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OBJETIVO
Preparar 100mL de solução de uma suspensão de Hidróxido de Magnésio [Mg(OH) 2 ] 0,05 M e realizar a filtração simples da solução preparada observar as transformações ocorridas no material filtrado. Observar, a dispersão de um raio luminoso à medida que ele passa através da mistura, chamado de efeito TYNDALL. Obter sol com aquecimento da solução saturada. Constituir uma emulsão, através de líquidos imiscíveis, com ajuda de dispersante. Analisar a reação do carvão vegetal e do carvão ativo em solução de azul de metileno, após seu aquecimento e centrifugação. Considerando que a substância colóide reage impedindo formação de precipitado, observar a formação ou não de sólidos suspensos. Formar um colóide (gel), através de uma solução saturada, observar a variação do estado físico da solução e a não alteração de suas propriedades.
INTRODUÇÂO
MISTURA HETEROGÊNEA – SUSPENSÃO
Uma mistura é constituída por duas ou mais substâncias puras, sejam elas simples ou compostas. As proporções entre os constituintes de uma mistura podem ser alterados por processos químicos, como a destilação. Todas as substâncias que compartilham um mesmo SISTEMA, portanto, constituem uma mistura. Existem dois tipos fundamentais de misturas, as homogêneas e as heterogêneas. Mistura homogênea é aquela cujas substâncias constituintes não podem ser identificadas pois, possuem as mesmas propriedades em toda a sua extensão. Tais substâncias sofrem dissolução, ou seja, a sua mistura produz somente uma fase. Isso quer dizer que toda mistura homogênea é uma solução. Mistura homogênea é um conjunto de substâncias solúveis entre si Uma mistura é dita heterogênea quando é possível distinguir visualmente os elementos que a compõem, ou seja, apresenta duas ou mais fases. Esta mistura é caracterizada por componentes que estão misturados, porém não dissolvidos. Suspensão é uma mistura heterogênea na qual as partículas são grandes o suficiente para serem visualizadas, a olho nu ou com o auxilio de um microscópio.
FILTRAÇÃO SIMPLES
A filtração simples consiste na separação de partículas sólidas que se apresentam sensivelmente maior do que as partículas encontradas em líquidos, através de um processo característico das misturas heterogêneas do tipo sólido
- líquido. Seu mecanismo se processa com a separação de partículas sólidas, que são maiores, e ficam retidas nos poros do filtro. Consequentemente as partículas das substâncias que se encontram em fase líquida, sendo menores, atravessam os poros do filtro.
EFEITO TYNDALL
O efeito Tyndall é uma técnica usada para identificar uma dispersão coloidal. As partículas que compõem os sistemas coloidais são muito pequenas para serem identificadas a olho nu, mas o seu tamanho é maior do que o do comprimento de onda da luz visível. Por isso, uma luz que atravesse um sistema coloidal será refratada pelas partículas.
De acordo com EBBING:
Embora um coloide pareça homogeneo, pois as particulas dispersas são muito pequenas, podem ser destinguidas da solução verdadeira pela capacidade de dinfundir (espalhar) a luz. A difusão da luz pelas particulas de um coloide é o efeito TYNDALL. Por exemplo a atmosfera parece um gas transparente, mas quando se observa tranversalmente um raio de sol contra fundo escuro, são perceptiveis, pela difusão da luz, pequenos fragmentos de poeira suspensos no ar.
OBTENÇÃO DE SOL
Um colóide, ou dispersão coloidal, é um tipo de dispersão em que as partículas do disperso ficam disseminadas no meio do dispersante, que pode ser a água, sem sofrerem deposição por ação da gravidade, o que aparentemente confere à mistura um aspecto homogêneo dado que as dimensões das partículas em causa são muito reduzidas (entre 10-6^ m a 10-9m).
Segundo VOGEL: Os sistemas coloidais, que apresentam um liquido como meio de dispersão, são geralmente denominado sóis para destingui-los das soluções verdadeiras; A natureza do liquido indicado por um prefixo, como hidrossol, alcoossol etc. O sólido produzido apos a coagulação ou floculação de um sol foi originalmente denominado gel, mas esta expressão esta agora restrita aos casos em que todo sisitema forma um estado semi-sólido sem que houvesse inicialmente qualquer liquido sobrenadante.
