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Coloides Coloides Presentation Transcript

  • Los coloides Preparado por: Prof. Mariana Seda [email_address] www.retodiario.com
  • Repaso de la jerarquía de la clasificación de la materia e Introducción www.retodiario.com
  • La materia esta hecha de sustancias que idealmente pueden existir en su forma pura o como mezclas. Materia Mezcla de sustancias Sustancias puras Compuesto Elemento Diferente tipos of átomos Un solo tipo de átomo Heterogénea Homogénea (Solución)
  • Términos relevantes en la clasificación de la materia:
    • Mezcla : se compone de dos o m á s sustancias que están físicamente mezcladas pero no están combinadas químicamente.
    • Sustancia pura : es un tipo de materia que tiene composición fija y definida; existen dos tipos de sustancias puras: elementos y compuestos.
    • Elemento : es el tipo de sustancia m á s simple que tiene propiedades químicas y físicas únicas. Un elementos consiste de un solo tipo de átomo que no se puede romper para obtener sustancias m á s simples.
    • Compuesto : sustancia pura compuesta de dos o m á s elementos que están químicamente combinados y presentes en proporciones fijas.
  • Para ilustrar, considere las siguientes muestras: Á tomos del elemento X Á tomos del elemento Y Mezcla de los elementos X y Y Compuesto de los elementos X y Y
  • Ejercicio: Establezca la clasificación de la materia correspondiente para cada una de las siguientes representaciones a nivel atómico-molecular: wps.prenhall.com/.../165/169061/blb9ch0102.html Átomos de un elemento Moléculas de un elemento Moléculas de un compuesto Mezcla de elementos y un compuesto ? ? ? ?
  • Términos relevantes en la clasificación de la materia:
    • Mezcla homogénea (solución) – es de composición uniforme y no tiene barreras visibles entre sus componentes.
    • Mezcla heterogénea – su composición no es uniforme y tiene una o más barreras visibles entre sus componentes.
    • Suspensión – una mezcla heterogénea que contiene partículas distintivas que precipitan del medio transcurrido algún tiempo después de su introducción.
    • Coloide (Dispersión coloidal) – es un tipo intermedio de mezcla entre la suspensión y la solución, en la cual hay partículas dispersas que permanecen suspendidas en el medio pero no están realmente disueltas.
  • Las siguientes mezclas son soluciones (mezclas homogéneas): Removedor de esmalte Alcohol de farmacia Vinagre blanco Infusión intravenosa
  • Las siguientes fotos presentan ejemplos de mezclas heterogéneas. Aceite y agua Rocas
  • Pregunta de reflexión para el(la) alumno(a): ¿En qué categoría de clasificación de la materia se encuentran los coloides? ? Coloides Materia Mezcla de sustancias Sustancias puras Compuesto Elemento Diferente tipos of átomos Un solo tipo de átomo Heterogénea Homogénea (Solución)
  • Pregunta de reflexión para el(la) alumno(a): ¿En qué categoría de clasificación de la materia se encuentran los coloides?
    • Veamos ahora la opinión de algunos autores de libros de texto de química general:
      • Algunos autores 5 las clasifican como mezclas heterogéneas.
      • Algunos autores 7 las clasifican como mezclas homogéneas.
      • Algunos autores 1,2,3,5 los ubican en la línea divisoria entre las soluciones y las mezclas heterogéneas.
  • Actividad 1 – Participación en el foro Previamente se mencionó que existe una controversia con relación a la clasificación de los coloides. Ahora compartiremos las opiniones.
    • Instrucciones: Participe del foro de la unidad “Los coloides” en donde incluirá un nuevo tema y contestará la pregunta de reflexión de acuerdo a su opinión: ¿En qué categoría de clasificación de la materia se encuentran los coloides? Deberá explicar su respuesta. Puede buscar información adicional que sostenga su punto de vista.
    Evaluación: Fecha límite de participación: Domingo 15 de enero de 2012 !Muchísimo éxito! Criterio Valor Redacción 5 Argumentación 15 Seguimiento de instrucciones 5 Valor total 25
  • Un criterio que se puede usar para determinar si una mezcla es solución, coloide o mezcla heterogénea es el tamaño de las partículas dispersas en el medio. Mezcla Ejemplo Tamaño de las partículas dispersas (nm) Mezcla heterogénea Arena en agua > 1,000 Coloide Almidón en agua 1 – 1,000 Solución Azúcar en agua 0.1 - 1
  • Coloides www.retodiario.com
  • Los componentes básicos que se pueden hallar en los coloides son:
    • La fase dispersa constituida por partículas formadas de átomos, iones o moléculas incorporados y agregados.
