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1 Resumo 3ª área Sistemas dispersos são aqueles sistemas heterogêneos, termodinamicamente instáveis que abrangem os coloides e as denominadas dispersões grosseiras, especificamente suspensões e emulsões. Neste sistema é possível reconhecer macroscopicamente uma fase dispersa e outra dipersante. A diferenciação entre coloides, suspensões e emulsões baseia-se no estado de agregação de cada uma das fases, principalmente no tamanho das partículas da fase dispersa. O sistema coloide, suspensão e emulsão são usados em técnicas associadas a produção de medicamentos, dando origem à uma forma farmacêutica. COLOIDES A dimensão das partículas é responsável pela maioria das características físico- químicas dos coloides. Assim, soluções coloidais apresentam o denominado efeito Tyndall de espalhamento, bem com peculiaridades na pressão osmótica e outras propriedades coligativas. Classificação dos coloides As diversas classificações são baseadas no fato do tamanho da partícula ser a característica mais importante na definição do sistema coloidal. o Coloides propriamente ditos: sistemas cujas partículas são macromoléculas individuais. Ex: Proteínas como albumina, polímeros sintéticos. o Coloides por associação: partículas coloidais formadas pela associação ou agregação das de moléculas ou íons de dimensões subcoloidais. 2 Porém, a classificação mais importante é a que diferencia as partículas coloidais e macromoléculas, segundo a sua afinidade com a fase dispersante: Coloides liofílicos e coloides liofóbicos. Coloides Liofílicos Coloides nos quais as partículas interagem com a fase dispersante. Dependendo da concentração e características próprias são diferenciados em gel e sol. o Gel: moléculas da fase dispersa se tocam, formando uma matriz coerente, um retículo macroscópico interconectado. o Sol: Nesse estado, as moléculas da fase dispersa permanecem no seu estado individual de dispersão, sem formar retículo. Resumindo: Isso significa que a mesma molécula, dependendo da sua concentração, pode formar sol ou gel em água. A obtenção de coloides liofílicos se dá pela dispersão simples da fase dispersante n fase dispersa, como por exemplo, gelatina, albumina, ou dióxido de silício coloidal em água, celuloide, ftalato de celulose em acetato de etila ou acetona. Para todos esses exemplos ocorre a solvatação espontânea. Coloides liofóbicos Caracterizam-se pela ausência de interação (solvatação) entre as fases dispersa e dispersante e diferem nitidamente dos coloides hidrofílicos. À diferença dos liofílicos, sistemas liofóbicos são muito sensíveis à presença de eletrólitos, os quais provocam coagulação do sistema e tem pouca influencia na viscosidade do sistema. Coloides por associação Forma miscelas quando adicionado tensoativos. Se o meio dispersante é óleo, há miscelas invertidas (região externa apolar). Propriedades dos coloides. Massa molecular ni=número de moléculas xi= número de moléculas da fração em estudo 3 Corresponde a um valor médio, que representa a distribuição de massas moleculares e sua magnitude depende, inclusive, do método usado para analisá-lo. Coleção que aproximadamente REM uma distribuição normal da sua frequência de tamanho das partículas. Polidispersão (PD) é o quociente entre as duas medias calculadas (Mn e Mw) e mede o grau de heterogeneidade na distribuição das moléculas. o PD=1: monodispersos (moléculas de um único tamanho) o PD>1: moléculas de vários tamanhos. Aerossol: possuem tamanho de partícula aproximadamente de 2micras para mais. Em uso medicinal, tem uma faixa estreita de tamanho para que estes consigam se depositar nas vias pulmonares. Se muito grandes, depositam-se na boca, muito pequenas ultrapassam o tecido