COLOIDES <ul><li>Coloide </li></ul><ul><li>Es un sistema que contiene partículas disueltas o dispersas cuyos tamaños van d...
COLOIDES <ul><li>Dispersiones coloidales </li></ul><ul><li>Son suspensiones en un medio de sustancias insolubles  en forma...
<ul><ul><li>Coloides de asociación </li></ul></ul><ul><ul><li>Soluciones de sustancias solubles y de bajo peso molecular, ...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Dispersión coloidal </li></ul><ul><li>Soluciones no verdaderas heterogéneas. </li></ul><ul...
DISPERSIONES COLOIDALES  <ul><li>Dispersiones de mayor interés  </li></ul><ul><li>Fase dispersa  Medio dispersor  Nombre  ...
DISPERSIONES COLOIDALES  <ul><li>LOS SOLES Y SU PREPARACIÓN </li></ul><ul><li>Soles liófobos </li></ul><ul><li>Muy poca at...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Preparación de suspensoides </li></ul><ul><li>Condensación de las partículas pequeñas en s...
DISPERSIONES COLOIDALES  <ul><li>Propiedades de los suspensoides </li></ul><ul><li>Propiedades físicas </li></ul><ul><li>S...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades ópticas de los soles </li></ul><ul><li>Dispersión de la luz </li></ul><ul><li>...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Teoría de Gustav Mie </li></ul><ul><li>Dispersión de la luz por partículas esféricas, isot...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Métodos para determinación de tamaño de partícula </li></ul><ul><li>Método de mínima inten...
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DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades cinéticas de los soles </li></ul><ul><li>Difusión </li></ul><ul><li>Ley de van...
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DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades eléctricas de los soles </li></ul><ul><li>Las partículas coloidales tienen cap...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Electroforesis </li></ul><ul><li>Movimiento de los coloides bajo la influencia de un campo...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Estabilidad de los soles </li></ul><ul><li>Debida a la carga de los coloides liófobos y en...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Precipitación de soles </li></ul><ul><li>Soles liófilos  remover la carga y la capa adheri...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Emulsiones  </li></ul><ul><li>Emulsión de aceite en agua, la fase dispersa es el aceite. <...
DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Geles </li></ul><ul><li>Está formada por un líquido como fase dispersa en un medio sólido....
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Fisico quimica capitulo x

  1. 1. COLOIDES <ul><li>Coloide </li></ul><ul><li>Es un sistema que contiene partículas disueltas o dispersas cuyos tamaños van desde 1mu a varios micrones. </li></ul><ul><li>¿Disolución? </li></ul><ul><li>¿Mezcla? </li></ul><ul><li> - Dispersiones coloidales </li></ul><ul><li>Coloides - Soluciones de macromoléculas </li></ul><ul><li>- Coloides de asociación </li></ul>
  2. 2. COLOIDES <ul><li>Dispersiones coloidales </li></ul><ul><li>Son suspensiones en un medio de sustancias insolubles en forma de partículas conformadas de muchas moléculas . </li></ul><ul><li>Por ejemplo aceite en agua. </li></ul><ul><li>Soluciones macromoleculares </li></ul><ul><li>Son soluciones verdaderas de macromoléculas comprendidas dentro del intervalo coloidal. </li></ul><ul><li>Termodinámicamente estables </li></ul><ul><li>Reversibles </li></ul><ul><li>Tamaño de las moléculas de soluto se comportan como coloides </li></ul><ul><li>Por ejemplo proteína, polisacáridos, gomas y resinas solubilizadas. </li></ul>
  3. 3. <ul><ul><li>Coloides de asociación </li></ul></ul><ul><ul><li>Soluciones de sustancias solubles y de bajo peso molecular, las cuales se asocian formando agregados de tamaño coloidal denominadas micelas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Coloides de asociación aniónica, catiónica y no iónica. </li></ul></ul><ul><ul><li>La micelación se presenta a una concentración definida para cada temperatura. Aumento de temperatura mayor concentración. </li></ul></ul><ul><ul><li>Agentes de emulsión, detergentes y estabilizadores de dispersiones. </li></ul></ul><ul><ul><li>Por ejemplo soluciones de jabón. </li></ul></ul>COLOIDES