    • El medio o fase dispersante en que se distribuyen las partículas .
    • En algunos casos se requiere de un agente estabilizante o emulsificador que tenga afinidad con la partículas y con el medio.
  • En la siguiente figura se presenta un ejemplo en donde se muestran los tres componentes de un coloide: Agregados de H 2 O Fase dispersa Aceite Fase dispersante (medio) Agente estabilizante (emulsificador) Coloide
  • Tabla: Tipos de coloides y ejemplos Fase dispersa (similar al soluto) Medio dispersante (similar al disolvente) Nombre común Ejemplos sólido sólido sol sólido Rubí, porcelana líquido sólido emulsión sólida Queso, mantequilla, jaleas gas sólido espuma sólida Esponja, piedra pómez, malvavisco sólido líquido sol y gel Pinturas, lodo, pudines, fluido celular líquido líquido emulsión Leche, aderezo, mayonesa, crema facial gas líquido espuma Crema de afeitar, crema batida, espuma de cerveza sólido gas aerosol sólido Humo, virus que se trasporta por el aire líquido gas aerosol líquido Neblina, humedad, nubes
  • La dispersión de la luz por las partículas coloidales se le conoce como el efecto Tyndall, como se muestra en el primer recipiente de la siguiente figura: silver-lightning.com/tyndall/tyndall3.jpg Muestra A: Coloide Muestra B: No coloide Puntero láser
  • La dispersión de la luz por las partículas coloidales se le conoce como el efecto Tyndall, como se muestra en el recipiente de la derecha siguiente figura: http://image.wistatutor.com/content/surface-chemistry/tyndall-effect.jpeg Ver: http://youtu.be/NxldP1wK-f4 Solución no ocurre dispersión de la luz Coloide ocurre dispersión de la luz
  • Actividad 2 – El efecto Tyndall Luego de explicar el efecto de Tyndall y ver el video que se obtiene mediante el enlace http://youtu.be/NxldP1wK-f4 podremos pensar con mayor profundidad.
    • Instrucciones:
    • 1- Comente acerca de la siguiente premisa e indique si es cierta o falsa: “Una partícula no puede dispersar la luz cuando es demasiado pequeña” . Argumente su respuesta.
    • 2- Guarde su archivo y luego envíelo en la página correspondiente en la plataforma.
    Evaluación: Fecha límite de participación: Domingo 15 de enero de 2012 !Muchísimo éxito! Criterio Valor Redacción 10 Argumentación 15 Seguimiento de instrucciones 10 Puntualidad 5 Valor total 40
  • Las partículas coloidales exhiben movimiento Browniano el cual…
    • … se caracteriza porque las partículas cambian de velocidad y dirección erráticamente.
    • … ocurre según las partículas colisionan con las moléculas del medio dispersor.
    • … es el principal factor al cual se le atribuye que las partículas coloidales no asienten.
    Ver la animación: http://youtu.be/6VdMp46ZIL8
  • Actividad 3 – El movimiento Browniano Luego de explicar el movimiento Browniano y ver la animación que se obtiene en el enlace http://youtu.be/6VdMp46ZIL8 podremos deducir los componentes de un sistema coloidal.
    • Instrucciones:
    • 1- Explique qu é es lo que representan las esferas rojas y la esfera azul en la animación.
    • 2- Argumente y explique las razones por las cuales en un coloide las partículas en el medio dispersor no asientan.
    • 3- Guarde su archivo y luego envíelo en la página correspondiente en la plataforma.
    Evaluación: Fecha límite de participación: Domingo 15 de enero de 2012 !Muchísimo éxito! Criterio Valor Redacción 10 Argumentación 10 Seguimiento de instrucciones 10 Puntualidad 5 Valor total 35
  • Los coloides más importantes son aquellos en los cuales el medio de dispersión es agua. Estos se pueden clasificar en dos categorías de acuerdo a las características superficiales de las partículas dispersas :
    • Hidrofílicos – son afines al agua ya que contienen grupos polares.
      • Ej.: Las enzimas y los anticuerpos se mantienen suspendidos en medio acuoso al establecer una interacción entre sus grupos polares y agua.
    • Hidrofóbicos – no son afinines con el agua y requieren de la adsorción de iones sobre su superficie o de agentes emulsificantes para aumentar su afinidad hacia el agua y evitar que las partículas coagulen.
