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U. de Chile                                                                                                                                                  QUÍMICA II 2009

           Universidad de Chile                                                              Universidad de Chile

                                             Coloides                                                                                 Coloides
            Fac. Odontología                                                                  Fac. Odontología
            Area de Química                                                                   Area de Química
              Química Oral                                                                      Química Oral




     Medio de Dispersión                                         Fase Dispersa                                       Dispersiones Sistemas                   Soluciones
                                                                                                                       Gruesas    Coloidales

                                       Dispersión                                       Tamaño Part.                    > 0.1 u             0.1 - 1 mu        < 1 mu
                                                                                         Nº Ats. Part.                   > 109               103 - 109        1 - 103
             Homogénea                                           Heterogénea            Vis. Microsc.                  M. Ordin.            M. Electr.       M. Electr.
                                                                                         Ret. Filtros                  F. Ordin.              Ultraf.            ---
                                                                                           Diálisis                        ---                Lenta           Rápida
                 Solución
                 S l ió                   Sistema
                                          Si t                  Dispersión Tosca           Difusión                        ---                Lenta           Rápida
                                          Coloidal                 o Grosera


                                          QUIMICA COLOIDAL                                                                     QUIMICA COLOIDAL
                                        PROF.ISMAEL YEVENES L                       1                                        PROF.ISMAEL YEVENES L                            2




           Universidad de Chile                                                              Universidad de Chile

                                             Coloides                                                                                 Coloides
            Fac. Odontología                                                                  Fac. Odontología
            Area de Química                                                                   Area de Química
              Química Oral                                                                      Química Oral


                                                                                                                    Clasificación de Coloides
                                  Tipos de Sistemas Coloidales
                                                                                                                            Liófobo           Liófilo

      Medio de Dispersión
                  p                    Fase de Dispersión
                                                  p                      Ejemplo
                                                                          j  p
                                                                                                                            Afinidad por el Medio
             Gas                                Gas                        ------            Esferocoloides                                                       Micelar
             Gas                               Líquido                   Niebla
             Gas                                Sólido                   Humo
                                                                                                                    Forma        Coloide             Estructura
               Líquido                          Gas                      Espuma
               Líquido                         Líquido                   Emulsión                Lineales                                                         Molecular
               Líquido                          Sólido                  Suspensión                                               Composición
                                                                                                                                     p
                                                                                                                                   Química
                Sólido                             Gas                   Espuma
                Sólido                            Líquido                Emulsión
                Sólido                            Sólido                 Mezclas                                    Inorgánico                  Orgánico
                                                                        Eutécticas
                                                                                                                       Homopolares        Heteropolares
                                          QUIMICA COLOIDAL                                 QUIMICA COLOIDAL
                                        PROF.ISMAEL YEVENES L                       3    PROF.ISMAEL YEVENES L                                                                4




Prof. Ismael Yévenes                                                                                                                                                              1
U. de Chile                                                                                                                                    QUÍMICA II 2009

         Universidad de Chile                                                   Universidad de Chile

                                        Coloides                                                                 Coloides
          Fac. Odontología                                                       Fac. Odontología
          Area de Química                                                        Area de Química
            Química Oral                                                           Química Oral




                                Coloides Inorgánicos                                                   Coloides Moleculares
           - Metales Soles de oro plata
             Metales.           oro, plata.                                      - Macromoléculas. Proteínas, polisacáridos. Enlaces
           - No metales. Azufre, grafito.                                                            covalentes.
           - Oxidos e hidróxidos. Fe2O3 , Fe ( OH )3 , Al ( OH )3 .
           - Sales coloidales. AgBr, BaSO4 , As2 S3 .
                                                                                                        Coloides Micelares
                                Coloides Orgánicos
                                                                              Agrupaciones de partículas. Azufre, oro, hidróxido férrico,
        - Soles homopolares. Caucho / Benceno.                                   jabones, emulsiones. Uniones de tipo Van der Waals.
        - Hidroxisoles. Polisacáridos en agua, almidón, glicógeno.                              Dependen del medio.
        - Soles heteropolares. Proteínas, jabones en agua.

