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
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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
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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
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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
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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
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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
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Coloides Coloides
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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
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Coloides Coloides
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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
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Coloides Coloides
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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
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Coloides Coloides
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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
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Coloides Coloides
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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
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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
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Coloides Coloides
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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
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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
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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
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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