Palabras Clave: Coloides Efecto Tyndall, diferenciación ... · COLOIDES: Los coloides, también...
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OBTENCIÓN DE COLOIDES Integrantes: Maria Alejandra Aranguren Navarro, Nicolás Antonio Avilez Jiménez, Kristian Camilo Vargas Conde, Julián David Pineda Milán Fecha de realización: 30 de Octubre Fecha de entrega: 13 de Noviembre Palabras Clave: Coloides, Efecto Tyndall, diferenciación, propiedades. Resumen Esta variedad de experimentos tienen como fin lograr la diferenciación de las propiedades de los coloides como pueden ser el color de algunas sustancias, o el efecto Tyndall; a su vez permite reconocer como es posible obtener diferentes tipos de coloides y por ultimo permite diferenciar un coloide de una solución. Objetivo Reconocer las propiedades de los coloides, identificarlos y presentar un análisis de sus características y elementos esenciales. Marco Teórico COLOIDES: Los coloides, también llamados dispersiones coloidales, son los gases, líquidos o sólidos que se encuentran en la línea divisoria entre las disoluciones y las mezclas heterogéneas, esto debido al tamaño de partículas, pues estas normalmente poseen un diámetro que oscila entre 10 Å y 2000 Å, lo cual implica un gran tamaño en escala molecular, pero un tamaño pequeño para lograr permanecer suspendidas indefinidamente en un sistema ; cada uno de los coloides está formado por una fase, una sustancia dispersora o
Transcript of Palabras Clave: Coloides Efecto Tyndall, diferenciación ... · COLOIDES: Los coloides, también...
OBTENCIÓN DE COLOIDES
Integrantes: Maria Alejandra Aranguren Navarro, Nicolás Antonio Avilez Jiménez, Kristian
Camilo Vargas Conde, Julián David Pineda Milán
Fecha de realización: 30 de Octubre
Fecha de entrega: 13 de Noviembre
Palabras Clave: Coloides, Efecto Tyndall, diferenciación, propiedades.
Resumen
Esta variedad de experimentos tienen como fin lograr la diferenciación de las propiedades de los
coloides como pueden ser el color de algunas sustancias, o el efecto Tyndall; a su vez permite
reconocer como es posible obtener diferentes tipos de coloides y por ultimo permite diferenciar
un coloide de una solución.
Objetivo
Reconocer las propiedades de los coloides,
identificarlos y presentar un análisis de sus
características y elementos esenciales.
Marco Teórico
COLOIDES:
Los coloides, también llamados dispersiones
coloidales, son los gases, líquidos o sólidos
que se encuentran en la línea divisoria entre
las disoluciones y las mezclas heterogéneas,
esto debido al tamaño de partículas, pues
estas normalmente poseen un diámetro que
oscila entre 10 Å y 2000 Å, lo cual implica
un gran tamaño en escala molecular, pero un
tamaño pequeño para lograr permanecer
suspendidas indefinidamente en un sistema;
cada uno de los coloides está formado por
una fase, una sustancia dispersora o
disolvente y una sustancia dispersa o un
soluto. (Brown LeMay Bursten, 2004, pg.
512).Estas tres características determinan un
tipo de coloide específico, estos pueden ser:
Soles:
Los soles son coloides que se
caracterizan por tener un sólido disperso
en un líquido, es decir que la sustancia
dispersa está en estado sólido y la
sustancia dispersora en estado líquido,
entre ellos se encuentra la pintura o la
leche de magnesia. (Brown LeMay
Bursten, 2004, pg. 512).
Geles:
Los geles son coloides que se
caracterizan por ser un tipo anómalo de
coloide, es decir que un fino retículo se
extiende por todo el sistema en el seno
de un líquido, por lo tanto son líquidos
dispersos en sólidos. (Brown LeMay
Bursten, 2004, pg. 512).
Aerosoles:
Los aerosoles son coloides que se
caracterizan por tener como sustancia
dispersa un líquido o un sólido y como
sustancia dispersora un gas, entre ellos se
encuentra la niebla o el humo. (Brown
LeMay Bursten, 2004, pg. 512).