                                     QUIMICA COLOIDAL                                                         QUIMICA COLOIDAL
                                   PROF.ISMAEL YEVENES L                  5                                 PROF.ISMAEL YEVENES L                    6




         Universidad de Chile                                                   Universidad de Chile

                                        Coloides                                                                 Coloides
          Fac. Odontología                                                       Fac. Odontología
          Area de Química                                                        Area de Química
            Química Oral                                                           Química Oral



                                                                                                          Esferocoloides        C. lineales

                                                                                         Polisacáridos      Glicógeno           Celulosa
                                              Cadena Apolar ( R- )
                                                      p                                                                         Almidón

                                                                                         Proteínas          Albúmina            Colágeno
                                                                                                            Hemoglobina         Miosina
                                                                                                                                Fibrina
                                                Cabeza Polar ( -COO - )                  Capacidad de           Baja                 Alta
                                                                                         Hinchamiento

                                                                                         Viscosidad             Baja                Alta
                  Micela de sal de ácido graso en agua.
                                                                                         Birrefrigerancia      Ninguna              Positiva

                                                                                         Capacidad de           Débil                Alta
                                                                                         Formar Geles

                                     QUIMICA COLOIDAL                                                         QUIMICA COLOIDAL
                                   PROF.ISMAEL YEVENES L                  7                                 PROF.ISMAEL YEVENES L                    8




Prof. Ismael Yévenes                                                                                                                                         2
U. de Chile                                                                                                                                          QUÍMICA II 2009

          Universidad de Chile                                                       Universidad de Chile

                                           Coloides                                                                        Coloides
           Fac. Odontología                                                           Fac. Odontología
           Area de Química                                                            Area de Química
             Química Oral                                                               Química Oral

                                 Propiedades Coloides
                                                                                             2.-
                                                                                             2.- Difusión.                             3.-
                                                                                                                                       3.- Sedimentación.
                                  Propiedades Cinéticas
       1.-
       1 - Movimiento Browniano
                      Browniano.




                                                                                                                                        Tamaño partículas.
                                                                                          Tamaño partículas.
                                                                                                                                           Temperatura.
                                                                                            Temperatura.
                                                                                                                                        Fuerza de gravedad.
                                                                                           Mov. Browniano.
                                                                                                                                         Viscosidad medio.
                       (a)                        (b)
                                                                                                                                          Densidad medio.
               Colisiones entre partículas pequeñas (a) o partículas
                grandes (b) con moléculas del medio de dispersión.
                                                                                                                        QUIMICA COLOIDAL
                                        QUIMICA COLOIDAL                  9                                           PROF.ISMAEL YEVENES L                   10
                                      PROF.ISMAEL YEVENES L




          Universidad de Chile                                                       Universidad de Chile

                                           Coloides                                                                        Coloides
           Fac. Odontología                                                           Fac. Odontología
           Area de Química                                                            Area de Química
             Química Oral                                                               Química Oral


        4.-
        4.- Diálisis.                                                               5.-
                                                                                    5.- Viscosidad




         Dispersión                              S
                                                               Solvente
          Coloidal
                                                                Membrana
                                                              Semipermeable
                                                                                                            Coloide Globular          Coloide Fibrilar
                                            Solvente
                                                                                                             η




                                        QUIMICA COLOIDAL                         QUIMICA COLOIDAL
                                      PROF.ISMAEL YEVENES L               11   PROF.ISMAEL YEVENES L                                            Tº            12




Prof. Ismael Yévenes                                                                                                                                               3
U. de Chile                                                                                                                                                                          QUÍMICA II 2009

          Universidad de Chile                                                                                  Universidad de Chile

                                                   Coloides                                                                                         Coloides
           Fac. Odontología                                                                                      Fac. Odontología
           Area de Química                                                                                       Area de Química
             Química Oral                                                                                          Química Oral


                                    Propiedades Opticas                                                                                Propiedades Eléctricas
       1.-
       1.- Efecto Tyndall                                                                                  I Carga Eléctrica.
                                                                                                                                       * Disociación Iónica
                                                                                                                                                     Iónica.
                                                                 Cono de Tyndall                                                       * Adsorción Iónica. Método de Preparación
                                                                                                                                                             Adición de un Ión Común.
                                                                                                                                       * Tipo de Coloide.
         Haz de
          Luz
                                                                                                              1.-
                                                                                                              1.- Adsorción de Iones. Método de Preparación.


                                                                                                                        AgNO3 + KCl --->                       AgCl + KNO3
                                 Solución               Dispersión
                                                         Coloidal


                                              QUIMICA COLOIDAL                                                                                   QUIMICA COLOIDAL
                                            PROF.ISMAEL YEVENES L                                    13                                        PROF.ISMAEL YEVENES L                            14




          Universidad de Chile                                                                                  Universidad de Chile

                                                   Coloides                                                                                         Coloides
           Fac. Odontología                                                                                      Fac. Odontología
           Area de Química                                                                                       Area de Química
             Química Oral                                                                                          Química Oral




