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16 Coleção Estudo Frente A Módulo 12 Soluções verdadeiras Soluções coloidais Suspensões Tamanho médio das partículas do disperso Até 1 nm Entre 1 nm e 1 000 nm Acima de 1 000 nm Tipo de sistema Homogêneo (as partículas dispersas são menores que os comprimentos de onda da luz visível e, portanto, não há como diferenciá-las das partículas do dispersante.) Heterogêneo (as partículas dispersas são maiores que os comprimentos de onda da luz visível, sendo possível diferenciá-las das partículas do dispersante através de um ultramicroscópio.) Heterogêneo (as partículas dispersas são muito maiores que os comprimentos de onda da luz visível, sendo possível diferenciá-las das partículas do dispersante através de microscópio comum e, em alguns casos, a olho nu.) Natureza das partículas Átomos, moléculas e íons Aglomerados de átomos, moléculas e íons ou macromoléculas e macroíons Grandes aglomerados de átomos, moléculas e íons Condutividade elétrica Quando as partículas do disperso são moléculas ou átomos que não sofrem ionização, o sistema não conduz corrente elétrica. As partículas do disperso são moléculas grandes ionizadas ou íons grandes solvatados. Essas partículas apresentam cargas de mesmo sinal e, portanto, sob a ação de um campo elétrico, todas elas se dirigem para o mesmo polo. O número de partículas dispersas que apresentam carga elétrica é muito pequeno e, portanto, não haverá condução de corrente elétrica. Quando as partículas do disperso são moléculas que sofrem ionização ou íons solvatados, o sistema conduz corrente elétrica. Movimento browniano das partículas dispersas Existente, mas não visível. Existente e visível ao ultramicroscópio ou ao microscópio comum. Existente em cada fase líquida ou gasosa do sistema. Efeito Tyndall Não observado Observado — Sedimentação das partículas do disperso Não há sedimentação, pois o sistema é homogêneo. Com o uso de ultracentrífugas, há sedimentação, pois o sistema é heterogêneo. Há sedimentação por gravidade devido às grandes massas das partículas do disperso. Separação das partículas do disperso e do dispersante por filtração Não é possível, pois as partículas do disperso e do dispersante são menores do que o tamanho médio dos poros do filtro. Com o uso de ultrafiltros, as menores partículas do sistema (dispersante) atravessam os poros do filtro, enquanto as maiores partículas do sistema (disperso) ficam retidas. As partículas do disperso são tão maiores que as do dispersante que a filtração comum é capaz de retê-las. Como podemos perceber, as propriedades das soluções coloidais são intermediárias com características entre as propriedades das soluções verdadeiras e as propriedades das suspensões. Movimento browniano Quando uma solução coloidal, iluminada lateralmente, é observada utilizando um ultramicroscópio eletrônico, verifica-se que vários pontos luminosos movimentam-se rapidamente em zigue-zague. Esse movimento é desordenado e ininterrupto e se origina a partir dos constantes choques das partículas do disperso com as partículas do dispersante. Representação esquemática do movimento browniano em uma solução coloidal. Coloides 17Editora Bernoulli Q U ÍM IC A CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES COLOIDAIS Quanto à natureza das partículas dispersas Solução coloidal iônica A solução coloidal iônica é formada por íons de elevada massa molar. Essas soluções são formadas por moléculas grandes que sofrem ionização durante o seu processo de preparação. Exemplo: proteínas (disperso) + água (dispersante) Solução coloidal molecular A solução coloidal molecular é formada por moléculas de elevada massa molar que não sofrem ionização durante o processo de preparação da solução. Exemplo: amido (C6H10O5)n (disperso) + água (dispersante) Solução coloidal micelar É a solução coloidal formada por micelas. As micelas são agregados