, como pode ser visto na tabela:
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Classificação dos coloides de acordo com as fases dispersa e de dispersão
Coloide Fase dispersa Epiderme Fase de dispersão Exemplo
Aerossol líquido Líquido Gás Neblina, desodorante
Aerossol sólido Sólido Gás Fumaça, poeira
Espuma Gás Líquido Espuma de sabão e de combate a incêndio
Espuma sólida Gás Sólido Isopor®, poliuretana
Emulsão Líquido Líquido Leite, maionese, manteiga
Emulsão sólida Líquido Sólido Margarina, opala, pérola
Sol Sólido Líquido Tinta, pasta de dente
Sol sólido Sólido Sólido Vidro e plástico pigmentado
Fonte: (Química Nova na Escola, n. 9, maio 1999).
Agora, veremos detalhes de cada um:
1 - Aerossol líquido
Resultado da condensação de vapor d’água que, sob a
forma de gotículas, �ca suspenso na atmosfera, quase
sempre junto à superfície terrestre.
Os aerossóis têm uma vasta aplicação em medicina,
na indústria alimentícia, nos cosméticos, nos
produtos farmacêuticos, entre outros.
2 - Aerossol sólido
Formado pela dispersão de um sólido em um gás, ou seja,
é um gás que contém uma suspensão de matérias sólidas
sob a forma de partículas muito �nas, como na fumaça.
3 - Espuma líquida
Formada pela dispersão de um gás em um líquido, como
a espuma de sabão, a clara de ovo batida e a espuma de
combate a incêndios.
4 - Espuma sólida
Formada por bolhas de gás muito pequenas dispersas em
um sólido, como as espumas de lavar louças, dos
colchões, dos travesseiros, das almofadas e do isopor.
5 - Emulsão líquida
Formada pelas dispersões coloidais de um líquido em
outro líquido, que são estabilizados por um agente tenso
ativo que se localiza na interface entre as fases líquidas.
Exemplo: leite, maionese, manteiga.
6 - Emulsão sólida
Dispersão coloidal na qual o disperso é líquido e o
dispersante é sólido, como a margarina.
7 – Sol
Coloide formado por partículas sólidas �namente
divididas e dispersas em um meio líquido, como o leite de
magnésia.
Esse tipo de solução coloidal é muito encontrada nas
células vegetais e animais, no sangue e em muitos outros
�uidos biológicos.







8 - Sol sólido
Coloide no qual o disperso e o dispersante são sólidos.
Exemplos: vidro e plásticos coloridos.
9 – Gel
Coloide no qual o disperso é o líquido e o dispersante é o
sólido.
Nesse tipo de coloide, por meio de uma mudança de
temperatura ou pH, as partículas formam uma malha
tridimensional, que mantém o dispersante sólido em uma
estrutura semirrígida.
Consequentemente, ele passa a ter algumas propriedades
macroscópicas parecidas com as dos sólidos, como a
elasticidade e a manutenção do formato, mas não pode
ser classi�cado como sólido, pois não possui um retículo
cristalino.
Exemplos: Remédios em gel para contusões, gel de cabelo
e gelatina.
Transformações: fase gel – fase sol
Dica
O hialoplasma é um coloide que, nas regiões periféricas da célula, tem a consistência de gel, e é chamado de ectoplasma. Já a
parte mais interna do citoplasma é um sol, que é chamada de endoplasma.


Classi�cação dos coloides em relação à dispersão
Os coloides também podem ser classi�cados de acordo com a sua dispersão, ou seja, de acordo com a forma como ele se
dispersa.
1. Coloides lió�los
2. Coloides liófobos
3 - Coloides de associação ou an�fílico
Formados pelo agrupamento de moléculas que apresentam propriedade liofílicas e liofóbicas.
São aqueles em que a substância se dispersa
espontaneamente no dispersante, além do fato do coloide
sol se transformar em gel espontaneamente, sendo, por
isso, chamado de reversível.