                                                                                                          ∆E (mv)
                                       NO3-                    NO3-   K+                                                                                  ∆E (mv)
                                                NO3-                              Ag+
                                      Ag+     +      NO3-
                                            Ag                   Cl-                           Cl-
                                                A +
                                                Ag      NO3-                    NO3-
                                                 Ag+     NO3-       Ag+
                                                      +                                        K+
                                                   Ag
                                     AgCl           Ag +  NO3-                  NO3-
                                                                                              Cl-
                                                   Ag+    NO3-     K+
                                                                           K+     Cl-     K+                                                                                     1
                                                  Ag+     NO3-
         Doble Capa <                       Ag+                                 Cl-
                                                                                                                                   0.001N                                    2
                                      Ag+               NO3-     NO3-                                                                                                    3
            Fija                                                                        Ag+                                    0.01N
                                              NO3-
                                       NO3-
                                                                                                                            0.1N
                                                                            <




                                                                        Capa Difusa
           Potencial                                                                                                                        Distancia A                               Distancia A
       Electrocinético
        ( Potencial Z )                                                                                    Efecto de la concentración de                               Efecto de la carga del
                                                                                                               los contraiones sobre                                     contraión sobre el
                                                                                                                   el potencial Z.                                          potencial Z.

                                              QUIMICA COLOIDAL                                                                                   QUIMICA COLOIDAL
                                            PROF.ISMAEL YEVENES L                                    15                                        PROF.ISMAEL YEVENES L                            16




Prof. Ismael Yévenes                                                                                                                                                                                 4
U. de Chile                                                                                                                                                                                                                     QUÍMICA II 2009

          Universidad de Chile                                                                                                Universidad de Chile

                                                           Coloides                                                                                                        Coloides
           Fac. Odontología                                                                                                    Fac. Odontología
           Area de Química                                                                                                     Area de Química
             Química Oral                                                                                                        Química Oral



                 KCl + AgNO3                                --->
                                                            --->   AgCl + KNO3                                                             2.-
                                                                                                                                           2.- Adsorción de Iones. Ión Común.
                                                                                                                       AgCl + HCl                              H+     H+                                                      Cl-
                                                                                                                                                              Cl- Cl-                  H+                           H+                    H+
                                   K+                                                                                                                                  Cl-                     +
                                              K+                    NO3-        K+            Ag+                                                                       Cl- H                                Cl-                    Cl-
                                 Cl-    Cl-
                                                      K+
                                                                                                             Cl-
                                                                                                                                                           AgCl         Cl- H+                                      H+
                                                                                                                                                                                                                               Cl-
                                                                                                                                                                                                                                               H+
                                                           K+          Cl-                  NO3-                                                                      Cl- H+                                                                   Cl-
                                              Cl-                                                                                                                   -                                              H+                     H+
                                                                           Ag+                                                                                Cl- Cl                                   Cl-
                                                                                                             K+                                                       H+
                                                    Cl-     K+                                                                                                   H+
                           AgCl                                                             NO3-
                                                                                                           Cl-
                                                    Cl-     K+             K+                                         PbSO4 + PbCl2                                         Cl-                    Pb2+
                                               Cl-                                     K+     Cl-          K+                                                                            Cl-
                                                                                                                                                                    Pb2+
                                                           K+                                                                                                                   Pb2+                               Cl-          Pb2+           Cl-
                                 Cl-    Cl-                           NO3-                  Cl-                                                                                                    -
                                                                                                                                                                                       Pb2+ Cl                     Pb2+         Cl-
                                                                                                     Ag+
                                       K+
                                              K+
                                                                                                                                                              PbSO4                     Pb2+ Cl-
                                                                                                                                                                                                                                      Pb2+
                                                                                                                                                                                       Pb2+ Cl-                     Pb2+
                                                                                                                                                                                                                                       Cl-
                                                                                                                                                                                 Pb2+                              Cl-
                                                                                                                                                                    Pb2+            Cl-
                                                                                                                                                                      Cl-
                                                     QUIMICA COLOIDAL                                                                                             QUIMICA COLOIDAL
                                                   PROF.ISMAEL YEVENES L                                         17                                             PROF.ISMAEL YEVENES L                                                                18




          Universidad de Chile                                                                                                Universidad de Chile

                                                           Coloides                                                                                                        Coloides
           Fac. Odontología                                                                                                    Fac. Odontología
           Area de Química                                                                                                     Area de Química
             Química Oral                                                                                                        Química Oral



