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\- 342 uniaaae e - a*unos comDtementôÍêg Copftulo I O esfodo coloidol Conceilo Você já estudou o que é dispelsão. Quando uma dispersão aprcsenta as partículâs dis- penâs com um diâmetÌo médio compreendido entre l0 Á e 1000 À, ela recebe o nome d! dispersão coloidal, estado coloidal ou, simplesmente, colóide. Assim. se \ocè.misrurar"água e sabáo, as parÌ iculas do disperuo reÍão diàmerro com preendido entre l0  e I 000 À i, conseqrtent"-.nte, essa mrstura será um a disDe'õo coloi- dal. Enrretânro. mislurando álcool e sabão. as pafliculas do di\perso rerão diámetro infe- rioÍ a f 0 A; logo, a misr !Ía ser,t uma soluçàa Bntão: Na dispersão coloidal, as partículas dispersas recebem o nome de mr?e/ds, ClosslÍlco$o Os colóides podem seÍ classiÍìcados de acoído com varios criterios: I:) Natureza do dispeôo: Conforme a nâtureza do disperso, os colóides podem ser micelares, molecülares oi 'cdAú ri""rr""s , Coióides môhculâr€r As partículas dispenas são agregados de átomos, de moléculas ou de íons. Eremplo: erlxofre em água. As partículas dispersas são macromolécuÌas (moléculas glgantes), Exemplo: amido em água. As partículas dispersas são rons gtgantes. Ox€mplo: proteina €m água. t- capftxlo 1 o eeâdo coroidal 343 2:) Disirìbuição das íases: Conforme as fases se dissemirÌâm entre si, os coÌóides podem ser colódes sol ov co[óì' des gel- 3:) Reversibilìdade: De acordo com este critério, os colóides podem ser rcyersíwis ott irreyersíveis. Colóides rc'ìercíveis sao sist€mas em que o dfupeìso, num simples contato com odisper- gente, produz o estado coloidal. Há uma afinidade muito intensa entre o disperso e o dis- pergente, daí rec€beÌem a derominação de ,órios (amigos do liqüido). Se o dispergente é a água, damos o nome d€ hìdtóíílo (amiso da âsüa). O termo raelsível é usado porque, uma vez obtido o sìstema gel, podemos conseguir o so/ e voltâr ao sistema gel. Exempl03: 1) Goma arábica (por evâporação obtemos um geD. 2) Leite em pó (por adição de água obtemos um sol). Colóides ìïevercíveis são sistemas em que, uma vez obtido o ael, este não se transfor- ma em Jol por simples contato com o dispeÍgente. Não há üma irÌtensa afinìdade entre âs fases, dai serem chamados de üóloàos. Quando o dispergente é a água, usamos o teÍmo l,/:- drófobo (a\ersão por írgra). Exemolos: enxofíe coloidâÌ. metais coloidais Dispersão de um disperso sólido num dis peÍgente liquido, de modo que predomina a fase Ìiqüida e o sistema não tem forma defìnida. As micelas se distribuem uniformemente no dispeÌgente e a dispersão adquire o as- De acordo com o disperg€nte, temos: . Àidrossol (disperCent€: ácua); . d/coolso/(dispergente: álcool); . etero$o/ (dispergente: éter). Eremplo: cola. Dispersão de um disp€rso sólido num dis pergente Ìiquido, de modo qu€ predomina a fase sólida e o sistema adquire uma for- ma definida. As miceÌas se agrüpam de tal modo que passam a constituir verdadeiÍos reticulos, no interior dos quaìs fica apisionado o dispergente, e a dispefiâo toma o aspecto de Belatln . Exemplos: geléias, pudim de caramelo. 