Estudo das Dispersões — Coloides
Classificação das Dispersões
| Tipo | Tamanho das partículas | Exemplos |
|---|---|---|
| Solução verdadeira | < 1 nm | NaCl(aq), glicose(aq) |
| Coloide (dispersão coloidal) | 1–1000 nm | leite, névoa, gelatina |
| Suspensão | > 1000 nm (> 1 μm) | farinha em água, sangue grosseiro |
Diferenças práticas:
- Soluções: transparentes, não sedimentam, não filtram
- Coloides: opalescentes ou turvos, efeito Tyndall, não filtram em papel comum
- Suspensões: turvas, sedimentam, filtram em papel
Terminologia de Coloides
O coloide tem duas fases:
- Fase dispersa (descontínua): partículas dispersas
- Fase dispersante / meio dispersante (contínua): onde as partículas estão dispersas
Classificação por Fase
| Fase dispersa | Fase dispersante | Nome | Exemplo |
|---|---|---|---|
| Sólido | Líquido | Sol | tinta, ouro coloidal |
| Líquido | Líquido | Emulsão | leite, maionese |
| Gás | Líquido | Espuma | chantilly, espuma de sabão |
| Sólido | Gás | Aerossol sólido | fumaça, poeira |
| Líquido | Gás | Aerossol líquido | névoa, spray |
| Sólido | Sólido | Sol sólido | vidro corado, ligas |
| Gás | Sólido | Espuma sólida | isopor, pedra-pomes |
Classificação de Coloides (por afinidade com o solvente)
Liófilos (liofílicos)
- Fase dispersa tem alta afinidade com o dispersante
- Estáveis, não precipitam facilmente
- Exemplos: gelatina em água (hidrofílico), borracha em benzeno
- Reversíveis: podem ser reconstituídos após evaporação
Liófobos (liofóbicos)
- Fase dispersa tem baixa afinidade com o dispersante
- Instáveis — mantidos por carga elétrica superficial
- Exemplos: ouro coloidal, Fe(OH)₃ coloidal
- Irreversíveis após coagulação
Propriedades dos Coloides
Efeito Tyndall
Espalhamento de luz por partículas coloidais — cone de luz visível. Distingue coloide de solução verdadeira.
Movimento Browniano
Agitação aleatória das partículas coloidais por colisões com moléculas do solvente. Explica a estabilidade cinética dos coloides liófilos.
Carga Elétrica Superficial
Partículas coloidais adsorvem íons da solução, desenvolvendo carga superficial (camada dupla elétrica — modelo de Stern-Gouy-Chapman). Essa carga cria repulsão eletrostática → estabilidade.
Métodos de Preparação de Coloides Liófobos
| Método | Estratégia | Exemplo |
|---|---|---|
| Condensação | Aglomerar partículas de moléculas individuais | Redução de AuCl₃ com citrato → ouro coloidal |
| Dispersão | Fragmentar partículas maiores | Moinhos coloidais, ultrassom |
| Peptização | Adicionar íons que recarregam o coloide coagulado | Adicionar FeCl₃ a Fe(OH)₃ precipitado |
Estabilidade e Precipitação (Coagulação)
Coagulação
Neutralização da carga superficial → partículas se aproximam → agregam → precipitam.
Regra de Schulze-Hardy: eletrólitos com íon de carga oposta à do coloide causam coagulação. Quanto maior a carga do íon coagulante, menor a concentração necessária:
Exemplo: sol de Fe(OH)₃ é positivo → melhor coagulante é K₃[Fe(CN)₆] (cátion z=3) → não — o ânion é que neutraliza a carga positiva: PO₄³⁻ > SO₄²⁻ > Cl⁻.
Métodos de Purificação
| Método | Princípio | Remove |
|---|---|---|
| Diálise | Membrana semipermeável | Íons e moléculas pequenas |
| Ultrafiltração | Filtros de poros nanométricos | Íons e moléculas médias |
| Eletrodiálise | Campo elétrico + membrana | Íons (mais rápido) |
TIP
Rins funcionam como dialisadores naturais — removem ureia e íons do sangue (coloide biológico) por diálise. Isso aparece em questões interdisciplinares do ITA.
IMPORTANT
A delta de rios se forma por coagulação: a água doce do rio (com argila coloidal carregada negativamente) encontra a água salgada do mar (rica em Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺) → coagulação da argila → sedimentação → delta.