Quando o meio de dispersão for líquido, o coloide será
chamado de hidró�lo.
Um exemplo comum de sistema liofílico é o sabão
disperso na água.
 Sabão disperso na água. (Fonte: Donald Bowers Photography / Shutterstock).
São aqueles em que a substância não se dispersa
espontaneamente no dispersante.
Nesta classi�cação, um coloide não se transforma
espontaneamente no outro. É irreversível.
Quando o meio de dispersão for líquido, o coloide será
chamado de hidrófobo.
Um exemplo é o ouro coloidal.
 Fonte (Kollawat Somsri / Shutterstock).
Os coloides de associação formam dispersões em meio aquoso e, também, em meio não aquoso e, dependendo do seu
caráter e da fase dispersante, podem ser tornar solvatados ou não.
Na maioria das vezes, os colides an�fílicos aumentam a viscosidade do meio de dispersão, quando se encontram em
concentrações elevadas.
No corpo humano, as moléculas grandes que formam as enzimas e os
anticorpos são mantidas em suspensão por interações com as moléculas de
água na vizinhança.
Essas moléculas se dobram de formaque os grupos hidrofóbicos �cam afastados das moléculas de água, na parte interna das
moléculas dobradas, enquanto os grupos hidrofílicos polares permanecem na superfície, interagindo com as moléculas de
água.
A �gura mostra a presença de grupos hidrofílicos na superfície de uma macromolécula que ajudam a manter a mesma
suspensa em água.
 Grupos hidrofílicos na superfície de uma macromolécula. (Fonte: Química – A Ciência Central, LEMAY JR; EUGENE; BURSTEN; BRUCE E; THEODORE E; BROWN, 2017). .
Os coloides hidrofóbicos podem ser preparados em água se forem estabilizados por adsorção de íons na superfície. Esses íons
podem interagir com a água e, consequentemente, estabilizar o coloide.
Observe esta estabilização por adsorção de ânions:
 Estabilização por adsorção de ânions. (Fonte: Química – A Ciência Central, LEMAY JR; EUGENE; BURSTEN; BRUCE E; THEODORE E; BROWN, 2017).
Exemplo
Um bom exemplo da estabilização dos coloides ocorre no sistema digestivo, pois quando as gorduras ingeridas atingem o
intestino delgado, a vesícula biliar excreta uma bile, que possui compostos que têm uma ponta hidrofílica (polar) e uma ponta
hidrofóbica (apolar).
Esses compostos emulsionam as gorduras presentes no intestino e permitem a digestão e a absorção de vitaminas solúveis em
gordura pelas paredes do intestino.
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 Atividade
1. Quando se dispersam, em água, moléculas ou íons, que têm, em sua estrutura, extremidades hidrofóbicas e hidrofílicas, a
partir de uma determinada concentração, há agregação e formação de partículas coloidais, denominadas micelas. Tal
propriedade é típica de moléculas de:
a) Lipídio.
b) Hidrocarboneto alifático.
c) Hidrogênio.
d) Aminoácido.
e) Sabão.
2. As partículas de um coloide hidrófobo podem ser separadas de uma dispersão aquosa (sol) por todos os métodos abaixo,
EXCETO:
a) Adição à solução de um eletrólito apropriado.
b) Filtração através de papel de filtro comum.
c) Ultracentrifugação.
d) Coagulação.
e) Diálise.
Classi�cação dos coloides de acordo com a sua composição
Com relação à sua composição, os coloides podem ser classi�cados como:
Clique nos botões para ver as informações.
Nos coloides micelares, as partículas dispersas são formadas por átomos agregados.
As micelas são o resultado da interação de moléculas an�páticas, ou seja, possuem uma cauda hidrofóbica, formada por
hidrocarbonetos e também possuem uma cabeça polar, que é hidrofílica, como pode ser visto na �gura:
As micelas são capazes de interagir com:
A água, por meio do seu grupo polar hidrofílico.
Moléculas de gordura, por meio da porção hidrofóbica.