  4. 4. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Dispersión coloidal </li></ul><ul><li>Soluciones no verdaderas heterogéneas. </li></ul><ul><li>- Medio dispersor(medio) </li></ul><ul><li>Sistema disperso (solución coloidal) </li></ul><ul><li>- Fase dispersa(sustancia) </li></ul><ul><li>Termodinámicamente inestables </li></ul><ul><li>Coagulan y precipitan en reposo de manera irreversible </li></ul>
  5. 5. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Dispersiones de mayor interés </li></ul><ul><li>Fase dispersa Medio dispersor Nombre </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>Sólido Líquido Sol o suspensoide </li></ul><ul><li>Líquido Gas Aerosol </li></ul><ul><li>Líquido Líquido Emulsión o emulsoide </li></ul><ul><li>Líquido Sólido Geles </li></ul><ul><li>Gas Líquido Espuma </li></ul>
  6. 6. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>LOS SOLES Y SU PREPARACIÓN </li></ul><ul><li>Soles liófobos </li></ul><ul><li>Muy poca atracción entre la fase dispersa y el medio, p. ej. Dispersiones de varios metales y sales en agua. </li></ul><ul><li>Soles liófilos </li></ul><ul><li>Afinidad definida de la fase dispersa con el medio, gran solvatación de las partículas coloidales. </li></ul><ul><li>Gelatina, almidón o caseína dan carácter liófilo a dispersiones de tipo liófobo. </li></ul><ul><li>Dispersiones en agua: soles hidrófobo y soles hidrófilo. </li></ul>
  7. 7. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Preparación de suspensoides </li></ul><ul><li>Condensación de las partículas pequeñas en solución. </li></ul><ul><li>Dispersión de partículas gruesas en agregados más pequeños. </li></ul><ul><li>Medios químicos: Reacciones de doble intercambio, oxidación y </li></ul><ul><li>reducción. </li></ul><ul><li>Medios físicos: Cambio de solvente, arco eléctrico, molino coloidal. </li></ul><ul><li>Los soles contienen electrolitos, que se eliminan por: </li></ul><ul><li>Diálisis </li></ul><ul><li>Electrodiálisis </li></ul><ul><li>Ultrafiltración. </li></ul>
  8. 8. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades de los suspensoides </li></ul><ul><li>Propiedades físicas </li></ul><ul><li>Soles liófobos diluidos. </li></ul><ul><li>Densidad, tensión superficial y viscosidad no son muy diferentes de las del medio. </li></ul><ul><li>Soles liófilos. </li></ul><ul><li>Solvatación de las moléculas modifican las propiedades físicas del medio. Sol con mayor viscosidad y frecuentemente menor tensión superficial que la del medio. </li></ul><ul><li>Propiedades coligativas </li></ul><ul><li>Presión osmótica menor que una solución verdadera de igual concentración </li></ul>
  9. 9. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades ópticas de los soles </li></ul><ul><li>Dispersión de la luz </li></ul><ul><li>Las partículas dispersas en el medio dispersan la luz. Efecto Tyndall. </li></ul><ul><li>Muy pequeño en gases y líquidos puros </li></ul><ul><li>Dispersiones líquidas muy diluidas. </li></ul><ul><li>La dispersión depende de: Tamaño de partículas de coloide y relación de índices de refracción m = n/n o . </li></ul><ul><li>Donde: </li></ul><ul><li>n es el índice de refracción de las partículas disueltas o suspendidas </li></ul><ul><li>n o es el índice de refracción del medio </li></ul><ul><li>La dispersión crece por aumento de tamaño de las partículas presentes y el valor de m </li></ul>
  10. 10. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Teoría de Gustav Mie </li></ul><ul><li>Dispersión de la luz por partículas esféricas, isotrópicas y sin interacción mutua, de cualquier tamaño: </li></ul><ul><li>I o =I* o /I o es función de θ, m y α = ΠD/λ m </li></ul><ul><li>Donde: </li></ul><ul><li>I* o intensidad de la luz dispersada </li></ul><ul><li>I o intensidad de la luz en el vacío </li></ul><ul><li>D diámetro de las partículas dispersoras </li></ul><ul><li>Θ ángulo entre proyección del haz incidente y del haz dispersado </li></ul><ul><li>λ m longitud de onda de la luz en el medio </li></ul><ul><li>λ m = λ o/ n o </li></ul><ul><li>Donde: </li></ul><ul><li>λ o longitud de onda de la luz en el vacío. </li></ul>