                           3.- Autodisociación Iónica.                                                                                                    4.-
                                                                                                                                                          4.- Neutralización
                                                                                                                                  R - COOH + NaOH --->
                                                                                                                                                  --->                              R - COO- + Na+ + H2O
                                                                                 H2O
      FeOCl        H 2O
                  ----->           FeO+ + Cl-                   R - COOH        <===>         R - COO- + H+                                              RCOO-
                                                                                                                                                                      Na+
                                                                                                                                                                                                   Na+
                                                                                 H2O                                                                           RCOO-    N +
                                                                                                                                                                        Na                                         OH-
                                  Cl-                           R - COONa -----> R - COO- + Na+                                                                   RCOO-   Na+                      OH-               Na+
                                        Cl-
                                                                                                                                                     R - COONa     RCOO- Na+
                                                                                                                                                                                                                         OH-
                        FeO+                                                                                                                                          -                                 Na+
                                   FeO+                                                                                                                          RCOO    Na+
                                              -                                        H+(Na+ )                                                         RCOO-
                                                                                                                                                              RCOO-
                                                                                                                                                                     Na+                                                  Na+
                                       FeO+ Cl                                   RCOO-         + +                                                                 +                            Na+      OH-
                                                                                      RCOO- H (Na )                                                             Na
               FeOCl                        FeO+ Cl
                                                   -
                                                                            R - COOH        RCOO- H+(Na+ )            5.- Protonación.
                                 FeO+ Cl-                                  (R - COONa)       RCOO- H+(Na+ )
                              FeO+                                                         RCOO-                      R - NH2 + HCl ----->              R - NH3+ + Cl-                    R - OH + HCl -----> R - OH2+ + Cl-
                        FeO+     Cl-                                                     RCOO-   H+(Na+ )              Proteína
                          Cl-                                                   RCOO    -
                                                                                                  H+(Na+ )                                                      Cl-                       Polisacárido -
                                                                                                                                                                                                     Cl
                                                                                     H+(Na+ )                                                             +           +    Cl-
                                                                                                                                                                                                   H+                     Cl-
                                                                                                                                                                                  Cl-
                                                                                                                                                                           +       Cl-                 Cl-
                                                                                                                                                                                                                          H+

                                                                                                                                                                                  Cl-             H+                     H+
                                                                                                                                                          +           +                        Cl-
                                                                                                                                                                          Cl-
                                                                                                                                                              Cl-                                                         Cl-
                                                     QUIMICA COLOIDAL                                                                                             QUIMICA COLOIDAL
                                                   PROF.ISMAEL YEVENES L                                         19                                             PROF.ISMAEL YEVENES L                                                                20




Prof. Ismael Yévenes                                                                                                                                                                                                                                      5
U. de Chile                                                                                                                                                                   QUÍMICA II 2009

            Universidad de Chile                                                                               Universidad de Chile

                                                           Coloides                                                                                     Coloides
             Fac. Odontología                                                                                   Fac. Odontología
             Area de Química                                                                                    Area de Química
               Química Oral                                                                                       Química Oral



                 Migración de Partículas Coloidales
                                                                                                            Estabilidad de Dispersiones Coloidales
                                                                                                         1.- Carga Eléctrica. Liófilos y Liófobos.
                         Anodo Cátodo                                        Anodo Cátodo
                                    +                                          +                                                                               _                   _
                                                                                                           +
                                                                                                                 +
                                                                                                                        +                   +
                                                                                                                                                +
                                                                                                                                                    +         _ _                 _ _
                                                                                 - -                                                       +         +
                                                                                                                                                              _ _                 _ _
                                     + +                                                                  +               +
                                                                                                                                                              _ _                 _ _
                                       +                                                                                                    +       +
                                       +
                                                                                 - -                       +
                                                                                                                 +
                                                                                                                         +
                                                                                                                                                +              _                   _
                                     +   +                                      - -

                                                                                                                                         Repulsión Electrostática.
                                                     QUIMICA COLOIDAL                                                                             QUIMICA COLOIDAL
                                                   PROF.ISMAEL YEVENES L                           21                                           PROF.ISMAEL YEVENES L                   22




            Universidad de Chile                                                                               Universidad de Chile

                            Coloides                                                                                                                    Coloides
             Fac. Odontología                                                                                   Fac. Odontología
             Area de Química                                                                                    Area de Química
               Química Oral                                                                                       Química Oral



      2.- Capa de solvatación. Liófilos.
                                                                                                                                       Floculación de Coloides
                          S                  -         S
        S         -                                        -           S
                                     +           +                                                                                    Aglomeración d P tí l
                                                                                                                                      A l      ió de Partículas
             -                     +               +               -
                                     +           +
         S           -                                         -       S
                                                                                 Capa de                    Coloide Liófobo                                     Coloide Liófilo
                           S             -             S                        Solvatación
                                                                                                                Disminución                          Disminución           Eliminación
                 S : Moléculas de Solvente.                                                                     Potencial Z                          Potencial Z         Capa Solvatación
                                                                                       H
                                                                       COOH        O
                                                                                                                                        Electrolito
                 H                                                                     H
                         O              OH
                 H
                                                                                                        Carga del Electrolito                        Concentración del
                                                                       NH3       H         O   H        Serie de Hoffmeister                            Electrolito
                                                     QUIMICA COLOIDAL
                                                   PROF.ISMAEL YEVENES L                           23                                         QUIMICA COLOIDAL                          24
                                                                                                                                            PROF ISMAEL YEVENES L