pulmonar. Propriedades cinéticas Movimento Browniano (é o movimento aleatório das partículas suspensas num fluido (líquido ou gás), resultante da sua colisão com átomos rápidos ou moléculas no gás ou líquido) e difusão. Sistemas coloidais hidrófilos podem ser altamente viscosos. Efeito Tyndall Existe uma relação entre a intensidade da luz incidente e a concentração de uma dispersão coloidal. Para coloides não interessa quanta luz o sistema absorve, mas sim quanto reflete. Efeito Rayleigh: expressa o quociente entre as intensidades da luz incidente e da luz espalhada, valendo para partículas esféricas, isotrópicas e de tamanho muito inferior ao comprimento de onda, exclusivo para coloides. Pressão osmótica Uma das 4 propriedades coligativas para soluções. Principal característica da pressão osmótica PE o fato de ser determinada pelo número de partículas em solução. No caso das dispersões coloidais, esses também são capazes de provocar efeito osmótico sobre uma membrana seletivamente permeável. 4 Efeito Donnan Na figura estão representados dois compartimentos α e β, separados por uma membrana permeável a eletrólitos, mas não a macromoléculas. No momento inicial, o compartimento α contém um sal neutro, como NaCl, que se encontra dissolvido. No mesmo compartimento está presente uma substância coloidal carregada positivamente, indicada como M+. No repouso, tanto íons sódio quanto o cloreto terão difundido para o compartimento β, através da membrana ate atingir equilíbrio. A presença da espécie macromolecular (como por exemplo um polímero) origina uma condição de equilíbrio diferente, na qual a distribuição das espécies iônicas é desigual. A resultante desse fenômeno é o Efeito Donnan, em que haverá uma distribuição desigual de espécies iônicas, mesmo após o equilíbrio. A influência da substancia coloidal carregada sobre o equilíbrio será empurrar o íon de carga igual através da membrana. Se for M+, empurra cátions, se for M- empurra ânions. Consequência: eventual determinação errônea da pressão osmótica e alteração do coeficiente de difusão. Dupla Camada Principalmente em coloides liofóbicos, as partículas estão sujeitas a fenômenos de interface advindos da adsorção de íons. Como resultado dessa adsorção, surgem potenciais elétricos de magnitude variada, que podem levar à coagulação, ou à defloculação de um coloide. o Modelo de Helmholtz: pressupõe um sistema de dupla camada fixo, com estrutura similar à capacitor elétrico, onde uma cada é a própria superfície da partícula, e a segunda camada constituida por íons de carga oposta à carga dos íons de superfície. Sendo esse modelo fixo, não prevê efeitos térmicos e de agitação sobre a modalidade dos íons, por isso mesmo, somente descreve com maior precisão os sistemas em condições de concentração elevada. o Modelo de Gouy-Chapman: dupla camada difusa (móvel), sujeita a distúrbios térmicos, em que a distribuição estática apresenta, a partir da superfície da partícula, um decaimento exponencial do potencial elétrico. Desvantagem deste modelo é que trata íons como partículas pontuais, conduzindo a valores de densidade de carga superficial muito diferentes dos valores reais. o Modelo de Stern: Também conhecido como modelo da dupla camada difusa, mais aceito atualmente. Íons determinantes provocam um potencial de Nernst. Como resultado do desequilíbrio, observa-se um leve acúmulo de anions, caracterizado por uma camada de solvatação fortemente aderido à 5 superfície da partícula. Apresenta um plano de cisalhamento (b-b’) e potencial elétrico positivo. Sistema eletricamente neutro. Estabilidade dos coloides – Teoria DLVO Um sol liofóbico é um sistema tipicamente instável, que pode ser estabilizadopela adição de quantidades ínfimas, impurezas e até de um