344 u"id"d" s Veja, agorâ, aÌguns casos imporrantes de sisremas coÌoidais: :i, ';, ',:,i ',,;;i i i i i i ,liï it# Dispeígentf Disperso D€nomi rução Exemplo gas ì iqujdo sóìido gâs líquido sólido agua em água agua em água proteína agua geÌója! silica agua gcì \ i l i !a Bel agua neblina silìcatos gordura (leì!e) S(lems moldais hmúlsdesl. A rumaça É úm sis(ema rcodal lã*6sol). ! l ,::1 :1, , , A núiiã é um s,nema mloidal{asmsol) caprtuor os*ado.orodã 345 : | | t; I t:: ' :, : , ,, , , : : , :, : I t::: tt : t i ' . a; i; l a: 0 leite de mãgnásia é um sisiemaÁ mla é üm sÈlema mloidâl hol). A sêléú á um sislema mloidal kel). co oldal k6pensâoì. Vamos, então, fazer um resÌrmo dos termos comuns para os siÍemas coloidais: So/: denominâção dada ao sistema coloidâl em qìre o disperso é sólido e o disp€rgeÌlte é /í4íido. Ess€ sistemâ úo iem forma d€finida, pois apresenla propriedades semelhantes a. Jo ì iquido. Cel: denominação dada ao sistema coloidal em que o disperso é só/rdd e o dispersente é ,?tlido. Esse sistema adquir€ uma forma definida, pois apresenta propriedades macros cópicas semelhantes às do sóÌido. Em lsao: sistema coloidal €m que o disperso é irqrrzo e o disp€rgenÌô tambêú ê tíquido. S6pensão: denominação dada ao sistema coloidal de um sólido num ljquido (sol), inrtá !eÌ e com particulas qüase reconhecíveis ao microscópio. .l'1ÌUrossol: d€rominação dada ao sistema coloidal em que o dispergente é a água. . ,4e,"orrol: denomiração dada ao sistema coloidal em que o dispergente é o ar. PÍopriedodes dos colóides Vamos anâlisar as sôguintes propriedades: 1!) Ação sravitacìonal: As mic€las sâo particulas bastante pesadas e es tão sujeitas à açâo da gravidade. Assim, há esponta neamente uúa seleção na distribuição miceÌar, de taÌ Ínodo que ocorre uÍna raÍe[açào de baì\o pard cima. 2!) Eíeitos cotisaíivos: Como \oce Jà 'abe. o. eÍeiro ' col isar ivo" moÌeculares das partículas dispersas: são inversamente proporcionais às massas rr ".p - t ,,:fr,' EntAo, concluimos qüe esses ef€itos sâo muito baixos num sistema coloidal, pois a mas sa molecular (M) é a massa micelar, que é elevada. Assim, através dos efeitos coligativos, podemos estabelecer uma diferenciaçãò eÌrtre solução verdadeira e sistema coloidal. Undade a Assunros compLemeftarcg Veja: 3:) Efeìtos ópticos: Dentre os efeitos ópticos é particulaÌ- menúe importante o ekito Thtndal, cüja causa reside na diversidade entre os indices de refração das micelas e do üspÈÍgeite. Assim, os raios luminosos, ao se propaga, rem peÌo dispergente e encontrarem uma mìceÌa, sofrem desvios acentüados, dando, em conseqüênciat um efeito de iluminaçAo no inúeÍior do coÌóide. Considere uma vasilha contendo a mis- tura água e sabão, qu€ sabemos ser uma dispersão coloidal. Fazendo incidir üm fa- cho de luz nessa mistura, percebemos clara- mente a Ìuz atravessando a. lsso é o efeito Thyndal. Agora, considere a vasilha contendo a mistüra álcool € sabão, que sabemos ser uma solução. Fazendo incidir o facho de luz nessa mistuÌa, não percebemos a luz atrav€ssardo-a. Logo, as soÌuções não apresentâm o efeito Thyndal. Como explicar essa difercnÇa? Conforme já dissemos, na mistura água e sabão as particulas de sabão disper- sas na água sâo reÌativamente grandes, for- mando uma dispersáo coloidaÌ. Então, a Ìuz incide sobrc essas paÍticulas e se difun- de em lodas as diíeções, tornando visiveÌ â sua passagem. Uma Íiesta de Ìuz penetrando na süa saia ou no seu quarto é perf€itamente visi- vel. Sabe por quê? Porque ocorre difusão da luz nos gÍãos de poeìra suspensos no ar. Compare com estes casos: capÍìuld 1 - oêtudô coroidar 347 Quando você acende o faroÌ do seu caro numa eslrada com neblina, você vê perfeitamente o iàcho luminoso. PoÌ quê? D€vido à difusâo