Prof. Ismael Yévenes                                                                                                                                                                         6
U. de Chile                                                                                                                                       QUÍMICA II 2009

         Universidad de Chile                                                          Universidad de Chile

                                             Coloides                                                                  Coloides
          Fac. Odontología                                                              Fac. Odontología
          Area de Química                                                               Area de Química
            Química Oral                                                                  Química Oral


                                         Serie de Hoffmeister
                                                                                                              Protección Coloidal
                                 Aniones                 Cationes
                                                                                   Liófilo + Liófilo ===> Compartición de la capa de solvatación.
                                Citrato (3-)                   Fe3+
                                Tartrato (2-)                  Al3+
                                   SO42-                       Fe2+
                                CH3COO -                       Ca2+                                                       Coloide
                                    Cl -                       Mg2+
                                   NO3 -                       Na+                                                        Liófobo
                                    I-                          K+
                                  SCN -                        Li+


                   Ej. : Sol de ( AgCl ) -                                          Liófilo Alto Peso Molecular                  Liófilo Bajo Peso Molecular
                                Na+ : Ba2+ : La3+ = 1 : 60 : 10000

            Capa de Solvatación -----> SO42- (Agente deshidratante)
                                         QUIMICA COLOIDAL                                                           QUIMICA COLOIDAL
                                       PROF.ISMAEL YEVENES L                  25                                  PROF.ISMAEL YEVENES L                         26




         Universidad de Chile                                                          Universidad de Chile

                                             Coloides                                                                  Coloides
          Fac. Odontología                                                              Fac. Odontología
          Area de Química                                                               Area de Química
            Química Oral                                                                  Química Oral



                                                                                                   2 Alg - Na + Ca2+           --->   Alg2 - Ca + 2 Na+
                      Reversibilidad de Coloides                                                       Sol                                  Gel
                                                                                                                             - Tº
                                                                                                                               T
       Sol -----> Floculación                         Reacción Irreversible                        Agar - Agar ( sol )     <===>          Agar -Agar   ( gel)
                                                                                                                             +Tº
       Sol <==> Floculación                           Proceso Reversible

       Sol -----> Gel                                 Proceso Irreversible                                ( FeOCl ) + + Na2SO4 ---> ( FeOCl )
       Sol <==> Gel                                   Proceso Reversible                                       Sol                C. Floculado

       Sol -----> Gel                                 Reacción Química                                    Albúmina + Na2SO4 ---> Albú i
                                                                                                          Albú i     N           Albúmina
       Sol <==> Gel                                   Proceso Físico                                         Sol                   C. Floculado
                                                                                                                                     + H 2O
                                                                                                                             Albúmina
                                                                                                                                 Sol
                                         QUIMICA COLOIDAL                                                           QUIMICA COLOIDAL
                                       PROF.ISMAEL YEVENES L                  27                                  PROF.ISMAEL YEVENES L                         28




Prof. Ismael Yévenes                                                                                                                                                 7
U. de Chile                                                                                                                                                                                                            QUÍMICA II 2009

               Universidad de Chile                                                                                                    Universidad de Chile

                                                                   Coloides                                                                                                          Coloides
                Fac. Odontología                                                                                                        Fac. Odontología
                Area de Química                                                                                                         Area de Química
                  Química Oral                                                                                                            Química Oral



                                                      Agar - Agar                                                                                                         Acido Algínico
                                          Sulfato de D-Galactosa                                                                                              Acido anhidro B - D - Manurónico

                                                            CH2OH                    HO       HO                                       COOH                                                     COOH
                  CH2OH                        HO                         O                                   O                                  O                                                        O
                                                                                                                                  OH                          O                                                    O
          HO                          O                                                  O                                             OH        OH                      OH     OH               OH           OH        OH     OH
                                                 O                                                        CH2HSO4                                                                     O
          O
                                                                          HO
                                                                                     8                                   n                                                      O                                              O    OH
                                                                                                                                                                         COOH                                           COOH
                                                                                                                                                                                                                   X
                                      HO