Espumas:
Las espumas son coloides que se
caracterizan por tener como sustancia
dispersa un gas y como sustancia
dispersora un sólido o un líquido,
ejemplos de ellas pueden ser los
malvaviscos o la crema batida. (Brown
LeMay Bursten, 2004, pg. 512).
Emulsión:
Las emulsiones son coloides que se
caracterizan por tener como sustancia
dispersora y sustancia dispersa un
líquido, estas presentan diferencias en su
constitución, es decir que un líquido se
encontrara en una fase oleosa y el otro
líquido en fase acuosa, entre ellas se
encuentra la leche.(Brown LeMay
Bursten, 2004, pg. 512).
A su vez los coloides cuentan con
propiedades generales que se encuentran
presentes o son visibles en la mayoría de las
dispersiones coloidales, estas son:
El Efecto Tyndall:
Esta propiedad se caracteriza por
permitir observar en las dispersiones
coloidales una apariencia lechosa o
turbia, siendo esto posible por la
dispersión de luz por sus partículas,
puesto que son estas partículas las
encargadas de dispersar la luz; ese efecto
se puede evidenciar en el aire neblinoso
de un bosque, cuando a este le llega luz
solar. (Brown LeMay Bursten, 2004, pg.
512).
Movimiento Browniano:
Este efecto es evidenciado al observar un
movimiento aleatorio, es decir, en
zigzag, de las partículas dispersas de una
dispersión coloidal. (Brown LeMay
Bursten, 2004, pg. 512).
Los coloides que poseen como medio
dispersor el agua pueden ser coloides
hidrofílicos o hidrofóbicos:
Coloides Hidrofílicos:
Los coloides hidrofílicos son aquellos en
los cuales sus moléculas interactúan con
el agua sin presentar repulsión alguna,
por lo tanto se dice que esto coloides
“aman el agua”; entre ellas se encuentran
las enzimas y anticuerpos del cuerpo
humano. (Brown LeMay Bursten, 2004,
pg. 513).
Coloides Hidrofóbicos:
Los coloides hidrofóbicos son aquellos
en los cuales sus moléculas presentan
una gran repulsión contra las moléculas
de agua, y por lo tanto se pliegan de
manera que siempre estén alejados de las
moléculas de agua, por esta razón
dispersiones coloidales hidrofóbicas solo
se pueden preparar en agua si las
moléculas se estabilizan y así formar una
afinidad momentánea entre ellas. (Brown
LeMay Bursten, 2004, pg. 513).
Los coloides al igual que los gases, los
líquidos o los sólidos presentan propiedades
características de ellos, estas propiedades
coligativas dependen únicamente de la
concentración del soluto, entre esas se
encuentran:
Abatimiento de la presión de vapor:
El grado de abatimiento de la presión de
vapor al agregar soluto depende de su
concentración, es decir, que la presión de
vapor de la disolución es menor que la
del disolvente puro; esta propiedad
obedece a la Ley de Raoult, la cual
establece que la presión parcial ejercida
por el vapor de disolvente de una
disolución es igual al producto de la
fracción molar del disolvente en la
disolución y la presión de vapor del
disolvente puro, esto siempre cuando sea
una disolución con comportamiento
ideal. (Brown LeMay Bursten, 2004, pg.
502).
Elevación del punto de ebullición:
La elevación del punto de ebullición es
una consecuencia de la disminución de la
presión de vapor, por tanto el punto de
ebullición de la disolución es más alto
que el del líquido puro, para determinar
el cambio en temperaturas es necesario
aplicar la constante ebulloscópica y así
determinar la resta entre el punto de
ebullición de la disolución y el punto de
ebullición del disolvente puro. (Brown
LeMay Bursten, 2004, pg. 504).
Descenso crioscópico:
El descenso crioscópico se presenta
cuando se adiciona soluto y esto produce
un descenso en el punto de fusión, en
esta será necesario aplicar la constante
crioscópica para determinar la variación
entre las temperaturas de fusión. (Brown
LeMay Bursten, 2004, pg. 504).
Abatimiento del punto de congelación:
El abatimiento del punto de congelación
es posible debido a que el punto de
congelación de la disolución es más bajo
que el punto de congelación del líquido
puro, por ello es necesario establecer la
diferencia entre el punto de congelación
del disolvente puro y el punto de
congelación de la disolución. (Brown
LeMay Bursten, 2004, pg. 506).