eletrólito, de modo a adquirir carga elétrica na sua superfície. Pela lei de faraday a força de repulsão entre as partículas é diretamente proporcional ao produto da magnitude das cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distancia que separa as partículas. A “carga” da partícula coloidal na verdade é uma carga efetiva, determinada pelo balanço de íons e contra-íons, isto é, depende do potencial zeta. A neutralização dessas cargas ou a adição de eletrólito em excesso provoca a diminuição do potencial zeta,abaixo do denominado ponto crítico, o que tem por consequência a formação de agregados – coagulação do coloide. A capacidade de coagulação de um coloide está relacionada com o tipo e a Valencia do íon e, adicionalmente, é praticamente independente da natureza química. O poder de coagulação e de floculação aumenta rapidamente com a valência do íon. Por outro lado, a adição de um coloide liofílico pode prevenir esse efeito mediante formação de uma camada de proteção, que quando atuam dessa maneira são chamados de coloides protetores. A resultante das forças de atração e repulsão apresenta duas regiões mínimas de atração, uma primária e uma secundária. O mínimo secundário atrativo está diretamente relacionado com o potencial zeta e tem um significado importante em sistemas dispersos grosseiros, sobretudo com o fenômeno de floculação e defloculação em suspensões. Os coloides liofílicos e de associação são relativamente pouco afetados pela presença de eletrólitos, devido a sua elevada afinidade pelo solvente, o que não quer dizer que sejam totalmente insensíveis frente a eletrólitos em concentrações significativas. Ambos podem ser afetados por fenômenos de dessorção (dessolvatação), formação de pontes de hidrogênio e outros fatores que levam a sua floculação. Dispersões Grosseiras Suspensões e emulsões. Sistemas heterogêneos, termodinamicamente instáveis que apresentam tamanho de partícula de 0,5 a 1 µm. Enquanto a suspensão é caracterizada por uma fase dispersa sólida, insolúvel na fase dispersante, a emulsão é composta por duas fases 6 líquidas imiscíveis, sendo uma delas a fase dispersa (também chamada de interna ou descontínua) e o outro líquido a fase dispersante (fase externa ou continua). Sedimentação Quando um sólido é incorporado em um líquido, no qual é insolúvel, o mesmo poderá sedimentar ou flutuar, dependendo da diferença entre as densidades do sólido e do líquido. Se a densidade do sólido for maior, ocorre a sedimentação, governado pela Lei de Stokes. A velocidade de sedimentação depende exclusivamente da diferença de densidade, raio da partícula e viscosidade do meio dispersante. Molhabilidade Afinidade que o líquido dispersante tem pela superfície do sólido disperso, e está fortemente vinculado com a tensão superficial do sistema e é expressa como cosseno do ângulo de contato. O ângulo interno, formado entre a superfície tratada com parafina (representando a fase sólida dispersante) e a gota de água ou de detergente PE a medida da molhabilidade. Quanto menor for o ângulo formado, maior será a afinidade na interface sólido-líquido. Forças de adesão predominam sobre as forças de coesão, implicando em tensão interfacial baixa. Sistemas floculados e defloculados A superfície de uma partícula suspensa pode passar a adquirir carga elétrica, por adsorção de eletrólitos presentes no meio dispersante, muitas vezes na forma de impurezas. Se, a uma determinada distancia entre as partículas, a energia de repulsão for o suficientemente baixa, verificar-se um predomínio da energia de atracai (mínimo secundário de atração). Nessas condições, as partículas passam a formar agregados de baixa energia e o sistema é dito floculado. Suspensões floculadas são facilmente redispersíveis