PREPARAÇÃO DE EMULSÃO
Emulsão é a mistura entre dois líquidos imiscíveis em que a fase dispersa encontra-se na forma de finos glóbulos no meio do outro líquido. Emulsões são instáveis termodinamicamente e, portanto não se formam espontaneamente, sendo necessário fornecer energia para formá-las através de agitação. Com o tempo as emulsões tendem a retornar para o estado estável de óleo separado da água.
ADSORÇÃO - PROPRIEDADE DOS COLÓIDES
Adsorção é a adesão de moléculas de um fluido a uma superfície sólida, sem necessariamente haver reação quimica. O grau de adsorção depende da temperatura, da pressão e da área da superfície, os sólidos porosos como o carvão são ótimos adsorventes. As forças que atraem o adsorvido podem ser químicas ou físicas. A adsorção química é empregada na molécula, as mesmas se unem à superfície do adsorvente através de ligações químicas. Na adsorção física as moléculas interagem por interações de Van der Walls e nao formam ligaçoes químicas.
Segundo ROZENBERG: Uma caracteristica interessante do estado coloidal é apresentar a matéria, neste estado, uma superficie de área muito grande em consequência das dimensões muito reduzidas das micelas.
PROTEÇÃO DE COLÓIDES
Como protetor colóide, gelatina, ou gomas-arábica ou proteína, que têm como função evitar interação entre os reagentes e assim evitar a inversão de fases. A proteção do colóide tem como objetivo separar os reagentes, devido ao tamanho da molécula ser grande, os reagentes tem dificuldade de interagir, não havendo reação química, como aconteceria sem a intervenção do colóide protetor.
Solução de Hidróxido de Magnésio [Mg(OH) 2 ] 0.05 M
Carvão Mineral Carvão Ativo Brometo de Potássio (KBr) 0,1 M Nitrato de Prata (AgNO 3 ) 0,1 M
2. MÉTODOS
PREPARAÇÃO DE UMA MISTURA HETEROGÊNIA–SUSPENSÃO
Suspensão Hidróxido de Magnésio
Tendo calculado a massa de hidróxido de magnésio necessária para o preparo de uma solução de 100 mL na concentração de 0.05 M, obteve-se uma massa de 0.29 g. Utilizando uma balança semi-analítica, introduziu sobre ela um béquer, feito a tara, em seguida com uma espátula colocou-se o hidróxido de magnésio (Mg(OH) 2 ), até obter aproximadamente 0,29 g. Em seguida
dissolveu-se esse soluto em uma quantidade de água (H 2 O) menor que a
desejada. Transferiu-se com o auxilio de um funil e um bastão a solução para um balão volumétrico de 100 mL. Seguindo todo o procedimento de lavagem das vidrarias utilizadas com o objetivo de não haver perda de nenhum soluto. Seqüentemente completou-se com água destilada ate o menisco utilizando uma pisseta, finalizou-se o procedimento com a agitação a fim de homogeneizar a solução.
FILTRAÇÃO SIMPLES – SEPARAÇÃO DE SÓLIDO-LIQUIDO
Utilizando um tripé para o apoio do triângulo de porcelana e de um funil, dobraram-se dois filtros de papel. Colocando-os dentro do funil e pissetando para sua adesão. Na parte inferior do tripé colocou-se um béquer com capacidade de 250 mL para receber o filtrado. Despejou-se a solução preparada anteriormente no funil, a fim de filtrá-la.
SISTEMAS COLOIDAIS
Efeito tyndall
Munido de um tubo de ensaio com uma solução de amido, o professor aproximou o tubo de um feixe de luz branca, percebendo-se que a luz ficou retida pela solução. Em experimento similar, desta vez, com a projeção de um laser em um ambiente escuro, inseriu-se no local partículas coloidais através da fumaça sendo possível visualizar o caminho percorrido pelo laser.
