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Os Colóides, Slides de Tratamento de Água

Os colóides são formados pela mistura de duas ou mais fases diferentes, ... ocorre quando acrescentamos um solvente (água, por exemplo) a um soluto iônico.

Tipologia: Slides

2023

Compartilhado em 17/01/2023

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Os Colóides
Você já se perguntou o que creme de barbear, leite, café e manteiga têm em
comum? Além de estarem presentes no nosso café da manhã, todos fazem parte de
uma classe especial de mistura chamada COLÓIDES.
Os colóides são formados pela mistura de duas ou mais fases diferentes, onde pelo
menos um dos seus componentes apresenta uma dimensão entre 1nm e 1µm (1 nm =
10-9 m; 1µm = 10-6 m). O termo colóide, que em grego significa cola (kolla), foi
introduzido pelo químico britânico Thomas Graham, em 1861, e vem sendo utilizado,
desde então, para diferenciar essa classe de mistura daquelas chamadas "soluções
verdadeiras" ou misturas homogêneas.
Podemos encontrar os colóides facilmente em nosso dia-a-dia, como na Natureza
(neblina, fumaça), na higiene pessoal (sabonete, pasta de dente, xampu), na comida
(maionese, geleias de frutas, sorvete), no tratamento de água (sulfato de alumínio),
nas paredes (tintas), remédios (leite de magnésia) e muito mais!
A classificação dos colóides é feita em função do tamanho das partículas e das fases
dispersa (partícula) e dispersante (Tabela 1). O comportamento e as propriedades dos
colódeis são regidos pelas interações entre aquelas duas fases, que podem ser: Forças
de repulsão eletrostáticas (coulombianas), forças de atração de van der Waal (dipolos
permanentes ou induzidos), repulsão estérica (tamanho da partícula), solvatação e
forças hidrodinâmicas (difusão). (ver, ao final, a NOTA 1)
Tabela 1: Classificação dos colóides
Tipo de colóide Fase dispersa Fase de dispersão
Aerosol líquido Líquido Gás Neblina, desodorante
Aerosol sólido Sólido Gás Fumaça, poeira
Espuma Gás Líquido Espuma de sabão
Espuma sólida Gás Sólido Isopor®, poliuretano
Emulsão Líquido Líquido Leite, maionese, manteiga
Emulsão solida Líquido Sólido Margarina, opala, pérola
Sol Sólido Líquido Tinta, pasta de dente
Sol sólido Sólido Sólido Vidro, plástico pigmentado
Fonte: Junior, M. J. e Varanda, L. C., Qui. Nova Esc., 9 (1999), 10.
As Soluções
Uma solução ou mistura homogênea é formada quando o soluto é solúvel no
solvente, como ocorre quando se mistura sal de cozinha (ou açúcar) e água. A
solubilidade de um dado soluto em um certo solvente depende das intensidades
relativas das forças que operam entre as partículas do soluto, entre as partículas do
solvente e entre as partículas de soluto e solvente. Ou seja, o processo de dissolução
ocorre quando um soluto é adicionado a um solvente, e as partículas do solvente
começam interagir com as partículas do soluto, separando-as, rodeando-as e,
finalmente, dispersando-as. À medida que ocorre a dissolução, as interações soluto-
soluto e solvente-solvente são substituídas pelas interações soluto-solvente.
Espera-se que isso seja um fenômeno espontâneo - as interações soluto-solvente
devem ser mais intensas que as demais.
Com a finalidade de prever se ocorrerá ou não a solubilização, (ou formação da mistura
homogênea) existe uma regra que em muito nos auxilia. Ela diz que "semelhante
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Os Colóides

Você já se perguntou o que creme de barbear , leite , café e manteiga têm em comum? Além de estarem presentes no nosso café da manhã, todos fazem parte de uma classe especial de mistura chamada COLÓIDES. Os colóides são formados pela mistura de duas ou mais fases diferentes, onde pelo menos um dos seus componentes apresenta uma dimensão entre 1nm e 1μm (1 nm = 10 -9^ m; 1μm = 10 -6^ m). O termo colóide, que em grego significa cola (kolla), foi introduzido pelo químico britânico Thomas Graham , em 1861, e vem sendo utilizado, desde então, para diferenciar essa classe de mistura daquelas chamadas " soluções verdadeiras " ou misturas homogêneas. Podemos encontrar os colóides facilmente em nosso dia-a-dia, como na Natureza (neblina, fumaça), na higiene pessoal (sabonete, pasta de dente, xampu), na comida (maionese, geleias de frutas, sorvete), no tratamento de água (sulfato de alumínio), nas paredes (tintas), remédios (leite de magnésia) e muito mais! A classificação dos colóides é feita em função do tamanho das partículas e das fases dispersa (partícula) e dispersante ( Tabela 1 ). O comportamento e as propriedades dos colódeis são regidos pelas interações entre aquelas duas fases, que podem ser: Forças de repulsão eletrostáticas (coulombianas), forças de atração de van der Waal (dipolos permanentes ou induzidos), repulsão estérica (tamanho da partícula), solvatação e forças hidrodinâmicas (difusão). (ver, ao final, a NOTA 1 ) Tabela 1 : Classificação dos colóides Tipo de colóide Fase dispersa Fase de dispersão Aerosol líquido Líquido Gás Neblina, desodorante Aerosol sólido Sólido Gás Fumaça, poeira Espuma Gás Líquido Espuma de sabão Espuma sólida Gás Sólido Isopor®, poliuretano Emulsão Líquido Líquido Leite, maionese, manteiga Emulsão solida Líquido Sólido Margarina, opala, pérola Sol Sólido Líquido Tinta, pasta de dente Sol sólido Sólido Sólido Vidro, plástico pigmentado Fonte: Junior, M. J. e Varanda, L. C., Qui. Nova Esc. , 9 (1999), 10.