quando Lei de Stokes 7 submetidas à agitação moderada, e sendo sistemas agregados sedimento associadas, não podendo calcular-se a velocidade de sedimentação pelo método de Stokes. Se a energia de repulsão nessa distancia ficar maior (efeito do potencial zeta) que a energia de atração, esse mínimo secundário de atração não ocorre e as partículas continuarão mostrando seu caráter individual – sistema defloculado. Isso quer dizer que a floculação depende da presença de eletrólitos capazes de reduzir o potencial zeta. Sistemas floculados e defloculados podem ser diferenciados observando-se o padrão de sedimentação. o Floculados: formação do sedimento de cima para baixo, deixando para trás uma fase líquida límpida, livre de partículas. Velocidade de sedimentação depende do agregado e sedimento é facilmente redispersível o Defloculados: padrão de sedimentação de baixo para cima e turbidez permanente na fase líquida. Partículas sedimentam de forma individual, segundo sua densidade e volume. Quando em repouso sedimento sofre compactação progressiva – formação do caking, que requer alta energia de redispersão. Emulsões Constituem dispersões grosseiras, composta de duas fases líquidas imiscíveis entre si. De acordo com a natureza lipofílica ou hidrofílica da fase externa, as emulsões são classificadas como sistemas água em óleo (A/O), ou óleo em água (O/A). Energia livre de superfície Em um sistema composto por duas fases imiscíveis, forma-se uma interface entre ambas. A composição dessa interface varia segundo um gradiente e não de forma abrupta. À medida que nos afastamos da fase aquosa em direção à fase oleosa, as propriedades da água vão desaparecendo e dando 8 lugar as propriedades do óleo. Quanto maior o grau de dispersão, maior será a participação nas propriedades de interface. Coalescência Sinônimo de separação de fases ou quebra de uma emulsão, indicativo da instabilidade do sistema. A estabilização de emulsões é feita através de tensoativos, para evitar a coalescência. Equilíbrio hidrófilo-lipófilo Um tensoativo terá maior afinidade por um meio hidrofílico ou lipofílico, dependendo na natureza e da quantidade de agrupamentos químicos polares e apolares presentes na molécula do tensoativo. POLÍMEROS Macromoléculas resultantes da união repetida de unidades químicas mediante ligações covalentes no esqueleto principal (polimerização). Podem ser naturais ou sintéticas, de elevada massa molecular que resultam da repetição de um monômero. Com relação ao tipo de reação de polimerização podem ser classificados como polímeros de adição e de condensação: o Adição: Esse processo se inicia com um radical livre formado pela degradação térmica de um iniciador. O radical livre é introduzido em uma ligação dupla. Não há formação de subprodutos. Resulta em um polímero de 1 só monômero. o Condensação: são formados geralmente pela reação entre 2 monômeros iguais ou diferentes, com eliminação de moléculas pequenas, por exemplo, H2O. Terminologia 9 A finalidade de um monômero define se um determinado polímero é LINEAR (monofuncional), RAMIFICADO (bifuncional) ou RETICULADO (trifuncional). Muitos dos polímeros lineares são termoplásticos, ou seja, podem amolecer ou fundir com o calor e se dissolvem em solventes apropriados. Os cruzados tem uma rede tridimensional em que os monômeros são trifuncionais. Esses são geralmente termoestáveis e dão origem a polímeros termodurecíveis. Comportamento Mecânico o Elastômeros: São materiais moles, como borrachas ou látex. o Plásticos: Sólidos +/- rígidos, como PVC o Fibras: Grande resistência,como nylon e poliéster. Taticidade A forma de distribuição de grupamentos químicos ao longo de uma cadeia define a taticidade do polímero. Táticos: dispõe-se de maneira organizada