Presión osmótica:
La presión osmótica está estrechamente
relacionado con la ósmosis, teniendo en
cuenta que la ósmosis se define como el
movimiento neto del disolvente siempre
hacia la disolución que tiene la
concentración más alta de soluto,
podemos decir que la presión osmótica
de una disolución, es la presión que se
requiere ejercer para detener la osmosis,
es decir, para detener el flujo a través de
la membrana, esta presión es
directamente proporcional a la
concentración de la disolución. (Brown
LeMay Bursten, 2004, pg. 507).
Método experimental
Resultados
PRIMERA EXPERIENCIA:
En esta experiencia se realizó el coloide
pintura, en el cual fue posible determinar
que entre más solvente, es decir agua, se
añadiera a la mezcla la pintura aumentaba su
fluidez, y de esta manera al ponerle un rayo
de luz, para determinar la existencia de
coloide por medio del Efecto Tryndall, es
decir que estas sustancias (pinturas)
dispersaron la luz y por ello fue posible
determinar pertenecían a las suspensiones
coloidales.
SEGUNDA EXPERIENCIA:
En esta experiencia se realizó el coloide
“bolitas de gel”, este coloide consta de gel
en forma de bolitas que al ser introducidas
en agua la absorben y de esta forma logran
aumentar su tamaño, es decir que en este
coloide fue posible evidenciar la presencia
hidrofílica además del efecto Tryndall,
determinado con el rayo de luz.
TERCERA EXPERIENCIA:
En esta experiencia se realizó el coloide
vela, en este fue posible evidenciar los
cambios de estado que presento la parafina,
pues para lograr obtener una forma
específica la parafina debía ser previamente
sometida a altas temperaturas para lograr un
cambio de fase, de sólido a líquido,
posteriormente al tenerla derretida en el
recipiente del cual iba a tomar la forma,
presento un cambio de estado, de líquido a
sólido, en este no se presenta la necesidad de
inducir temperatura, pues este proceso se
produce de una manera mucho más efectiva.
Discusión
Las tres experiencias realizadas fueron
determinados como coloides o suspensiones
coloidales, puesto que en ellos se produce la
mezcla de sólidos con líquidos en los cuales
algunas partículas se difieren, a su vez estas
suspensiones coloidales cuentan con
pigmentos que son los encargados de
otorgarle un color determinado al coloide
vela, al coloide “bolitas de gel” y al coloide
pintura, esto siendo posible al agregarles
colorantes naturales que permitan la
absorción de su color; otro factor de la
notable diferenciación entre las suspensiones
coloidales y las disoluciones fue el efecto
Tryndall el cual permite evidenciar como la
luz se dispersa al tener contacto con las
partículas del coloide, las cuales en su
mayoría no es posible observarlas con el ojo
humano.
Conclusiones
1. En la primera experiencia podemos
evidenciar como la harina y la sal se
disuelven en el agua dando como resultado
un coloide en el cual la fase dispersa es
sólida y la cual tiene una fuerza de adhesión
alta.
2. Por el contrario de la primera experiencia,
este coloide presenta una fuerza de cohesión
bastante alta, fuerza que no permite su fácil
disolución, puesto que las moléculas están
ya de por sí, bastante unidas.
3. Finalmente en la tercera experiencia,
vemos un coloide cuya fase dispersora es
sólida la cual hace que tenga características
de este, aunque asimismo tenga tendencias
de líquido, las cuales hacen que cambie de
estado al poco calentamiento, pero al
mantener dichas propiedades de sólido
anteriormente mencionadas, vuelva al estado
de la fase dispersora, es decir, la fase sólida.
Cuestionario
1.
2. ¿Están presentes coloides hidrofílicos?
Diga cuales y porque.
Si están presentes coloides hidrofílicos
La pintura
Bolitas en gel
Aunque la pintura no es totalmente
hidrofílica, presenta ciertas propiedades de
este coloide, puesto que al juntarse con agua,
sus moléculas la aceptan sin inconveniente
Fase
del coloide
Sustancia
dispersora
Sustancia
dispersa
Tipo de
coloide
Experiencia
Líquido Líquido Sólido Sol Primera
Sólido Líquido Líquido Emulsión Segunda
Sólido Sólido Líquido Emulsión solida Tercera
alguno y el agua le otorga mayor fluidez a
esta sustancia coloidal.