de luz nas particulas 4:) Moyimento browniano: ConsideÍe algumas c anças aúando boliÍhas de gude contra uma esponja: Agora, considere que as crianças continuem atiÌando bolinhas contÌa a esponja. En- tão, a esponja se moümenta ora numa direção e sentido, ora em outra, de tal maneira qüe adquire um movimento em zielezagüe, ou s€ja, toialmente desoÌdenado. Todâs as cÍianças estão jogando bolinhas contra a esponja. Ê fâciÌ peÌceber então que essa esponja fica sujeita a muitas forças, cuja resuÌtante lhe imprime um movim€nro: A esponja se moümenta confoÍme a dìreção e o sertido da resültante R. Do mesmo modo, numa dispeÍsão co- ÌoidaÌ âs miceÌas são constantemente bom- baÍdeadas peÌas moÌéculas do dispeÌgente e, por isso, apresentâm um movimento de sordenado, que pode ser obseÌvado num uÌtramicÌoscópio- Ess€ movimento das micelas foi descri- to peÌa primeira vez por Robert Bro n, dai serconhecido por movimento browniano. O diâgÌama ao ìado conesponde à idéìa de PeÍrin sobre o movimento das mi ceias. Os exúremos dos segmentos indicam as posições dessas micelas. 2z) 344 5!) Ca egamento micelar: Numa dispersão coloidaÌ, as mjcelas apresentam â propriedade de adsorver os ions existentes ro sistema. Desse modo, pode ocoÌÌer o següinte: . As micelas adsorvem cations, fixaÌrdo-os firmemente na sua superfície. Com isso, as miceÌas adquirem carga positiva e te- mos, então, Dm colóide positiyo. . As micelas adsorvem anions, fixando os firmemente na süa supeÌficie. Com isso, as mjcelas adquirem cargâ negativa e te mos, enlão, ún colóide negatìvo. Então, as miceÌas de um colóide apresentam todas a mesma carga, o que não ocorre com as soluções, onde apaÌecem particulas posìtivas (cationt e negativas (anions). Submetendo um colóid€ à ação da coÌr€nte eÌérrica, as micelas migrarn todas para um determinado pólo. Desse modo, um colóide pode ser eletrolisado. A esse fenômeno damos o íome de etetïo[orcse coÌoi.dal. Observe: . Colóide postilro: as mìcelas se dirigem para o póÌo negativo (cá!odo). Note o acúmulo de miceÌas no cátodo. Essa eletroforese recebe o nome de cotaforese. Note o acúmulo de micelas no ânodo. Essa eletÌoforese recebe o nome de anaforcse. . CoÌóide neqativo: as miceÌas se diÌigem para o póÌo posirivo (ânodo). F câp tulo ì o erado cooidar 349 AgNO. + Kl - KNOr + Agl forna coloidal dilulda ds Kl de AsN03 de Asl Vamos preparar um colóide2 Você pode facilmente pr€parar uma dispersão coloidal misturardo soluções di- /üídas de iodeto de potássio (KI) e nitrato de prata (AsNOJ. Neste caso, ocorre a formação de iodeto de prata (Agl), que, entretanto, não chega aprecipitar, mas fica disperso na forma coloidaÌ: A experiência demonstra que, se vocô usar excesso de AgNOr, o colóide formado seÌá posilivo, E se usaÌ excesso de KI, o co- lóide foÍmado seÍá negativo. Como explicdí esse fato? Preste aienção: usando excesso de AgNO3, as mic€las adsorvem de pÍeferência os AgNOr + Kl + KNOr + AgI !