As Soluções

Uma solução ou mistura homogênea é formada quando o soluto é solúvel no solvente, como ocorre quando se mistura sal de cozinha (ou açúcar) e água. A solubilidade de um dado soluto em um certo solvente depende das intensidades relativas das forças que operam entre as partículas do soluto, entre as partículas do solvente e entre as partículas de soluto e solvente. Ou seja, o processo de dissolução ocorre quando um soluto é adicionado a um solvente, e as partículas do solvente começam interagir com as partículas do soluto, separando-as, rodeando-as e, finalmente, dispersando-as. À medida que ocorre a dissolução, as interações soluto- soluto e solvente-solvente são substituídas pelas interações soluto-solvente. Espera-se que isso seja um fenômeno espontâneo - as interações soluto-solvente devem ser mais intensas que as demais. Com a finalidade de prever se ocorrerá ou não a solubilização, (ou formação da mistura homogênea) existe uma regra que em muito nos auxilia. Ela diz que " semelhante

dissolve semelhante ", isto é, compostos iônicos e covalentes polares são solúveis em solventes polares, enquanto compostos covalentes apolares são solúveis em solventes apolares.Para ilustrar essa "regra" podemos dizer que o iodo ( I 2 - composto covalente apolar) não é solúvel em água ( H 2 O - composto covalente polar). Contudo, esse mesmo iodo é solúvel em hexano ( C 6 H 14 - composto covalente apolar) e em etanol ( H 3 CH 2 COH - composto covalente polar). Essa nós deixamos para você pensar!!! As substâncias iônicas são aquelas formadas por íons, isto é, são compostos que apresentam partículas com carga elétrica positiva (cátions) e partículas com carga elétrica negativa (ânions), que por forças de atração eletrostática mantêm-se ligadas. Na Aula 5 ( Ligação Química ) veremos como os compostos iônicos são formados. Não perca!!!Nós sabemos que o sal de cozinha ( cloreto de sódio ) dissolve-se em água com certa facilidade. O NaCl é um sólido iônico. Será, então, que todo sólido iônico dissolve- se em água? Existem fatores que influenciam na quantidade do sólido que poderá se dissolver? Vamos discutir alguns desses pontos. Para uma melhor compreensão do processo de dissolução, vamos analisar o mecanismo de dissolução do cloreto de sódio em água.

Dissolvendo o sal na água

Vamos imaginar agora o processo de dissolução, ou melhor, vamos imaginar o que ocorre quando acrescentamos um solvente (água, por exemplo) a um soluto iônico (NaCl, por exemplo). Como já foi dito, na superfície do retículo cristalino temos um conjunto de íons de cargas opostas. À medida que adicionamos água, as moléculas de água são forçadas a adquirir uma determinada orientação. O pólo negativo da água ficará próximo ao íon positivo do sal ( Na +^ ). Da mesma forma, o pólo positivo da água se aproxima do íon negativo ( Cl –^ ). Logo ao redor dos íons positivo e negativo há um determinado número de moléculas de água ( Figura 1 ). Nesse momento temos então um novo conjunto de forças de atração sobre o nosso sistema. Antes tínhamos apenas as forças de atração de íons de cargas opostas, agora temos também uma energia proveniente da interação entre as moléculas de água e um determinado íon. E isto acaba gerando uma situação que corresponde, na realidade, a dois conjuntos de forças que atraem os íons em direções opostas. Figura 1 - Hidratação do NaCl

Compostos Covalentes e Solubilidade

Nas substâncias moleculares ou covalentes , não ocorre formação de partículas carregadas eletricamente, apesar das moléculas poderem apresentar dipolos elétricos permanentes ( moléculas polares ) ou induzidos (moléculas apolares). Reforçamos o nosso convite para que você não perca a Aula 5 ( Ligação Química ) !Diante do conhecimento prévio das polaridades do solvente e do soluto é possível prever qual o tipo de atração estabelecida com o soluto e, conseqüentemente, se ele é solúvel. Contudo, no caso das substâncias moleculares, a determinação das forças que mantêm as moléculas unidas é fundamental para a avaliação da solubilidade. Desta forma, sinta- se convidado a participar da próxima aula, onde falaremos sobre Forças Intermoleculares. NOTA 1: Para um estudo mais completo sobre os colóides, sugerimos a leitura do artigo "O mundo dos colóides", de Miguel Jafelicci Junior e Laudemir Carlos Varanda, publicado na revista Quimica Nova na Escola , nº 9, maio de 1999, páginas 9 a 13, e as referências citadas