Química I Prática 5 Colóides e suas Propriedades

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
Fundação CECIERJ/Consórcio CEDERJ 
 
Licenciatura em Química 
 
 
 
Química I 
 
 
 
Prática 5 – Colóides e suas Propriedades 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Professora: Jucimar Jorgeane de Souza 
Aluno: Roberto Ricardo Rangel 
Matrícula: 19214070100 
 
 
Nova Iguaçu – RJ 
2019.2 
 
 
1 
 
 
1 – INTRODUÇÃO 
 
Um sistema coloidal, ou dispersão coloidal, ou simplesmente colóide, é uma dispersão 
onde as partículas de uma substância (fase dispersa) em um meio dispersante constituído por 
outra substância. O colóide é a chamada fase dispersa, mas frequentemente, a própria 
solução coloidal também recebe o nome de colóide. As partículas coloidais são muito maiores 
que as moléculas de solutos normais de uma solução, tendo um tamanho médio compreen-
dido entre 1 x 103 pm e 1 x 106 pm [CHANG & GOLDSBY, 2013]. Assim como as soluções 
verdadeiras, os colóides podem ser gases, líquidos ou sólidos (Quadro 1). 
 
Quadro 1 – Tipos de colóides 
Fonte: BROWN; LEMAY & BURSTEN, 2005 / ATKINS & JONES, 2012. 
 
O efeito Tyndall é o desvio da luz promovidos pelas partículas coloidais, o que permite 
distinguir uma solução de um colóide. Este efeito não ocorre com as soluções porque as 
moléculas do soluto nas soluções são muito pequenas para interagir de tal modo com a luz 
[CHANG & GOLDSBY, 2013]. Mas nem todos os comprimentos de onda são dispersos com 
a mesma extensão. Um exemplo disso, é quando o Sol está mais próximo do horizonte vemos 
uma coloração vermelha causadas por partículas de tamanho coloidal dispersas na atmosfera 
[BROWN; LEMAY & BURSTEN, 2005]. 
Os colóides cujo meio dispersante é a água estão entre os mais importantes, e estes 
estão classificados como hidrofílicos ou hidrofóbicos dependendo das forças de interação 
entre a água e a substância em suspensão. Por exemplo, suspensões de gorduras em água 
como o leite e suspensões de água em gordura como a maionese e loções hidratantes 
[ATKINS & JONES, 2012]. Ou, de forma geral, divididos em dois grupos principais: liófilo (do 
grego, afinidade pelo solvente) e liófobo (do grego, repulsa ao solvente) [VOGEL, 1981]. 
Fase do 
colóde 
Substância 
dispersante 
Substância 
dispersa 
Tipo de colóde Exemplos 
Gás Gás Gás — Nenhum (todos são soluções) 
Gás Gás Líquido Aerossol Nevoeiro 
Gás Gás Sólido Aerossol Fumaça 
Líquido Líquido Gás Espuma Chantili, espuma antifogo 
Líquido Líquido Líquido Emulsão Leite, maionese 
Líquido Líquido Sólido Sol ou Gel Tintas, pasta de dente 
Sólido Sólido Gás Espuma sólida Marshmallow, espumas isolantes 
Sólido Sólido Líquido Emulsão sólida Manteiga, asfalto betuminoso 
Sólido Sólido Sólido 
Dispersão sólida / 
sol sólido 
Vidro de rubi (Au em vidro), certas 
ligas metálicas 
2 
 
 
 
2 – OBJETIVOS 
 
 Demonstrar algumas propriedades dos coloides; 
 Discutir a estabilidade destes sistemas, evidenciar fenômenos de superfície; 
 Mostrar o Efeito Tyndall e a eletroforese. 
 
 
3 – RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
3.1. Processos de Condensação 
 
a) Fe(OH)3 coloidal. 
 
Tubo A: FeCl3 (aq) + 3 H2O (l) ⎯⎯⎯⎯⎯ Fe(OH)3 (coloidal) + 3 HCl (aq) 
Tubo B: FeCl3 (aq) + 3 H2O (l) ⎯⎯ Fe(OH)3 (s) + 3 HCl (aq) 
 
 
Figura 1  Soluções de Fe(OH)3 
 
 
Fonte: Autor. 
 