-ì! cÒlôidal Ag' rs 'Wrs' ag- micela positiva E usando excesso de KI, as rnicelas adsorvern de preferência os ions I Ertão, veja que o carregamento miceÌar está na dependência da quantidade dos ions presentes. Desse modo, você deve entender que nos coÌóides aquosos o carregameÍrto da mic€laébastanteinf luenciadopelosionsH*eOH,dependendo,portanto,dopHdomeio. Em meio ácido (pH <1) ocórre predomiúrcia de ions H'; logo, â probabilidade de reÍ mos colóide positirct ê bastânte grande. EÍn meío bisico (pH > 7) ocorre predominância de íons OH ; logo, a probabilidade de teÍmos colóAe negaíiyo é bastante gÌande. AgNOr + KI - KNO] + AgI coloidal I tÃì \ r - 6À$ ì I miceÌa negaliva 35O uôid"d" g Logo, podemos compreender qu€ um coÌóìde pode passâr de positivo a negativo e vice versa. conforme as condicões do meio: Mas, entenda que nessa transformação existe uma situação intermediária em que as mi- celas sào neutras e o colóide, conseqüentemente, é descarregado. D€sse modo, vocõ dev€ lembrar que: Prepotoçto do colôides Vimos que o diâmetÍo médio das micelas está compreendido enúe l0 À e 1000 À. As- sim, podemos preparar um colóide de dois modos: l:) Degtudação: PaÌtìmos de partículas grandes e as sübmetemos a uma sobdivisão, de modo a obtermos pedaços merlores e que coÍes pondam às micelas. 2!) Aglutinação: Partimos de particulas de dimensões reduzidas e provocamos a sua associação, de modo que resultem pedaços que corres- pondam às micelas. @ . - - .^ /ÈÈ, ,-/'-Èi"s# < 'o\e6'- .-._ @ pãnicura ped4os mnÌoÌes qÉrdê (micolas) Ì- câpítuo1 - oeíôdocôróidar 35í Os métodos utiÌizados para a prepaÉçâo de um colóide através de cada um d€sses mo_ . modo degrudatíyo: os mêtodos chamados moinhos coloidais, arco etétìco e laragensi . modo oqlutìnativo: os mêLodos chãÍnados químico e físico. V€jamos câda um deÌes: t:) Moínhos coloidais: _ São aparelhos capazes de reduzjr grãos de matéria a dimensões correspondenres às das 2:) Arco eléírico: Eslabelecemos um arco elétrico utili- zando eÌetÍodos do mârerial que constitui a fase dispersa, meÍgulhados no líquido que consritui o dispergenre. corno sabe- mos, particulas do ânodo se transferem pa- ra o cátodo. Ëntretanto, uma boa parte dessas particuÌas não chegam ao cátodo, pois se dispersaú pelo liquido. Assim, for- ma-se um sistema coloidal, Este mêtodo é conhecido rambém co- mo método de BÌedig e se resrringe à prepa- ração cle colóides merálicos, pois dificil- mente os eletrodos podem ser de outro ma, terial. 3:) Lavagens: Um precipitado softe sucessivas lava- gens com um líqÌrido que contenha pelo menos um ion em comum com o precipita- do. Então, ocorre a liberação de partículas com dimensões de micelas, as quais ficam dispersas no liquido de lavâgem. Por exemplo; quândo um precipitado de AgCl é Ìavado sucessivamente com ümâ soÌução aquosa bem diluída de NaCl ou HCl, forma,seumsistemacoloidal deAgCl. 4:) Químìco: Obtemos matéria no estado coloidal todâ vez que, numa reação de precjpitação, âs so_luções r€agentes apÌesentam concen[ações extremas, ou sejâ, muiio con.errìradu, ou, en_tão, muito diluidas. Esta ê a tei de Weìmah. de AqCl Exemplos: KI + AgNO3 2H,S + O, - KNO3 + AgI coloidal - 2H,O + 23 coloidât BaCÌ, + Na,SOa - 2NaCÌ + BaSOa coloidal 352 u"d"d" s Âssuntos ôonprômêntâ'es Este método consiste numa Ínudança de dispergente. Vamos preparaÌ uma solução verdadeira de enxofre (S) dissol vido em sulfeto de carbono (CS,). Em sesuidâ, adicionemos água em excesso a essa solução e agitemos. PeÌa agitação resultam miceÌas de enxofre (S), que se dis- persam pela água. -,-.,.. lì?:-t-*'i*' ,t- [-- s em CS, S em CS, PuriÍicoçôo de colõides Quando preparamos üm sistema coloidal, é evìdenle que o dispergente pode conter, além das micelas, algumas substârÌcias que constituem com esse dispergente uma soluçào v€rdadeira. Para eliminar essas substânciâs e obteÍ o colóide puro, podemos usar os seguin tes processos: diárse, eletrcd