                                                                                                                                                         x = 180 - 930 ==> P.M. = 32000 - 200000
                                               n = 90 => P.M. = 150.000
                                                                                                                                                                   Ac. Al. + NaOH -----> Al - Na + H2O
                                                            - Tº              30 - 50ºC                                                                                                   Alginato de Sodio
                                               Sol      <==>          Gel
                                                            + Tº              70 -100ºC                                                                           2 Al - Na + Ca2+ -----> Al2 - Ca + 2Na+
                                               Aire                                                                                                                               H2O Alginato de Calcio
                  Agar - Agar                  ----->       Libera agua               --->     Contracción
                                                                                                                                                              2 Al - Na + CaSO4       ----->   Al2 - Ca + Na2SO4
                                                                                                                                                                   Sol                             Gel
                                                        QUIMICA COLOIDAL
                                                                                                                                QUIMICA COLOIDAL
                                                      PROF.ISMAEL YEVENES L                                              29                                                                                                          30
                                                                                                                              PROF.ISMAEL YEVENES L




               Universidad de Chile

                                                                   Coloides
                Fac. Odontología
                Area de Química
                  Química Oral




                                                                                             COOH
                                                                                 O
                                                                                                                     O
                                                                                                         OH   OH
                                                                                 OH      OH
                                                                                                O    O
                                          COOH                                                                COO
                                                                                                                          X
      O
                                             O                     Ca2+
               OH      OH
                                          OH   OH                                                                   Ca
                      O          O
                                                                                                              COO
               COOH
                                                        X                                                           O
                                                                                O
                                                                                         OH     OH
                                                                                                              OH    OH
                                                                                                O    O

                                                                                         COOH
                                                                                                                          X



      2 Al - Na + Na3PO4 + CaSO4                                   ----->
                                                                   -----> Ca3 ( PO4 )2 + Al2 - Ca + Na2SO4


                                                        QUIMICA COLOIDAL
                                                      PROF.ISMAEL YEVENES L                                              31




Prof. Ismael Yévenes                                                                                                                                                                                                                      8