Polímeros atáticos: apresentam os grupamentos periféricos distribuídos aleatoriamente pelas cadeias Polímeros isotáticos: apresentam grupamentos periféricos situados em apenas um lado da cadeia polimérica. Polímeros sindiotáticos: os grupamentos periféricos se dispõem alternadamente de um lado e do outro da cadeia. Massa molecular As moléculas pequenas e muitos biopolímeros são monodispersos – todas as moléculas de um determinado composto tem o mesmo tamanho. Nas reações de polimerização, as macromoléculas são heterodispersas – possuem diferentes tamanhos de cadeias e faixas de massa molecular média. O índice de dispersão (IP) mede a amplitude de dispersão da massa molecular (mesma equação de sistemas dispersos). IP= Mw/Mn . 10 Lei de Hook A DEFORMAÇÃO (Ɛ) é diretamente proporcional à FORÇA ou PRESSÃO APLICADAS (σ). O MÓDULO DE YOUNG (E) é a inclinação da reta. Quanto maior, maior será a força necessária para causar uma deformação unitária. Quanto maior, indica maior resistência à deformação. Reogramas 11 Determinação da massa molecular pela viscosidade da solução A viscosidade reduzida é proporcional à sua massa molecular. A viscosidade reduzida é a viscosidade específica dividida pela concentração. 12 Físico Química – Questões da Área 3 1. Em relação aos sistemas dispersos grosseiros é possível afirmar que: a. [ ] O termo A/O indica que a fase externa (dispersante) de uma emulsão é oleosa. b. [ ] O fenômeno da coalescência em suspensões depende da insolubilidade do óleo na água. c. [ ] Pela Lei de Stokes, a velocidade de sedimentação é diretamente proporcional à viscosidade da fase dispersante em uma suspensão. d. [ ] Em sistemas não floculados as partículas se comportam de modo associado e apresentam potencial Zeta baixo. e. [ ] Sistemas floculados obedecem a Lei de Stokes e tem elevado potencial Zeta. f. [ ] A concentração de solutos da fase externa em suspensões e emulsões tem efeito sobre a pressão osmótica. g. [ ] A floculação de uma suspensão só ocorre quando a barreira energética do mínimo secundário é vencida e as partículas se associam. h. [ ] Uma mistura de tensoativos com valor de EHL serve para estabilizar uma emulsão. 2. Em relação aos sistemas coloidais é possível afirmar que: a. [ ] A adição de eletrólitos pode fazer com que coloides hidrofílicos coagulem facilmente. b. [ ] Colóide protetor é aquele que evita a coagulação de coloides liofílicos. c. [ ] Alguns coloides apresentam propriedades coligativas. d. [ ] O efeito Donnan explica a passagem de macromoléculas coloidais (polímeros) através de membranas semipermeáveis. e. [ ] O efeito Donnan explica a desigualdade de cargas elétricas dos sais em sistemas em equilíbrio, divididos por membranas semipermeáveis, onde um compartimento contém um coloide carregado. f. [ ] Colóides no estado de gel terão tendência a apresentar fluxo não newtoniano. g. [ ] Colóides no estado de gel terão tendência a apresentar fluxo plástico. A b c d e f g F F V F V V V 3. Em relação aos coloides: a. [ ] Os coloides por apresentarem pressão-osmótica, podem apresentar outras propriedades coligativas. a b c d e f g h V F F F F V V V 13 b. [ ] Pode-se afirmar, sem restrições, que todos os coloides são polímeros, e vice-versa. c. [ ] Colóides não sedimentam por efeito da agitação térmica das moléculas (movimento browniano). d. [ ] Colóides liofílicos, à diferença dos liofóbicos, se solvatam e podem apresentar potencial Zeta. e. [ ] A floculação de um coloide é irreversível tendo as partículas atingido um mínimo secundário. f. [ ] A floculação de um coloide é irreversível tendo as partículas atingido um mínimo primário. g. [ ] A coalescência de coloides é própria de sistemas coloidais em fase interna sólida. h. [ ] Colóides por associação são aqueles