O íon Fe3+ tem uma alta densidade carga/raio, portanto este cátion, ao ser solvatado 
pelas moléculas de água do meio, forma ligações tão fortes que chega a formar o complexo 
[Fe(H2O)6]3+. Este tem cor púrpura em soluções fortemente ácidas (pH  0), mas tende a 
hidrolisar em pH 2-3 formando soluções amarelas [GREEWOOD & EARNSHAW, 1998]: 
 
[Fe(H2O)6]3+(aq) + H2O (l) [Fe(H2O)5(OH)]2+ (aq) + H3O+ (aq) K = 10-3,05 mol L-1 
[Fe(H2O)5(OH)]2+(aq) + H2O (l) [Fe(H2O)4(OH)2]+ (aq) + H3O+ (aq) K = 10-3,26 mol L-1 
 
[Fe] = [Fe(H2O)6]3+ + [Fe(H2O)5(OH)]2+ + [Fe(H2O)4(OH)2]+ 
A B 
3 
 
 
 
Na faixa de pH 4-5, ocorre a condensação do complexo [Fe(H2O)5(OH)]2+ em um 
dímero [LEE, 1996] com a formação de um hidrossol de coloração castanha (Figura 1.A). 
Provavelmente esse aumento de pH foi causado pela liberação de parte o ácido clorídrico 
(HCl) formado pela hidrólise do cloreto férrico (FeCl3) utilizado, uma vez que o HCl é volátil e 
a solução do Tubo A encontrava-se bem quente: 
 
2 [Fe(H2O)5(OH)]2+ (aq) [Fe(H2O)4(OH)]24+ (aq) (K1 = 10-3,05 mol L-1) 
 
Um precipitado castanho é formado quando o pH é superior a 5 (Figura 1.B): 
 
[Fe(H2O)4(OH)2]+(aq) + H2O (l) [Fe(H2O)3(OH)3] (s) + H3O+ (aq) 
 
Figura 2 – Distribuição das espécies de Fe(III) em função do pH 
 
Fonte: Millero, 2001. 
 
3.2. Processos de Dispersão 
 
Quadro 2 – Ação de um agente emulsificante 
Experimento Reagentes Resultado 
Tubo C 2 mL de água + 3 gotas de óleo Duas fases 
Tubo D 2 mL de água + 3 gotas de óleo + 4 gotas de detergente Emulsão esbranquiçada 
 
4 
 
 
Tem-se duas fases no Tubo C por se tratar de dois líquidos imiscíveis: a água (polar) 
e o óleo vegetal (apolar). No Tubo D observou-se a formação de uma dispersão coloidal 
conhecida como emulsão, onde o óleo está disperso na água através da ação de um agente 
emulsificante, o detergente (linear alquil benzeno sulfonato de sódio, LAS), que estabiliza a 
emulsão. Esta estabilização resulta da interação dos lados hidrofóbicos dos íons LAS- com a 
gota de óleo e do lado hidrofílico com a água [BROWN; LEMAY & BURSTEN, 2005]. 
 
3.3. Coagulação pela ação de eletrólitos 
 
O hidrossol de Fe(OH)3 do Tubo A foi dividido em três partes iguais e a cada uma 
destas partesfoi adicionado algumas gotas das soluções de NaCl, MgCl2 e AlCl3; conforme o 
Quadro 3. Foi observado que o efeito da coagulação foi maior de acordo com o aumento do 
nox do eletrólito adicionado. Sem nenhum efeito para adição do cátion Na+, como a formação 
de um precipitado gelatinoso com o cátion Mg2+ e com a formação de um precipitado mais 
cristalino com o cátion Al3+ (Figura 2). 
 
Quadro 3 – Coagulação pela ação de eletrólitos 
Experimento Reagentes Resultado 
Tubo E Fe(OH)3 + NaCl Sem reação 
Tubo F Fe(OH)3 + MgCl2 Precipitado gelatinoso 
Tubo G Fe(OH)3 + AlCl3 Precipitado 
 
Figura 3 – Coagulação pela ação de eletrólitos 
 
Fonte: Autor. 
 
3.4. Colóide Protetor – Prata coloidal 
 
 Infelizmente o experimento não obteve bons resultados provavelmente pelas 
condições/contaminação de um ou mais dos reagentes. Não sendo possível tirar outras 
conclusões acerca deste. 
E F G 
5 
 
 
 
4 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ATKINS, P. & JONES, L. Princípios de Química  Questionando a Vida Moderna e o Meio 
Ambiente, 5ª Edição. Bookman. Porto Alegre, 2012 
 
BROWN, T. L.; LEMAY JR., H. E.; BURSTEN, B. E. Química  A Ciência Central, 9ª Edição. 
Pearson Prentice Hall. São Paulo, 2005. 
 
CHANG, R. & GOLDSBY, K. A. Química, 11ª Edição. AMGH Editora Ltda. Porto Alegre, 2013. 
 
GREENWOOD, N. N. & EARNSHAW, A. Chemistry of the Elements, Second Edition. 
Butterworth-Heinemann, Oxford, 1998. 
 
LEE, J. D. Química Inorgânica Não Tão Concisa. Editora Edgard Blücher Ltda. São Paulo, 1996. 
 
MILLERO, F. J. Speciation of metal in natural waters. Geochemical Transactions 2 (1). 
September 2001. DOI: 10.1186/1467-4866-2-57. 
 
VOGEL, A. I. Química Analítica Qualitativa, 5ª Edição. Editora Mestre Jou. São Paulo, 1981.