ilise or ukrartLrução. t:) DiiÌíse: Este processo bâseia se na diferença acentuada que existe entre as velocidad€s de difusão de um coÌóide e de uma solução através de membranas permeáveis- UtiÌizamos nessa purificação Dm diali- .radol, que é um recipienle de vidro com o iïndo constituido por uma membÍana per- meável (pÌaca de porcelana porosa). No in- terior do diaÌisadoÍ colocamos o colóide impuro. Depois, o dialisador é irnerso num recipiente maior qu€ contém o dispergente puro em constante circuÌaçào. Assim, as substânciâs que se encon lram dissolvidas no sistemâ coÌoidâl come çam a se difqndir Íapidamente através da membrana. abandonando o sistema coloi dal e sendo caíregadas pela coÌrente do dis- pergente. Desse modo, em poucos minutos praticamente toda a impureza é eliminada e obt€mos o colóide puro. 2:') Eletrcdiálise: Este processo utiliza uma aparelhagem parecida coin  anterior, e emprega ainda eletrodos no sentido de acelerar a difusão das impurezas contidas no colóide. É lógi €o que os el€trodos aceleram a difusão quando as impurezas são constituídas por F c"pr,o r o esbdo (oo|dâ 353 3!) Ultortbaçõo: Devido às dimensões que apresentam, as micelas conseguem aúravess,ú com fâcilidade os poros dos filúros comuns. Por isso, não é possíveÌ separar as micelâs do dispergente por meio de filtros comuns. Entretanto, alguns filtros aperfeiçoados apresentam poros tãoes- treitos que retêm âs mìceÌas, deixando passar apenas moléculas comuns ou íons, A esses fil- Iro\ damos o nome de llr.d/r1rro.r. . Assim, utilizando um uÌtmfiltro, conseguimos pudficar um colóide, ünÌa vez que as lmpurezas atravessam os poros, enquanto as micelas fìcam retidas.DoslÍuiFo de colôides Podemos, num colóide, provocar a aglutinação das micelas. Essa aglutinação côndiciona a floculação e sedimentação da fase disp€rsa e, conseqüentemente, a des- truição do sistema coloidal. Pam corìseguir a floculação, devemos evidentemente eliminar aquilo que dá esta- bilidade ao colóide, ou seja, o movimento browniano, a carga micelar e a solvatação, z--_-Ì==í r---' [::ï.-- |H=-J ryW ospeÉâo / coloidal fhculãção Mas, por que o movimento bror,)niono, a &rga micelar e a solyatação dão estabilidade O movimento browniano dá estabilidade porque mantém âs micelas distÍibuídas em to- dos os pontos do dhpergente, impedindo, assim, a aglutinação e a coffeqúente flocuÌação. Quanto à carga micelar, você sabe que todas as micelas têm caÍgas de mesmo sinal e. com isso, sofrem repulsões, lsso evita a aglutinação e, portanto, a floculação. Poi fim, a camada de solvatâção em torno das micelas evita o contato direto entÍe elal e, em conseqüência, dificulta â aglutinaçào. Então, como elìminaf esses fatorcs que dão estabilidade, e, com isso, destruh o colóìde? O movimento browniano pode seÍ eliminado através de uma ulúracentrifugação. AÌiás, é desse modo qüe separamos a manteiga que se encontÍa dispersa no leite. A carga micelar podê ser eliminada alravés da eletroforese, ou, então, adicioÌrando ao colóide um outro coÌóide de caÌga oposúa, ou, ainda, juntando um eletrótito ao colóide. A camada de solvatação pode seÍ eliminada adicionando ao colôide substâncias dessol- vatantes (no câso de o disperg€nte ser a âgua, a camada de hidratação é eliminada por meio de substâncias desidiatântes). ColÕides pÍotoloÍos V.,cê está Iembrudo de que os colóides liófobos aprcsentam uma estabilidade muìto pe- queno. Poisbem, épossivel