Las bolitas de gel si presentan todas las
propiedades de los coloides hidrofílicos pues
este tiene afinidad con el agua, es decir
que pueden interactuar con ella y de esta
manera estabilizan la molécula en el agua,
debido a la capacidad de formar puentes de
hidrogeno, además de esto estas bolitas de
gel, aumentan su tamaño al ser introducidas
en agua.
3. ¿Están presentes coloide hidrofóbicos?
Diga cuales y porque.
Ninguno de los colides presentados en
estas tres experiencias poseen
propiedades hidrofóbicas. La tercera
experiencia, es decir la vela, no presenta
propiedades hidrofílicas ni propiedades
hidrofóbicas totalmente, pero a pesar de
ello se puede afirmar que este coloide se
encuentra más inclinado hacia las
propiedades de los coloides hidrofóbicos
puesto que sus moléculas no interactúan,
ni son amigables con el agua.
4. ¿Cómo es conocido el fenómeno de los
coloides en el cual la luz se dispersa?
Explique.
El fenómeno de los colides por el cual la
luz se dispersa es el Efecto Tryndall, el
cual consta de poner un rayo de luz junto
a la sustancia y si la luz se dispersa es
debido a la presencia de sustancias
coloidales, esto debido a que las
moléculas de soluto individuales de la
disolución no dispersan la luz.
5. Falso o Verdadero, si es el caso explique
su respuesta:
a. El humo es un ejemplo del tipo de coloide
aerosol. VERDADERO
b. El vidrio rubí es un ejemplo de coloide
que presenta sustancia dispersora gas y
sustancia dispersa sólido. FALSO
c. Un tipo de coloide con fase líquida y
soluto líquido es la emulsión.
VERDADERO
d. La fase coloidal con disolvente gaseoso y
soluto gaseoso tiene como ejemplo la niebla.
FALSO
e. La mantequilla es una espuma sólida.
FALSO
f. Los colides son disoluciones. FALSO
6. ¿Por qué es producida una colorida
puesta de sol?
Una colorida puesta de sol es producida
por la dispersión de la luz del sol por
partículas coloidales como el humo o
polvo.
7. ¿La proteína es una molécula hidrofílica
o hidrofóbica? Explique
Hidrofilica, ya que la molécula se
estabiliza en el agua formando puentes
de hidrogeno.
8. ¿Cómo se diferencia un coloide de una
suspensión?
La principal diferencia son el tamaño de
las partículas de la fase dispersa en cada
tipo; las partículas en las suspensiones
son visibles a nivel macroscópico (mayor
a 1000nm), y de los coloides a nivel
microscópico (entre 1nm y 1000nm)
9. . ¿Qué fase se presenta con menor
proporción en un coloide?
La fase dispersa es la cual está presente
en menor proporción en los coloides.
10. ¿Cómo es el comportamiento de los
coloides a altas temperaturas? Explique.
A altas temperaturas las partículas
coloidales aumentan su tamaño, puesto
que se aumenta el número de choques
entre ellas por el aumento del
movimiento de las partículas y por esto
las partículas quedan unidas y así es
posible evidenciar el aumento de tamaño
de sus partículas, es decir que existe una
relación directamente proporcional entre
la temperatura, el número de choques de
las partículas y su tamaño.
Bibliografía
Brown LeMay Bursten. (2004). Química: La
Ciencia Central. México. Editorial Pearson.
Raymond Chang. (2010). Química. México.
Editorial Mc Graw Hill.
Anexo: Imágenes de las experiencias
PRIMERA EXPERIENCIA:
SEGUNDA EXPERIENCIA:
TERCERA EXPERIENCIA:
Anexo: Complementación informe
“SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES”
Marco Teórico
SÓLIDOS:
Los sólidos cristalinos toman diversas
formas, estas formas se diferencian por las
características que presentan las celdas
unitarias en ellos. (Brown LeMay Bursten,
2004, pg. 432).