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  • 1. U. de Chile QUÍMICA II 2009 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Medio de Dispersión Fase Dispersa Dispersiones Sistemas Soluciones Gruesas Coloidales Dispersión Tamaño Part. > 0.1 u 0.1 - 1 mu < 1 mu Nº Ats. Part. > 109 103 - 109 1 - 103 Homogénea Heterogénea Vis. Microsc. M. Ordin. M. Electr. M. Electr. Ret. Filtros F. Ordin. Ultraf. --- Diálisis --- Lenta Rápida Solución S l ió Sistema Si t Dispersión Tosca Difusión --- Lenta Rápida Coloidal o Grosera QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 1 PROF.ISMAEL YEVENES L 2 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Clasificación de Coloides Tipos de Sistemas Coloidales Liófobo Liófilo Medio de Dispersión p Fase de Dispersión p Ejemplo j p Afinidad por el Medio Gas Gas ------ Esferocoloides Micelar Gas Líquido Niebla Gas Sólido Humo Forma Coloide Estructura Líquido Gas Espuma Líquido Líquido Emulsión Lineales Molecular Líquido Sólido Suspensión Composición p Química Sólido Gas Espuma Sólido Líquido Emulsión Sólido Sólido Mezclas Inorgánico Orgánico Eutécticas Homopolares Heteropolares QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 3 PROF.ISMAEL YEVENES L 4 Prof. Ismael Yévenes 1
  • 2. U. de Chile QUÍMICA II 2009 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Coloides Inorgánicos Coloides Moleculares - Metales Soles de oro plata Metales. oro, plata. - Macromoléculas. Proteínas, polisacáridos. Enlaces - No metales. Azufre, grafito. covalentes. - Oxidos e hidróxidos. Fe2O3 , Fe ( OH )3 , Al ( OH )3 . - Sales coloidales. AgBr, BaSO4 , As2 S3 . Coloides Micelares Coloides Orgánicos Agrupaciones de partículas. Azufre, oro, hidróxido férrico, - Soles homopolares. Caucho / Benceno. jabones, emulsiones. Uniones de tipo Van der Waals. - Hidroxisoles. Polisacáridos en agua, almidón, glicógeno. Dependen del medio. - Soles heteropolares. Proteínas, jabones en agua. QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 5 PROF.ISMAEL YEVENES L 6 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Esferocoloides C. lineales Polisacáridos Glicógeno Celulosa Cadena Apolar ( R- ) p Almidón Proteínas Albúmina Colágeno Hemoglobina Miosina Fibrina Cabeza Polar ( -COO - ) Capacidad de Baja Alta Hinchamiento Viscosidad Baja Alta Micela de sal de ácido graso en agua. Birrefrigerancia Ninguna Positiva Capacidad de Débil Alta Formar Geles QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 7 PROF.ISMAEL YEVENES L 8 Prof. Ismael Yévenes 2
  • 3. U. de Chile QUÍMICA II 2009 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Propiedades Coloides 2.- 2.- Difusión. 3.- 3.- Sedimentación. Propiedades Cinéticas 1.- 1 - Movimiento Browniano Browniano. Tamaño partículas. Tamaño partículas. Temperatura. Temperatura. Fuerza de gravedad. Mov. Browniano. Viscosidad medio. (a) (b) Densidad medio. Colisiones entre partículas pequeñas (a) o partículas grandes (b) con moléculas del medio de dispersión. QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL 9 PROF.ISMAEL YEVENES L 10 PROF.ISMAEL YEVENES L Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral 4.- 4.- Diálisis. 5.- 5.- Viscosidad Dispersión S Solvente Coloidal Membrana Semipermeable Coloide Globular Coloide Fibrilar Solvente η QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 11 PROF.ISMAEL YEVENES L Tº 12 Prof. Ismael Yévenes 3
  • 4. U. de Chile QUÍMICA II 2009 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Propiedades Opticas Propiedades Eléctricas 1.- 1.- Efecto Tyndall I Carga Eléctrica. * Disociación Iónica Iónica. Cono de Tyndall * Adsorción Iónica. Método de Preparación Adición de un Ión Común. * Tipo de Coloide. Haz de Luz 1.- 1.- Adsorción de Iones. Método de Preparación. AgNO3 + KCl ---> AgCl + KNO3 Solución Dispersión Coloidal QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 13 PROF.ISMAEL YEVENES L 14 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral ∆E (mv) NO3- NO3- K+ ∆E (mv) NO3- Ag+ Ag+ + NO3- Ag Cl- Cl- A + Ag NO3- NO3- Ag+ NO3- Ag+ + K+ Ag AgCl Ag + NO3- NO3- Cl- Ag+ NO3- K+ K+ Cl- K+ 1 Ag+ NO3- Doble Capa < Ag+ Cl- 0.001N 2 Ag+ NO3- NO3- 3 Fija Ag+ 0.01N NO3- NO3- 0.1N < Capa Difusa Potencial Distancia A Distancia A Electrocinético ( Potencial Z ) Efecto de la concentración de Efecto de la carga del los contraiones sobre contraión sobre el el potencial Z. potencial Z. QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 15 PROF.ISMAEL YEVENES L 16 Prof. Ismael Yévenes 4