  11. 11. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Métodos para determinación de tamaño de partícula </li></ul><ul><li>Método de mínima intensidad </li></ul><ul><li>Partículas dispersoras de tamaños mayores de 1800A de diámetro, presentan mínimos o mínimos y máximos en la intensidad de la componente vertical de la luz dispersada (gráficas de I θν versus θ ) </li></ul><ul><li>Las posiciones angulares del primer mínimo , están relacionados con D, λm y con valores de m entre 1,00 y 1,55 por la ecuación: </li></ul><ul><li>Donde conocido m y λm y medido se puede determinar el diámetro D de la partícula </li></ul>
  12. 12. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Método de mínima transmisión </li></ul><ul><li>A la intensidad total de la luz dispersada </li></ul><ul><li>La reducción de la intensidad de la luz trasmitida a través de una dispersión, está dada por: </li></ul><ul><li>Donde es la turbidez de la dispersión, I o intensidad de la luz en el vacío, I intensidad de la luz en la luz transmitida y l longitud de la celda que contiene la dispersión. </li></ul><ul><li>Relación entre la turbidez y la concentración: </li></ul><ul><li>Donde C es la concentración de partículas dispersoras g/cc y su densidad, el coeficiente de dispersión de las partículas. </li></ul><ul><li>Para un valor constante de m, se grafica versus D/ , a partir de la cual se determina D. </li></ul>
  13. 13. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades cinéticas de los soles </li></ul><ul><li>Difusión </li></ul><ul><li>Ley de van´t Hoff para la presión osmótica, partículas coloidales esféricas y grandes respecto de las del medio, el coeficiente de difusión D f , está dado por: </li></ul><ul><li>Donde D f es el número de moles de coloide que se difunden a través de un área unitaria por unidad de tiempo bajo un gradiente de concentración de un mol por cm, R constante general de los gases (erg/mol K), T temperatura absoluta, N número de Avogadro, η viscosidad del medio en poises y r el radio de las partículas coloidales en cm. </li></ul><ul><li>El coeficiente de difusión de un coloide se relaciona con el desplazamiento promedio, ∆, debido al movimiento browniano en el tiempo t a lo largo del eje x, por </li></ul><ul><li>Y </li></ul>
  14. 14. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades cinéticas de los soles </li></ul><ul><li>Sedimentación de soles </li></ul><ul><li>En el equilibrio, la velocidad de sedimentación está dada por: </li></ul><ul><li>Donde ρ es la densidad de las partículas, ρ m densidad del medio, X i posición del nivel del suspensoide, t i el tiempo y r el radio de los coloides. </li></ul><ul><li>Por otra parte, la masa de la partícula es m = 4/3 Π r³ ρ y su masa molecular M =Nm </li></ul><ul><li>La sedimentación se acelera con la ultracentrifugación. </li></ul><ul><li>Donde w es la velocidad de rotación de la ultracentrífuga en rad/s </li></ul><ul><li>Ecuación aplicable a dispersiones diluidas de partículas esféricas uniformes. </li></ul>
  15. 15. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades cinéticas de los soles </li></ul><ul><li>Sedimentación de soles </li></ul><ul><li>Método de equilibrio de sedimentación </li></ul><ul><li>Donde C 1 y C 2 son las concentraciones del coloide en los niveles x 1 y x 2 , y M la masa molecular del coloide. </li></ul><ul><li>Ecuación aplicable a partículas de cualquier forma y que sean del mismo tamaño. </li></ul><ul><li>Mayor aplicación en sedimentación de proteínas y otras sustancias de interés biológico. </li></ul>