Celdas Unitarias:
Las celdas unitarias son la unidad estructural
esencial repetida de un sólido cristalino,
normalmente las celdas unitarias poseen seis
caras con forma de paralelogramo, estas
están formadas por aristas, ángulos entre las
aristas y los puntos reticulares, en los puntos
reticulares se pueden ubicar átomos,
moléculas o iones. (Brown LeMay Bursten,
2004, pg. 432).
Las celdas unitarias pueden tener estructura
cúbica simple, tetragonal, ortorrómbica,
romboédrica, monoclínica, triclínica o
hexagonal. (Brown LeMay Bursten, 2004,
pg. 432).
Las celdas unitarias con estructura cúbica
pueden ser:
Cúbica primitiva:
Esta estructura cristalina se presenta
principalmente en las sales;
en ella se encuentra 1 átomo
y la longitud de la arista es
de 2 veces el radio. ). Imagen tomada de:
(Raymond Chang., 2010, pg. 475).
Cúbica centrada en el
cuerpo:
Esta estructura
cristalina presenta 2 átomos y la
longitud de la arista es de 4 veces el
radio dividido raíz de 3. Imagen tomada
de: (Raymond Chang., 2010, pg. 475).
Cúbica centrada en
las caras:
Esta estructura
cristalina posee
cuatro átomos y la longitud de la arista
es de raíz de 8 veces el radio. (Brown
LeMay Bursten, 2004, pg. 432). Imagen
tomada de: (Raymond Chang., 2010, pg.
475).
Resultados
PRIMERA EXPERIENCIA:
En esta experiencia la sal del recipiente con
agua, se ha adherido completamente al hilo
formando cristales de cloruro de sodio,
formando así una estructura cristalina cúbica
centrada en las caras, estas moléculas poseen
ahora una gran fuerza de atracción, puesto
que al intentar separarlas ha sido casi
imposible debido a la fuerza que presenta la
unión de sus moléculas al hilo.
Adicionalmente hemos dejado el otro
recipiente con poca agua y la sal saturada
junto con el recipiente de bastante agua y
solución normal, ni sobresaturada ni
insaturada, en este recipiente la sal se ha
cristalizado de la forma en que es posible
observar claramente como es la estructura
cristalina, esto podrá ser observado en las
imágenes posteriores.
Conclusiones
En la primera experiencia, se da la
formación de un cristal de cloruro de
sodio debido a que al perturbarse el
medio en el que este se encuentra (es
decir, solución acuosa), la sal binaria se
adhiere a la impureza que se encuentra
en el medio (el clip) para solidificarse
poco a poco y así dar como resultado la
formación del cristal.
Cuestionario (Primera Experiencia)
1. ¿Por qué al formarse el cristal, este
adquiere una forma cúbica? Explique lo
ocurrido haciendo uso la teoría
molecular y la morfología cristalina.
La teoría molecular plantea diferentes
factores por las cuales los cristales de
sal obtienen su forma cubica, siendo la
razón principal el tamaño de los átomos
que lo forman y el tipo de fuerzas que
actúan entre ellos; Por ejemplo la
estructura de este cristal es de forma
cubica, y se debe a que los átomos de
cloro y de sodio, dispuestos
alternadamente, forman una red cúbica
que se va repitiendo con la misma
orientación en toda la sustancia,
formando una red cristalina en forma de
un cubo.
2. ¿Qué tiene que ver la cantidad de sal en
el agua con la formación de cristales?
La cantidad de sal no tiene
repercusiones ya que si la disolución no
acepta más sal no es posible diluirla más,
así que la cantidad no afecta porque los
cristales no se formaran más rápido y
mejor.
3. ¿Cómo modifica la formación del cristal
el hilo sujeto al lápiz con el hilo sujeto al
clip? Modifica demasiado la formación
ya que si se el experimento se realiza sin
el hilo sujeto al lápiz con el hilo sujeto al
clip los cristales de la mezcla saturada
se formaran en desorden , en cambio con
este simple arreglo , la sal disuelta
cristaliza en las paredes del recipiente y
en el clip, dando como resultado unos
cristales formados en orden a lo largo del
hilo.
Bibliografía
Brown LeMay Bursten. (2004). Química: La
Ciencia Central
Raymond Chang. (2010). Química
Anexo: Imágenes de la primera
experiencia