  • 5. U. de Chile QUÍMICA II 2009 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral KCl + AgNO3 ---> ---> AgCl + KNO3 2.- 2.- Adsorción de Iones. Ión Común. AgCl + HCl H+ H+ Cl- Cl- Cl- H+ H+ H+ K+ Cl- + K+ NO3- K+ Ag+ Cl- H Cl- Cl- Cl- Cl- K+ Cl- AgCl Cl- H+ H+ Cl- H+ K+ Cl- NO3- Cl- H+ Cl- Cl- - H+ H+ Ag+ Cl- Cl Cl- K+ H+ Cl- K+ H+ AgCl NO3- Cl- Cl- K+ K+ PbSO4 + PbCl2 Cl- Pb2+ Cl- K+ Cl- K+ Cl- Pb2+ K+ Pb2+ Cl- Pb2+ Cl- Cl- Cl- NO3- Cl- - Pb2+ Cl Pb2+ Cl- Ag+ K+ K+ PbSO4 Pb2+ Cl- Pb2+ Pb2+ Cl- Pb2+ Cl- Pb2+ Cl- Pb2+ Cl- Cl- QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 17 PROF.ISMAEL YEVENES L 18 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral 3.- Autodisociación Iónica. 4.- 4.- Neutralización R - COOH + NaOH ---> ---> R - COO- + Na+ + H2O H2O FeOCl H 2O -----> FeO+ + Cl- R - COOH <===> R - COO- + H+ RCOO- Na+ Na+ H2O RCOO- N + Na OH- Cl- R - COONa -----> R - COO- + Na+ RCOO- Na+ OH- Na+ Cl- R - COONa RCOO- Na+ OH- FeO+ - Na+ FeO+ RCOO Na+ - H+(Na+ ) RCOO- RCOO- Na+ Na+ FeO+ Cl RCOO- + + + Na+ OH- RCOO- H (Na ) Na FeOCl FeO+ Cl - R - COOH RCOO- H+(Na+ ) 5.- Protonación. FeO+ Cl- (R - COONa) RCOO- H+(Na+ ) FeO+ RCOO- R - NH2 + HCl -----> R - NH3+ + Cl- R - OH + HCl -----> R - OH2+ + Cl- FeO+ Cl- RCOO- H+(Na+ ) Proteína Cl- RCOO - H+(Na+ ) Cl- Polisacárido - Cl H+(Na+ ) + + Cl- H+ Cl- Cl- + Cl- Cl- H+ Cl- H+ H+ + + Cl- Cl- Cl- Cl- QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 19 PROF.ISMAEL YEVENES L 20 Prof. Ismael Yévenes 5
  • 6. U. de Chile QUÍMICA II 2009 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Migración de Partículas Coloidales Estabilidad de Dispersiones Coloidales 1.- Carga Eléctrica. Liófilos y Liófobos. Anodo Cátodo Anodo Cátodo + + _ _ + + + + + + _ _ _ _ - - + + _ _ _ _ + + + + _ _ _ _ + + + + - - + + + + _ _ + + - - Repulsión Electrostática. QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 21 PROF.ISMAEL YEVENES L 22 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral 2.- Capa de solvatación. Liófilos. Floculación de Coloides S - S S - - S + + Aglomeración d P tí l A l ió de Partículas - + + - + + S - - S Capa de Coloide Liófobo Coloide Liófilo S - S Solvatación Disminución Disminución Eliminación S : Moléculas de Solvente. Potencial Z Potencial Z Capa Solvatación H COOH O Electrolito H H O OH H Carga del Electrolito Concentración del NH3 H O H Serie de Hoffmeister Electrolito QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 23 QUIMICA COLOIDAL 24 PROF ISMAEL YEVENES L Prof. Ismael Yévenes 6
  • 7. U. de Chile QUÍMICA II 2009 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Serie de Hoffmeister Protección Coloidal Aniones Cationes Liófilo + Liófilo ===> Compartición de la capa de solvatación. Citrato (3-) Fe3+ Tartrato (2-) Al3+ SO42- Fe2+ CH3COO - Ca2+ Coloide Cl - Mg2+ NO3 - Na+ Liófobo I- K+ SCN - Li+ Ej. : Sol de ( AgCl ) - Liófilo Alto Peso Molecular Liófilo Bajo Peso Molecular Na+ : Ba2+ : La3+ = 1 : 60 : 10000 Capa de Solvatación -----> SO42- (Agente deshidratante) QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 25 PROF.ISMAEL YEVENES L 26 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral 2 Alg - Na + Ca2+ ---> Alg2 - Ca + 2 Na+ Reversibilidad de Coloides Sol Gel - Tº T Sol -----> Floculación Reacción Irreversible Agar - Agar ( sol ) <===> Agar -Agar ( gel) +Tº Sol <==> Floculación Proceso Reversible Sol -----> Gel Proceso Irreversible ( FeOCl ) + + Na2SO4 ---> ( FeOCl ) Sol <==> Gel Proceso Reversible Sol C. Floculado Sol -----> Gel Reacción Química Albúmina + Na2SO4 ---> Albú i Albú i N Albúmina Sol <==> Gel Proceso Físico Sol C. Floculado + H 2O Albúmina Sol QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 27 PROF.ISMAEL YEVENES L 28 Prof. Ismael Yévenes 7
  • 8. U. de Chile QUÍMICA II 2009 Universidad de Chile Universidad de Chile Coloides Coloides Fac. Odontología Fac. Odontología Area de Química Area de Química Química Oral Química Oral Agar - Agar Acido Algínico Sulfato de D-Galactosa Acido anhidro B - D - Manurónico CH2OH HO HO COOH COOH CH2OH HO O O O O OH O O HO O O OH OH OH OH OH OH OH OH O CH2HSO4 O O HO 8 n O O OH COOH COOH X HO x = 180 - 930 ==> P.M. = 32000 - 200000 n = 90 => P.M. = 150.000 Ac. Al. + NaOH -----> Al - Na + H2O - Tº 30 - 50ºC Alginato de Sodio Sol <==> Gel + Tº 70 -100ºC 2 Al - Na + Ca2+ -----> Al2 - Ca + 2Na+ Aire H2O Alginato de Calcio Agar - Agar -----> Libera agua ---> Contracción 2 Al - Na + CaSO4 -----> Al2 - Ca + Na2SO4 Sol Gel QUIMICA COLOIDAL QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 29 30 PROF.ISMAEL YEVENES L Universidad de Chile Coloides Fac. Odontología Area de Química Química Oral COOH O O OH OH OH OH O O COOH COO X O O Ca2+ OH OH OH OH Ca O O COO COOH X O O OH OH OH OH O O COOH X 2 Al - Na + Na3PO4 + CaSO4 -----> -----> Ca3 ( PO4 )2 + Al2 - Ca + Na2SO4 QUIMICA COLOIDAL PROF.ISMAEL YEVENES L 31 Prof. Ismael Yévenes 8