  16. 16. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Propiedades eléctricas de los soles </li></ul><ul><li>Las partículas coloidales tienen capacidad de absorber iones de las soluciones o moléculas del medio. </li></ul><ul><li>Las partículas de los Soles liófobos , absorben principalmente iones del electrolito de las soluciones. </li></ul><ul><li>Las partículas de los soles liófilos , atraen hacia ellas una capa del medio en la cual pueden o no absorber los iones, según las condiciones de la solución. </li></ul><ul><li>La estabilidad de la dispersión depende del carácter de la fase absorbida por la partícula coloidal y su comportamiento en un campo eléctrico. </li></ul><ul><li>Diferencia de potencial entre la superficie y el líquido tiene lugar en dos partes: </li></ul><ul><li>Entre la superficie y la capa estacionaria, y </li></ul><ul><li>Entre la capa estacionaria y el cuerpo de la solución, conocido como potencial electrocinético o zeta. Responsable de propiedades eléctricas no estáticas de las interfases sólido-líquido, y efectos eléctricos observados en los coloides. </li></ul>
  17. 17. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Electroforesis </li></ul><ul><li>Movimiento de los coloides bajo la influencia de un campo electico aplicado a la dispersión. </li></ul><ul><li>Las proteinas solubles en soluciones con pH correspondiente al punto isoeléctrico no presentan carga, su signo es negativo en pH mayores y positivo en pH menores. </li></ul><ul><li>Aplicación: fraccionamiento y análisis de proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos y otras sustancias complejas de interés biológico. </li></ul><ul><li>Electrosmosis </li></ul><ul><li>Movimiento del medio bajo la influencia de un potencial eléctrico, debido a la existencia del potencial zeta entre las moléculas coloidales y el medio. </li></ul>
  18. 18. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Estabilidad de los soles </li></ul><ul><li>Debida a la carga de los coloides liófobos y en los coloides liófilos además junto con el factor de solvatación. </li></ul><ul><li>La estabilidad de los coloides liófobos aumenta con la adsorción de coloides liófilos, denominados coloides protectores. </li></ul><ul><li>Precipitación de soles </li></ul><ul><li>Soles liófobos remover la carga de las partículas. </li></ul><ul><li>Neutralización con un potencial eléctrico. </li></ul><ul><li>Adición de un electrólito </li></ul><ul><li>Ebullición reduce la cantidad de electrólito adsorbido por el coloide. </li></ul><ul><li>Congelación, remoción del medio para mantener la suspendido del coloide. </li></ul>
  19. 19. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Precipitación de soles </li></ul><ul><li>Soles liófilos remover la carga y la capa adherida de solvente. </li></ul><ul><li>Coloide hidrófilo, adición de alcohol o acetona, seguido de adición de electrólito. </li></ul><ul><li>Concentraciones altas de ciertos iones, logrando la remoción del agua adsorbida de las partículas dispersas. </li></ul><ul><li>Emulsiones </li></ul><ul><li>Dispersión de un líquido en otro inmiscible con él. </li></ul><ul><li>Estabilización de la emulsión. </li></ul><ul><li>Agentes emulsificantes o emulsionantes, como los coloides liófilos. </li></ul>
  20. 20. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Emulsiones </li></ul><ul><li>Emulsión de aceite en agua, la fase dispersa es el aceite. </li></ul><ul><li>Emulsión de agua en aceite, la fase dispersa es el agua. </li></ul><ul><li>El líquido en exceso actúa como medio y el otro como dispersoide. </li></ul><ul><li>El medio de una emulsión es agua, si al añadir una pequeña cantidad de electrólito, la tornará conductora. </li></ul><ul><li>Desdoblamiento de emulsiones: </li></ul><ul><li>Calentamiento </li></ul><ul><li>Congelación </li></ul><ul><li>Agitación </li></ul><ul><li>Centrifugación </li></ul><ul><li>Adición de agentes salinos de la fase dispersa </li></ul>
  21. 21. DISPERSIONES COLOIDALES <ul><li>Geles </li></ul><ul><li>Está formada por un líquido como fase dispersa en un medio sólido. </li></ul><ul><li>Gel es un precipitado que puede ser o no gelatinoso y que resulta de la coagulación de un sol liófobo o liófilo, en condiciones adecuadas. </li></ul><ul><li>Preparación: </li></ul><ul><li>Enfriamiento, de una dispersión no muy diluida de agar-agar, gelatina y otras sustancia. </li></ul><ul><li>Otros. </li></ul><ul><li>Sinéresis exudación de solvente por contracción de volumen de geles. </li></ul><ul><li>Tixotropía transformación reversible de sol en gel. </li></ul>

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