aumentar a estabilidade de um coÌóideliófobo adicionando peque- na quantidade de um colóide liófilo que tenha caÍÍegamento micelar de mesmo sinal. Como exDlicar esre fato? É que as rnicelas do colóide liófobo são envolvidas poÍ uma pelicula do colóide ÌiófiÌo. Dessemodo, essas miceÌas passam a sofrer o fenômeno da solvatação, que lhes acarr€ra au- mento de estabilidade. I 354 unidãdê 3 assunros comp ementaÌes Então, um colôide liófilo aumenta a esta.biÌidade de um coÌóide ìiófobo. PoÌ isso, é de- nominado co Li ide p rctetor. São muitos os exeÍnplos de colóides píotetores: . A tinta nanquim é um colóide liófobo insúv€l, protegida por um colóide âquoso de gela- tlna. . Na fabricação de filmes fotográficos, o AgBr é estabilizado por gelatina na foÍÍna gel. . No leite, a manteiga que está disp€rsa na foÍma coÌoidal é estabilizada pela caseina. . Nas maion€s€s, a g€ma de ovo constitui um colôide pÍotetor que estabiliza a emulsão do azerte e vlnâgre. . A claÍa de ovo atua como estabilizante dos comDl€xos sistemas coloidais oue formam o! sorvetes cremosos. f,42) ElelÌoforele é: a) a nedida da conslair€ dieìéirica de u6 sohente. b) a prcd!ção de conenle eletlica, a paíiÌ de una c) o lÌanspoÍe elétrico por nicelar de uÌna solutào d) a deconDosigão de una sübstância peÌa conent€ ÍAi) Quando un colóide apÌsenta o fenôneno de eta foÍese, podenos concìut qüe sd paíídlas: a) eíão solvatrìdâs. d) úo pouco esr.ireis. b) sol. d) p€clização. E apÌes4Ìm môv'nenÌo XA4) Qüal dãs idades abaixo é coNtlüída por tÌto co lóids? â) Ldte, tuna9a, nebÌina. b) r-tir, fumaçâ, óleo diesel. 0 lunaça, nebìina, gasoliía. d) Celalim, neblina, doreto de sódio. ê) Ìomcha, coÌa. açúcd. EÁ5) Ponto is0elétdco de um colóide é aquele no qual, em condÌõe! de eler'ólisel a) não ocoÍe úênryoíe elérrico. ffi EÌ(ercíclos de oqendizogem W EAI) O none que s dá ao sìstenã coìoidaÌ de u dispq so stjlido ,nn dllperytte líquída, de nodo que o shtena não tone uÍÌa foma definida, é: b) d niceld losilivas vão paa o ânodo e as Ìnice- las nesêlivas vão pârâ o cálodo. c) as micelas aÌiônìcd vão para o pólo nesalivo. d) as nicólar catiônicas vão para o pólo posiÍvo. lAó) CoÍì rcíeÌência às anmações abaüo, Asiiah â al I) Uma solü9ão sei diluidâquando a qDaiiidâde de solulo ior srande en ftÌâÉo ao soìven&. II) Qüãldo aprcmtaÌ o eleito Thyndal, una so, luÉo seÌá coìoidal. Ill) Uma solução sÌá la!Ìo mâis ácida quú1o ns ror o valor de pOH. a) Sonefte a afr mÌa9ão I é verdâdenâ. h) Sonent€ a atrÌnagão II é ve'dadeira. c) SoÍnenle a afimação III é vedâdein. d) Sonenle ar âfiÌmações I e Il são vsdadenas. e) Somente as afimções II e III são leidãdeiÍar. EA7) A canctükti€ qüe melhor difeÌeÍciâ soluções ver dadeiG de dispeõões coloidâis e de süspensões é: a) aÉo da sravidãde $obÍe ar panicular. h) üsibÍidade das paíicuÌas ao 'nicÍoscópio co- c) ação de ffto comun iobre tr panidlas. dl dineneão dar pâÌiiold. cl âção de ullracentÍifusadores sobE ãs paíícuìãs. EA8) En una enulsão, a lde diryeÌsa c a fas dispeõan- k sã0, respectìvam4re: a) sólida e sóìidâ. d) sólida e líquida. b) liquida e sólìda. e) ìíquida e liqüida. c) casosa e casos. Com 2 2,8 g de As?S3 prepãB s 1 lirm da soluçã0 c0l0idal dêssa subíânsia. 0 sisréma oblido ãprcsenta Frcssào osÌiólica iqmla 7,ô mmHq a 2i!C.0ulo númso de moléculas de As,S3 que c0nstituem a miceta d0 cotóide oblid0?(0adosS=32:Âs-75.ì F
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