formados por estruturas micelares de tensoativos. i. [ ] Nos coloides por associação, a tensão superficial do sistema só cessa quando cair em regiões acima do cmc. a b c d e f g h i V F F V F F F V V 4. Em relação aos sistemas dispersos grosseiros: a. [ ] A conservação das suspensões depende da sua insolubilidade da fase oleosa na fase aquosa. b. [ ] A velocidade de sedimentação é diretamente proporcional à viscosidade da fase externa da suspensão. c. [ ] Os sistemas floculantes obedecem a Lei de Stokes e apresentam menor potencial Zeta. d. [ ] Emulsões cuja fase externa é aquosa são designados pelas letras A/O e. [ ] Valores de ângulos de contato elevados indicam afinidade escassa na interface sólido-líquido. f. [ ] Um sólido mais denso que o líquido, pode não sedimentar por ter um ângulo de contato elevado. a b c d e f F F F F V V 5. Em relação aos polímeros: a. [ ] Taticidade é a medida da densidade de um polímero. b. [ ] Taticidade é a medida do grau de organização de polímeros com carbonos quirais. c. [ ] Polímeros isotáticos apresentam menor densidade, maior cristalinidade e menor permeação aos gases quando comparados com polímeros sindiotáticos e atáticos. d. [ ] Temperatura de transição vítrea (Tg) é aquela quando o polímero funde. e. [ ] temperatura de transição vítrea (Tg) é aquela na qual o polímero passa do estado vítreo para o estado borracha. f. [ ] Acima da Tg o polímero tem aspecto vítreo e ao ser dobrado quebra facilmente. 14 g. [ ] Acima da Tg as moléculas do polímero tem maior mobilidade, tornando-o flexível. a b c d e f g F V F F V F V 6. Em relação a sistemas coloidais: a. [ ] A adição de eletrólitos pode fazer com que coloides hidrofílicos coagulem facilmente. b. [ ] Coloide protetor é aquele que evita a coagulação de coloides liofílicos. c. [ ] Alguns coloides apresentam propriedades coligativas. d. [ ] O efeito Donnan explica a desigualdade de cargas elétricas dos sais em sistemas em equilíbrio, divididos por membrana semipermeáveis, onde um compartimento contém um coloide carregado. e. [ ] O efeito Donnan explica a passagem de macromoléculas coloidais através de membrana semipermeável. f. [ ] Coloides no estado gel terão tendência a apresentar fluxo não-newtoniano. g. [ ] Coloides no estado gel terão tendência a apresentar fluxo plástico. a b c d e f g F F V V F V V 7. Em relação a polímeros: a. [ ] Taticidade é a medida de densidade de um polímero. b. [ ]Taticidade é a medida do grau de organização dos polímeros com carbonos quirais. c. [ ] Polímeros isotáticos apresentam menor densidade, maior cristalinidade e menos permeação ao gases quando comparados a polímeros sindeostáticos e atáticos. d. [ ] Tg é aquela na qual o polímero funde. e. [ ] Tg é aquela no qual o polímero passa do estado vítreo para o estado de borracha. f. [ ] Acima de TG o polímero tem aspecto vítreo e ao ser dobrado quebra facilmente. g. [ ] Acima da TG as moléculas do polímero tem maior mobilidade, tornando-o flexível. h. [ ]Pelo lei de Stokes a velocidade de sedimentação é diretamente proporcional à viscosidade na fase dispersante de uma suspensão. i. [ ] A concentração de solutos da fase externa em suspensões e emulsõestem efeito sobre a pressão osmótica. j. [ ] A floculação de uma suspensão só ocorre quando a barreira energética do mínimo secundário é vencida e as partículas se associam. k. [ ] Uma mistura de tensoativos com EHL seria para estabilizar uma emulsão. l. [ ] A adição de eletrólitos pode fazer com que coloides hidrofílicos coagulem facilmente. m. [ ] Coacervação das suspensões depende da sua insolubilidade da fase oleosa na fase aquosa. n. [ ] A velocidade de sedimentação é diretamente proporcional à viscosidade da fase externa de suspensões. 