de moléculas, íons ou átomos. As partículas formadoras das micelas, geralmente, estão orientadas tridimensionalmente, formando uma esfera compacta. Exemplos: enxofre (S8) (disperso) + água (dispersante) sabão e gordura (dispersos) + água (dispersante) Molécula de gordura Unidade estrutural do sabão Molécula de água Legenda Efeito Tyndall As partículas dispersas em uma solução coloidal são suficientemente grandes para dispersar um feixe de luz, o que denominamos efeito Tyndall. É por esse motivo que a maioria das soluções coloidais concentradas é opaca. solução verdadeira dispersão coloidal laser lução dadeira dispersão coloidal O sistema da esquerda corresponde a uma solução verdadeira, e o sistema da direita, a uma solução coloidal. Percebe-se o caminho percorrido pelo feixe de luz apenas na solução coloidal, pois as partículas que formam essas soluções são grandes o suficiente para dispersarem a luz. As partículas do soluto em soluções verdadeiras são muito pequenas e não dispersam a luz. SX C Os comprimentos de onda da luz solar são desviados pelas partículas sólidas dispersas no ar, que produzem um pôr do sol vermelho-alaranjado. SX C sx c O efeito Tyndall faz com que seja possível visualizar o feixe de luz passando pela cobertura de uma floresta e pelo interior de um ambiente mais escuro. 18 Coleção Estudo Frente A Módulo 12 Quanto ao estado físico dos componentes Disperso Dispersante Denominação Exemplo Gás Líquido Espuma líquida • Colarinho de chope • Creme de barbear • Creme chantilly Líquido Líquido Emulsão • Leite • Maionese • Detergente líquido disperso em água Sólido Gás Aerossol sólido, caso o gás seja o ar • Fumaça Gás Sólido Espuma sólida • Maria-mole • Marshmallow • Isopor Sólido Sólido Sol sólido • Rubi • Safira Sólido Líquido Sol líquido; caso o líquido seja a água, denominamos hidrossol • Gelatina • Tintas • Cola do tipo goma arábica Líquido Sólido Gel • Geleia • Manteiga Líquido Gás Aerossol líquido, caso o gás seja o ar • Spray de perfume, tinta, etc. • Nuvem • Neblina EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 01. (Cesgranrio) Considere o quadro a seguir: Propriedade Dispersão A Dispersão B Dispersão C Natureza da molécula Átomos, íons ou pequenas moléculas Macromoléculas ou grupo de moléculas Partículas visíveis a olho nu Efeito da gravidade Não sedimenta Não sedimenta Sedimenta rapidamente Uniformidade Homogênea Não tão homogênea Heterogênea Separabilidade Não pode ser separada por filtração Pode ser separada somente por membranas especiais Pode ser separada por papel de filtro Logo, podemos afirmar que A) A = solução verdadeira; B = suspensão; C = solução coloidal. B) A = suspensão; B = solução coloidal; C = solução verdadeira. C) A = solução coloidal; B = solução verdadeira; C = suspensão. D) A = solução coloidal; B = suspensão; C = solução verdadeira. E) A = solução verdadeira; B = solução coloidal; C = suspensão. 02. (ITA-SP) Considere os sistemas apresentados a seguir: I. Creme de leite II. Maionese comercial III. Óleo de soja IV. Gasolina V. Poliestireno expandido Destes, são classificados 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. 03. (UEL-PR–2007 / Adaptado) Os sistemas coloidais estão presentes, no cotidiano, desde as primeiras horas do dia, na higiene pessoal (sabonete, xampu, pasta de dente e creme de barbear), na maquiagem (alguns cosméticos) e no café da manhã (manteiga, cremes vegetais e geleias de frutas). No caminho para o trabalho (neblina e fumaça), no almoço (alguns temperos e cremes) e no entardecer (cerveja, refrigerante ou sorvetes). Os colóides estão ainda presentes em diversos processos de produção de bens de consumo, como o da água potável. São também muito importantes os colóides biológicos tais como o sangue, o humor vítreo e o cristalino. JAFELICI J., M.; VARANDA, L. C. Química Nova Na Escola: O mundo dos colóides.n. 9, 1999, p. 9 a 13 (Adaptação).