Essas moléculas apresentam um formato globular, em que a porção hidrofóbica �ca excluída da água. Dessa forma, é
possível ocorrer um certo isolamento do interior da micela, em relação ao meio externo.
A importância desse fenômeno nos sistemas biológicos é a formação da membrana celular, que é composta por uma
dupla camada lipídica, similar às micelas, que forma uma barreira, possibilitando uma divisão da célula, onde o
interior tem composição diferente do exterior, o que confere uma seletividade entre o que entra e o sai da célula.
Micelares 
Os coloides moleculares são compostos por macromoléculas, normalmente polímeros.
Exemplo: Amido na água.
Moleculares 
A composição dos coloides iônicos é feita por macroíons.
Exemplo: Proteínas na água.
Iônicos 
Remoção de partículas coloidais
Em algumas situações, as partículas coloidais precisam ser retiradas de um determinado meio dispersante, como na remoção
da fumaça das chaminés para o controle da poluição.
Como apresentam um tamanho muito pequeno, as partículas coloidais não podem ser separadas por �ltração. Dessa forma,
as partículas coloidais são aumentadas por processo chamado coagulação, e as partículas maiores podem, então, ser
separadas por �ltração ou decantação.
 Diagrama de coagulação. (Fonte: Portal petróleo e energia).
A coagulação é realizada por meio do aquecimento ou da adição de um eletrólito à mistura, que aumenta o movimento das
partículas e, consequentemente, o número de colisões. As partículas aumentam de tamanho porque se unem depois de
colidirem.
Já a adição de eletrólitos neutraliza as cargas super�ciais das partículas, removendo as repulsões eletrostáticas que evitam
que se agrupem.
As membranas semipermeáveis podem também ser usadas para separar íons de partículas coloidais, uma vez que os íons, por
serem pequenos, podem passar pela membrana, mas as partículas coloidais, em função do seu tamanho, não podem.
Esse processo é conhecido como diálise e é utilizado na puri�cação do
sangue em aparelhos de hemodiálise.
Nesses aparelhos, o sangue circula em um tubo chamado de dialisador, que �ca imerso em uma solução lavadora, que é
isotônica em íons que devem ser retidos pelo sangue, mas é de�ciente dos demais produtos. Dessa forma, os resíduos se
dialisam do sangue, mas os íons não.
 Atividade
3. Considere os seguintes sais:
I. Al(NO )
II. ZnCl
III. NaCl
IV. CaCl
Assinale a opção que apresenta o(s) sal(is) que causa(m) a desestabilização de uma suspensão coloidal estável de sulfeto de
arsênio (As2S3) em água.
3 3
2
2
a) Nenhum dos sais relacionados.
b) Apenas os sais II, III e IV.
c) Apenas o sal I.
d) Apenas os sais I e II.
e) Todos os sais.
4. Em relação às a�rmações:
1. Sol é uma dispersão coloidal na qual o dispergente e o disperso são sólidos.
2. Gel é uma dispersão coloidal na qual o dispergente é sólido e o disperso é líquido.
3. A passagem de sol para gel é chamada. pectização
4. A passagem de gel para sol é chamada. peptização
a) 1 e 2
b) 2 e 3
c) 1, 3 e 4
d) 2, 3 e 4
e) Todas.
5. Considere os sistemas utilizados no cotidiano a seguir:
I. Creme de leite.
II. Maionese
III. Óleo de girassol.
IV. Gasolina pura.
V. Isopor.
Desses, são classi�cados como sistemas coloidais:
a) Apenas I e II.
b) Apenas I, II e III.
c) Apenas II e V.
d) Apenas I, II e V.
e) Apenas III e IV.
Notas
Título modal 1
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Referências
ATKINS, P., PAULA, J., SMITH, D. Físico-química: fundamentos. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018
LEVINE, Ira. Físico-química. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
Próxima aula
Propriedades ópticas e cinéticas dos coloides;
Estabilidade de sistemas coloidais;
As aplicações farmacêuticas dos coloides.
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