15 o. [ ] Emulsões cuja faze externa é aquosa são designadas pelas letras A/O. p. [ ] Um sólido mais denso que o líquido, pode sedimentar por ter ângulo de contato elevado. q. [ ] O termo A/O indica eu a fase externa (dispersante) de emulsão é oleosa. r. [ ] Em sistemas não floculados as partículas se comportam de modo associado e apresentam potencial zeta baixo. s. [ ] Sistemas floculados obedecem a Lei de Stokes e tem elevado potencial zeta. t. [ ] Coloide protetor é aquele que evita coagulação de coloides liofílicos. u. [ ] Alguns coloides apresentam propriedades coligativas. v. [ ] Sistemas floculados apresentam um mínimo primeiro e tem elevado potencial zeta. w. [ ] Valores de ângulo de contato elevados indicam afinidade escassa na interface sól- sól. x. [ ] Um sólido mais denso que o líquido, pode sedimentar por ter ângulo de contato elevado. y. [ ] Os coloides por apresentarem pressão osmótica podem apresentar outras propriedades coligativas, z. [ ] Pode-se afirmar, sem restrições, que todos os coloides são polímeros e vice-versa. aa. [ ] Coloides não sedimentam por efeito da agitação térmica das moléculas (movimento Browniano). bb. [ ] Coloides liofílicos, à diferença dos liofóbicos, se solvatam e podem apresentar potencial zeta. cc. [ ] A floculação de um coloide é reversível, tendo as partículas atingido um mínimo primário. dd. [ ] A coalescência de coloides é própria de sistemas coloidais em fase interna sólida. ee. [ ] Coloides por associação são aqueles formados por estruturas micelares de tensoativos. ff. [ ] Nos coloides por associação, a tensão superficial do sistema só cessa de cair em regiões acima da CMC. a b c d e f g h i j k l m n o p F V F F V F V F F V V F F F F V q r s t u v w x y z aa bb cc dd ee ff V F F F V F V V V F F V F F V V Prova 2015/2 1. Em relação a coloides é possível afirmar que: Marque V ou F (0,1 cada ) a. [ ] Pode-se afirmar, sem restrições, que todos os coloides são polímeros e vice- versa. b. [ ] Coloides que apresentam pressão osmótica podem ter outras propriedades coligativas. 16 c. [ ] O efeito Donnan é inerente a coloides iônicos atuando sobre uma membrana semipermeável, quando na presença de eletrólitos. d. [ ] Coloides não sedimentam devido ao movimento browniano de suas moléculas. e. [ ] Coloides liofóbicos não sofrem hidratação nem apresentam potencial zeta. f. [ ] Pela teoria DLVO, a floculação é irreversível e envolve interações com um mínimo de atração secundaria. g. [ ] Pela teoria DLVO, a floculação é reversível e envolve interações com uma máximo de atração secundaria. h. [ ] A coalescência de coloides é própria de sistemas coloides com fase interna sólida. a b c d e f g h F V V V F F F F 2. Em relação a sistemas dispersos grosseiros é possível afirmar (F/V 0,1 cada) a. [ ] A coacervação das suspensões depende da solubilidade da fase sólida na fase aquosa. b. [ ] A velocidade de sedimentação é proporcional a viscosidade da fase externa. c. [ ] Sistemas defloculados obedecem a lei de Stokes e apresentam baixo potencial zeta. d. [ ] Sistemas floculados apresentam um mínimo de atração e baixo potencial zeta. e. [ ] Emulsões cuja fase externa é aquosa são indicadas pelas letras A/O. f. [ ] Um elevado ângulo de contato indica escassa afinidade na interface sólido- liquido. a b c d e f F F F F F V 3. Pela teoria do potencial zeta, quais afirmações são falsas e quais são verdadeiras (0,1 cada) a. [ ] A magnitude do potencial zeta (Z) depende do grau de hidratação do coloide. b. [ ] Partículas de uma suspensão com elevado valor de Z tendem à floculação. c. [ ] A adição de um coloide iônico altera o potencial zeta de um coloide não iônico. d. [ ] Mistura de coloides iônicos com Z diferentes poderá levar a coagulação destes. a b c d F F V V 4. A escala de Griffin de EHL permite estabelecer o grau de um tensoativo com a água. Nesse sentido, é possível afirmar que (0,1 cada): a. [ ] Tensoativos com EHL >> 10 são hidrofóbicos e abaixam a tensão superficial da água. b. [ ] Tensoativos EHL >> 10 são lipofóbicos e abaixam a tensão superficial de óleos. c. [ ] O volume de uma gota de água será menor quanto maior for o EHL do tensoativo. d. [ ] Quanto maior o EHL do tensoativo, menor será a viscosidade desse. 