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Proteção de colóides (AgBr COLOIDAL)
Utilizando um tubo de ensaio com o auxilio de uma pipeta colocou-se 0.5 mL de água destilada, colocando 3 gotas de brometo de potássio (KBr) 0,1 M, logo em seguida foi adicionado 4 gotas de nitrato de prata (AgNO 3 ) agitando frequentemente, deixando-o em repouso por aproximadamente 15 minutos. Em outro tubo de ensaio adicionou-se 0,5 mL de gelatina a 1%, aqueceu-se rapidamente em banho-maria , afim de obter sua dissolução completa. Adicionou-se 3 gotas de brometo de potássio (KBr) 0,1 M e 4 gotas de nitrato de prata (AgNO 3 ).
Estabilidade do colóide (gel)
Utilizando um tubo de ensaio e com o auxilio de uma pipeta adicionou-se 1 mL de solução saturada de acetato de cálcio e 1 mL de álcool absoluto. Misturou- se com um jato forte de álcool absoluto proveniente da pipeta, com o objetivo de homogeneizar a solução. Utilizando um bastão de vidro, empurrou-se o gel até o fundo do tubo de ensaio, e consequentemente, o acetato de cálcio que não havia reagido emergiu e foi eliminado. Despejou-se o gel, numa tela de amianto com o auxílio do bastão de vidro e utilizando um palito de fósforo aproximou sua chama no álcool em gel. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Suspensão Hidróxido de Magnésio
Feita a solução de suspensão de Hidróxido de Magnésio, a concentração esperada era de 0,05 M, mas como a pesagem do reagente foi de 0,29 g, tem- se a concentração real de 0,049 M.
Concentração esperada
C = massa F 0E 0 0,5 = massa. F 0E 0 massa = 0,2915 g PM x V 59,3 x 0,
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Concentração Real
C = massa F 0E 0 C = 0,29. F 0E 0 C = 0,049 mol/L PM x V 59,3 x 0,
Filtração Simples – Separação de sólido-líquido
A solução antes de ser filtrada apresentava-se como uma solução esbranquiçada (turva). E a após sua filtração, a solução apresentou-se incolor, uma vez que o filtro reteve as partículas sólidas que encontravam-se em suspensão.
Efeito Tyndall
De acordo com o efeito Tyndall, utilizado para identificação de uma dispersão coloidal, foi possível identificar o caminho percorrido pelo laser na fumaça, uma vez que a fumaça apresenta sustâncias dispersas. Já na solução de amido, a luz não conseguiu atravessar o tubo de ensaio porque......... Obtenção de Sol
Apresentando uma coloração avermelhada e aquecendo-a o líquido ficou turvo e viscoso. Verificou-se, também a formação de partículas suspensas já que elas ficam disseminadas no meio do dispersante, mesmo que aparentemente a mistura tenha aspecto homogêneo, dado que as dimensões das partículas são bastante reduzidas.
Preparação de emulsão
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Observou-se a formação de um gel através da mistura de álcool absoluto com solução saturada de acetato de cálcio. A cristalização começa quando pequenos cristais de acetato são adicionados à solução de álcool através de um jato forte. Constata-se então, que os cristais se expandem por toda a solução. Ao colocar o gel sobre a tela de amianto, verificou-se que o álcool mesmo como gel, não perdeu suas propriedades, já que as dimensões das suas partículas se mantiveram. Logo, ao aproximar a chama do fósforo o gel entrou em combustão.
REFERÊNCIAS
- VOGEL, A. Química Analítica Qualitativa, São Paulo: Mestre Jou, 5ª Edição, 1981.
- RUSSELL, Jonh B., Química Geral, São Paulo: Makron Books, 2ª Edição, 1994.
- REIS, Martha. Química Geral, 2º Grau: volume único – São Paulo: FTD,
- ROZENBERG, I.M. Química Geral, São Paulo: Edgard Blücher LTDA, 2002.
- EBBING, Darrell D. Química Geral, volume 1-Rio Janeiro: Livros técnicos e científicos editora,5ª edição,1988.
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