Este documento resume las propiedades eléctricas de los coloides. Explica que las micelas coloidales están cargadas eléctricamente y que estas cargas son responsables de la estabilidad de los coloides. Describe los orígenes de las cargas en las micelas a través de la adsorción de iones, la ionización de grupos funcionales y la sustitución isomórfica. También explica la teoría de la doble capa eléctrica y los modelos de Helmholtz, Gouy-Chapman y Stern

1. Curso : Química Coloidal
Propiedades eléctricas
Escuela: QUIMICA
Profesora : Ela Contreras Sánchez
Facultad de Ciencias Naturales y Matemática
Semestre Académico 2022-II

2. Universidad Nacional
Federico Villarreal
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Propiedades eléctricas
• Las micelas coloidales están cargadas eléctricamente
• Las cargas eléctricas son responsables de la estabilidad de los coloides

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Propiedades eléctricas
Origen de las cargas en la micelas.
• Adsorción de iones (soles hidrófobos)
• Ionización de grupos funcionales (soles hidrófilos)
• Sustitución isomorfica ( arcillas)
¿En donde se encuentra doble capa ?
Entre la pared celular de una bacteria y el medio suspensor
Entre un electrodo metálico y un electrolito
Entre un electrodo metálico y la piel u órgano interno
Entre un glóbulo rojo y el plasma

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Adsorcion de iones
• AgNO3 (exceso) + KCl AgCl + KNO3.
• Ag + (exceso)
• AgNO3 + KCl(exceso) AgCl + KNO3.
• Cl- (exceso)
• Según sea el caso la micela se carga (+) o (-)

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• Sustitución isomórfica (ARCILLAS)
Considera que el
sitio que ocupa
un catión en la
red cristalina es
ocupado por otro
catión con radio
iónico similar con
carga igual o
diferente

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Propiedades eléctricas
• Los sistemas coloidales con carga, como cualquier electrolito debe cumplir con la
neutralidad de carga.
• El ión coloidal tiene carga neta mayores, muchas veces mayores que la de los
iones pequeños por lo que requiere de contra-iones en exceso, para lograr la
neutralidad. Los co-iones son los iones de igual signo del coloide
• La teoría de la doble capa eléctrica trata de la distribución de contra-iones y co-
iones en las proximidades de una superficie cargada que esta en contacto en un
medio.
• Cuando hay 2 fases de diferentes constitución química en contacto se establece
una diferencia de potencial entre las fases acompañadas de separación de
cargas.
Bentonita
Caolinita
Arcilla roja
Arcilla de colores

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Propiedades eléctricas
• Los sistemas coloidales con carga, como cualquier electrolito debe cumplir con la
neutralidad de carga.
• El ión coloidal tiene carga neta mayores, muchas veces mayores que la de los
iones pequeños por lo que requiere de contra-iones en exceso, para lograr la
neutralidad. Los co-iones son los iones de igual signo del coloide
• La teoría de la doble capa eléctrica trata de la distribución de contra-iones y co-
iones en las proximidades de una superficie cargada que esta en contacto en un
medio.
• Cuando hay 2 fases de diferentes constitución química en contacto se establece
una diferencia de potencial entre las fases acompañadas de separación de
cargas.
Teoría de la doble capa
• Los sistemas coloidales con carga, como cualquier electrolito debe cumplir con la
neutralidad de carga.
• El ión coloidal tiene carga neta mayores muchas veces mayores que la de los
iones pequeños por lo que requiere de contra-iones en exceso, para lograr la
neutralidad. Los co-iones son los iones de igual signo del coloide
• La teoría de la doble capa eléctrica trata de la distribución de contra-iones y co-
iones en las proximidades de una superficie cargada que esta en contacto en un
medio.
• Cuando hay 2 fases de diferentes constitución química en contacto se establece
una diferencia de potencial entre las fase acompañadas de separación de cargas

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Modelo Helmholtz.
• El primer modelo de la doble capa eléctrica se atribuye normalmente a Helmholtz en 1879.
Trató la doble capa eléctrica desde un punto de vista matemático como un condensador,
basado en un modelo físico en el que una capa de iones es adsorbida a la superficie.
• Helmholtz imaginó que iones sodio (Na+) estaban alineados con una capa de solvatación
intacta en la superficie del electrodo y que estas cargas estaban compensadas en número de
electrones del lado opuesto
• Modelo solo funciona en altas concentraciones

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Doble capa de Helmholtz
La primera posibilidad es que
la carga negativa se localice
en un plano a una distancia
pequeña d a la cual el
potencial es cero.
+ -
+ -
+ -
+ -
d

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• Interfase electrodo- electrolito
IHN
OHN

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Doble capa de Gouy-Chapman. 1904. Modelo de capa difusa.
No se equilibra la carga positiva a
la distancia d , sino que la carga
negativa equivalente se distribuye
de manera difusa por toda la
solución. Esta doble capa se
conoce como doble capa difusa.
Incluye la temperatura a partir de
la ecuación Poisson-Boltzman
El modelo no funciona con altas
concentraciones de electrolito

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Doble capa de Stern. 1924
La carga negativa no equilibra
suficientemente a la carga
positiva de la superficie a la
distancia d, sin embargo el
potencial baja a casi cero en
esta región, mientras que el
resto de la capa es difusa,
entonces hay una combinación
de capa compacta y capa difusa
(fija/móvil)
Modelo considera a la
temperatura a través de la
ecuación Poisson-Boltzman y el
radio finito de las partículas.

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Propiedades eléctricas
• Los sistemas coloidales con carga, como cualquier electrolito debe cumplir con la
neutralidad de carga.
• El ión coloidal tiene carga neta mayores, muchas veces mayores que la de los
iones pequeños por lo que requiere de contra-iones en exceso, para lograr la
neutralidad. Los co-iones son los iones de igual signo del coloide
• La teoría de la doble capa eléctrica trata de la distribución de contra-iones y co-
iones en las proximidades de una superficie cargada que esta en contacto en un
medio.
• Cuando hay 2 fases de diferentes constitución química en contacto se establece
una diferencia de potencial entre las fases acompañadas de separación de
cargas.
Las cargas superficiales en una partícula le confieren propiedades electrocinéticas
• Electroforesis
• Electroósmosis
• Potencial y corriente por flujo
• Potencial de sedimentación.

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• Propiedad cinética
• Sedimentación

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https://www.youtube.com/watch?v=wKsNco4TNNM. Doble capa eléctrica 17 min
https://www.youtube.com/watch?v=WXxyikMlKyc doble capa en arcillas 6 min
https://int.search.myway.com/search/video.jhtml?n=786712ad&p2=%5EAYZ%5Exdm615%5ET
TAB03%5EPE&ptb=EC98EE4A-CED2-4BA0-8472-
267A46D4F992&qs=&si=&ss=sub&st=tab&trs=wtt&tpr=sbt&searchfor=doble+capa+boltman&t
s=1615396829349 coloides 35 m
https://www.youtube.com/watch?v=HDQ8ct4md-8 3m The electrical doble layer
https://www.youtube.com/watch?v=aTGpZlMx3KM potencial Z. Doble capa. 11 m

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