      • Ej.: Emulsificación de grasas por componentes de la bilis para favorecer la digestión y la absorción en el intestino.
  • Métodos usados para coagular las partículas de coloide y destruir la dispersión coloidal:
    • Calentamiento – ocasiona que las partículas de coloide se muevan más rápido y choquen con más frecuencia y con la suficiente fuerza para incorporarse en partículas más grandes que se asientan.
    • Adición de solución de electrolito (para partículas con carga) – introduce cargas opuestas de iones que neutralizan la carga en la superficie de las partículas que eventualmente coagulan y asientan.
    • Precipitador de Cottrell (para partículas sin carga) – las partículas pasan por una zona de descarga eléctrica en donde ionizan para luego ser atraídas por placas cargadas y así las partículas son removidas.
  • Precipitador de Cottrell para humo charged plate http://www.tutornext.com/preparation-emulsions/9991
  • Conclusión www.retodiario.com
  • Para concluir, resumiremos las caracteristicas más importantes acerca de los coloides:
    • Son un tipo intermedio de mezcla entre las suspensiones y las soluciones.
    • Consisten de partículas de tamaño entre 1 nm y 1000 nm que componen la fase dispersa y que se encuentran suspendidas en la fase dispersante (medio).
    • Sus partículas se mantienen suspendidas debido a que exhiben movimiento Browniano según colisionan con moléculas del medio dispersante.
    • Sus partículas tienen el suficiente tamaño para ocasionar la dispersión de un haz de luz (efecto de Tyndall).
  • Para concluir, resumiremos los conocimientos más importantes acerca de los coloides:
    • Se pueden clasificar como sol sólido, emulsión sólida , espuma sólida , sol, emulsión , espuma , aerosol sólido y aerosol líquido
    • Los coloides hidrofóbicos se pueden estabilizar con agentes emulsificantes o mediante la adsorción de iones sobre la superficie de las partículas.
    • Existen varias formas de coagular o destruir el coloide: calentamiento, adición de electrolito y uso del precipitador de Cottrell.
  • Tarea: Prueba corta
    • Instrucciones y especificaciones:
    • a- Utilice el enlace http://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=coloides para obtener acceso a la prueba.
    • b- Cuando se le solicite el nombre entre el conjunto de números y letras que le asignó el profesor al inicio del curso. En caso de que no los tenga, el estudiante podrá pedir ayuda al profesor.
    • c- Conteste la prueba en su totalidad; se recomienda que lea todas las alternativas antes de hacer su selección final y que no omita ningún ejercicio.
    • d- Envíe los resultados de la prueba a [email_address] . Puede imprimir una copia del certificado el cual se puede guardar como evidencia en su archivo personal.
    • e- Fecha límite: Domingo 15 de enero de 2012
    • f- Valor máximo posible: 30 puntos (se determinará con el porcentaje obtenido)
    !Muchísimo éxito!
  • Referencias (libros de texto):
    • Brown, T.L.; LeMay, H.E.; Bursten, B.E.; Murphy, C.J. (2009) Chemistry: The Central Science (11 th ed.) Upper Saddle River, NJ, EE.UU.: Pearson-Prentice Hall.
    • Burdge, J. (2009) Chemistry (1 st ed.) NY, EE.UU.: McGraw-Hill
    • McMurry, J.E.; Fay, R.C. (2008) Chemistry (5 th ed.) Upper Saddle River, NJ, EE.UU.: Pearson-Prentice Hall.
    • Petrucci, R.H.; Harwood, W.S.; Herring, G.F. (2007) General Chemistry: Principles and General Applications (9th ed.) Upper Saddle River, NJ, EE.UU.: Pearson Prentice Hall.
    • Silberberg, M. (2006) Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (4th ed.). New York, NY, EE.UU.: McGraw-Hill College.
    • Tro, N.J. (2008) Chemistry: A Molecular Approach (1 st ed.) Upper Saddle River, NJ, EE.UU.: Pearson Prentice Hall.
    • Whitten, K.W.; Gailey, K.D.; Davis, R.E. General Chemistry (3 rd ed.) EE.UU.: Saunders College Publishing.
  • Referencias (internet):
    • silver-lightning.com/tyndall/tyndall3.jpg
    • http://image.wistatutor.com/content/surface-chemistry/tyndall-effect.jpeg
    • http://www.tutornext.com/preparation-emulsions/9991
    • http//youtu.be/NxldP1wK-f4
    • http://youtu.be/6VdMp46ZIL8
    • http://image.wistatutor.com/content/carbon-compounds/soap-cleaning-action.jpeg