17 a b c d V F V F 5. Sejam dois polímeros, A e B, ambos hidrofílicos. Sabe-se que a dispersão em água de 1g do polímero A gera uma viscosidade de 50.000 cps, o dobro daquela do polímero B. Responda V ou F. 6. Derivados da celulose apresentam a estrutura geral mostrada ao lado e possuem como principais características de diferenciação o tipo de substituinte R, o Índice de polimerização IP e o Índice de substituição IS. Considere dois tipos de metilcelulose, MCA e MCB, ambos lineares, disponibilizados no mercado com as seguintes propriedades: MCA: IP= 15.000 R= O-etila IS = 1,2 MCB: IP= 12.000 R= O-etila IS =2,5 Qual será o comportamento previsto para estes polímeros em termos de (0,2 cada), responda de modo sucinto: I) Viscosidade [MCA > MCB] II) Hidrofilia [MCA > MCB] III) Facilidade de formação de gel em água [MCA < MCB] IV) Facilidade de formação de gel em etanol [MCA > MCB] V) Afinidade pela mucosa bucal [MCA < MCB] 7. A deformação de sólidos, incluindo polímeros, é expressa pela lei de Hook e pelo Módulo de Young (E). A figura ao lado representa o comportamento de 3 polímeros ( A, B e C), cuja comparação permite inferir que ( Responda A/ B ou C no espaço reservado): (0,2 cada) a. O(s) mais apropriado(s) como material de acondicionamento duro e indeformável é (são): ___________________________________________ b. O(s) mais apropriado(s) como material de acondicionamento elástico e maleável é (são): _____________________________________________ c. O(s) polímero(s) que apresenta(m) o fenômeno de fluxo frio mais acentuado é (são): ___________________________________________ A B C 18 d. O(s) polímero(s) que aparenta(m) maior isotaticidade é (são) possivelmente: ____________________________________ e. O(s) polímero(s) que aparenta(m) estar acima da Tg é(são): __________________ a b c d e A B e C B e C A B e C 8. Em relação a polímeros, responda V ou F às seguintes afirmações (0,1 cada): a. [ ] Taticidade é a medida da densidade de um polímero. b. [ ] Taticidade é a medida do grau de organização de polímeros com carbonos quirais. c. [ ] Polímeros isotáticos apresentam menor densidade, maior cristalinidade e menor permeação aos gases, quando comparados a polímeros sindiotaticos e ataticos. d. [ ] Polímeros cruzados são insolúveis em água, mas podem inturnescernesta. e. [ ] Temperatura de transição vítrea (Tg) é aquela na qual o polímero funde. f. [ ] Acima da Tg, o polímero é quebradiço, duro e tem módulo de Young elevado. g. [ ] Abaixo da Tg, o polímero é rígido, vítreo e tem um módulo de Young baixo. h. [ ] Acima da Tg as moléculas dos polímeros tem maior mobilidade, tornando-o flexível. a b c d e f g h F V F V F F F V 9. (11) Associe as letras da coluna da esquerda com os espaços em branco da coluna direita (0,2 cada): A- Efeito Donnan [ ] Fluidificação a frio de um polímero B- Módulo de Young [ ] Deformação reversível de um polímero C- Curva de histerese [ ] Baixo potencial zeta D- Floculação de suspensão [ ] Medida da resistência a deformação E- Lei de Fick [ ] Alta temperatura de transição vítrea F- Fluxo frio [ ] Equilíbrio elétrico em membrana G- Filme quebradiço a T normal [ ] Medida da deformação de um polímero H- Fenômeno de Caking [ ] Elevado potencial zeta Gabarito: F, E, D, B, G, A, C, H.
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