1 - OBJETIVO GERAL

- Observar as propriedades da soluções coloidais

1.1 - Objetivos secundários

- Preparar sistemas coloidais por dois métodos de condensação e dispersão

- Estabelecer ligações entre o conceito de colóides e os experimentos realizados.

2 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

2.1 – Parte A: Preparação de uma solução coloidal

Foram adicionadas, em um bécher de 50 mL, 30 mL de água destilada fria e sete gotas

(com o auxílio do conta-gotas) de solução saturada de cloreto férrico (FeCl3) . Em seguida,

aqueceu-se em outro bécher de 50 mL, 30 mL de água destilada, até próximo ao seu ponto de

ebulição. Acrescentou-se exatamente a mesma quantidade em gotas de solução saturada de

cloreto férrico ao bécher com água aquecida.

Preparou em um bécher uma solução de acetato de cálcio e alcool absoluto, ambos no

volume de 2,0 mL.

Em outro bécher, cerca de 20 mL de água destilada em um béquer e algumas gotas de

hidróxido de sódio 1,0 mol/L foram misturados. Adicionou-se uma pequena quantidade de

cristais de fluoresceína à solução.

Parte B – Efeito Tyndall

Após o preparo das soluções de FeCl3 em áqua aquecida e em temperatura ambiente, os

bécheres foram posicionados de forma que um feixe luminoso (caneta laser) pudesse passar por

ambos os bécheres. O mesmo se fez com a solução de floresceína.

Parte C – Eletroforese

Parte da solução de FeCl3 preparada anteriormente com água aquecida, foi transferida

para um tubo em U, na qual foram introduzidos dois eletrodos de grafite conectados a uma fonte

de 12V ligada à energia elétrica. Superte e universal e garra foram utilizados para que o tubo em

U ficasse estável.

Parte D – Identificação e Abrandamento da água dura.

Foi adicionada a dois tubos de ensaio, com o auxílio de uma pipeta volumétrica, 1,0 mL

de água dura. No primeiro tubo, foram adicionadas três gotas de solução de sabão comum, e no

segundo tubo, foram adicionadas três gotas de solução de detergente.

Para o abrandamento, separam-se dois tubos de ensaio. O primeiro tubo com uma

quantidade não medida de água - dura, foi aquecido e a solução aquecida foi posteriormente

filtrada. .

No segundo tubo, adicionou-se alguns mL de água - dura" e alguns gramas de

carbonato de sódio, filtrou-se o conteúdo do tubo duas vezes. Posteriomente, colocou-se uma

gota de sabão no conteúdo do filtrado.

Parte E - Emulsão

Em um tudo de ensaio, colocou-se 5,0 mL de água destilada e cinco gotas de óleo vegetal.

Em outro tubo, adicionou-se também 5,0 mL de água destilada e cinco gotas de óleo vegetal e 10

gotas de detergente.

3 - RESULTADOS E DISCUSSÕES

Parte A –

Figura 1 - Hidrólise do ferro hexahidratado

O ferro hexa-hidratado em solução aquosa sofre hidrólise. O átomo de oxigênio que

compõe a molécula de água possui dois pares de elétrons não ligantes. Ocorre então, o ataque

desse par de elétrons a um dos átomos de hidrogênio que compõe a molécula de água que está

ligada ao átomo de ferro, que se torna então, uma hidroxila, se mantendo esta ligada ao átomo de

ferro, que após isso, tem sua carga reduzida para 2+, e assim, conseguintemente, como

observado na figura 1.

Essas hidrólises acontecem sucessivamente até que o Cloreto Férrico seja convertido em

um sólido insolúvel, o hidróxido de ferro (III) ou hidróxido férrico. Que em solução tem caráter

coloidal.

[Fe(OH2)6] [Fe(OH2)5(OH)] [Fe(OH2)4(OH)2] Fe(OH)3

De posse dessa informação, pode-se afirmar, que em ambos os bécheres contendo a

solução de cloreto férrico, há a formação de hidróxido férrico, entretanto, em velocidades

diferentes. De acordo com a lei da velocidade da reação, a temperatura aumenta a agitação das

partículas, por exemplo, existentes em uma solução. Com o aumento da velocidade das

moléculas, o choque entre as mesmas se tornam mais fortes e ocorrem em número maior de

vezes, favorecendo assim a formação de produto. Por fim, pode-se dizer que a formação de

hidróxido de ferro (III) foi favorecida no experimento realizado com a água aquecida, devido ao

maior número de choques entre as moléculas de água e cloreto férrico. Isso fica bem observado

na coloração das soluções. Enquanto a realizada com água fria, ainda possui maior quantidade de

cloreto férrico hexa-hidratado (cor amarelada), que hidróxido férrico, no segundo bécher, devido

ao aumento da energia do sistema, a situação se inverte (coloração rubra, muito escurecida).

Verificou-se o pH de ambas. A solução verdadeira, apresentou pH entre 1~2. Pode-se então,

deduzir, de acordo com as reações apresentadas acima, que o meio tenda a se tornar mais ácido,

com a formação de hidróxido férrico.

Ao preparar a solução de fluoresceína, observou-se que a sua solubilidade em água á

pequena. Por isso, o uso da solução alcalina para a dissolução do composto.

Parte B –

As dispersões se classificam em soluções verdadeiras, colóides e suspensão. E são assim

classificados pelo diâmetro médio do particulado disperso. Tratando-se colóides, o diâmetro

médio do particulado disperso é de 1 a 1000 nm [1].

Nas soluções preparadas na Parte A, temos dois exemplos de dispersões. A solução

preparada com água fria é chamada verdadeira (sabe-se que posteriormente, se tornaria uma

solução coloidal, entretanto, tratando-se dos primeiros estágios da reação à informação é correta,

comprovada pelo Efeito Tyndall), enquanto a preparada com a água aquecida é uma solução

coloidal.

O efeito Tyndall é o fenômeno de refração luminosa causada pelo desvio de feixes

luminosos por partículas que possuem tamanho superior ao comprimento de onda da luz visível.

[1]

É exatamente por estas razões, que quando atravessado por um feixe luminoso, não se

pode observar a trajetória do feixe luminoso através da solução verdadeira de cloreto férrico,

enquanto ocorre o contrário na solução coloidal de hidróxido de ferro (III).

Quando a luz foi incidida através da solução de fluoresceína, observou-se também o

efeito Tyndall. Como acréscimo, observou-se suas características flourescentes com uma luz

branca. A fluorescência desta molécula é muito alta, sua excitação ocorre a 494 nm e a emissão a

521 nm. [2]

Parte C –

A eletroforese é a migração de espécie química positiva ou negativamente carregada que

ocorre quando as mesmas estão suspensas ou dissolvidas em um eletrólito, cuja é aplicada

eletricidade [3]

No tubo em U, após montada sua estrutura, observou-se a formação de pequenos cristais

de ferro, perto do eletrólito negativamente carregado (o que corresponde a expectativa, sendo

ferro, um íon de cargas possíveis +, 2+ e 3+ ) e houve formação de gás cloro próximo ao eletrodo

positivamente carregado (como esperado, sendo o cloro, ânion). A solução utilizada para o

experimento era mesma solução coloidal de hidróxido de ferro preparada anteriormente.

Parte D –

A agua dura possui cátions de cálcio livres (também de magnésio e de ferro), que ao

reagirem com estearato de sódio (principio ativo de muitos sabãos comuns, a base de gordura

vegetal ou animal) forma sais insolúveis, tornando-o inútil para limpeza. Pode-se dizer então,

que a água dura é incapaz de dissolver o sabão, formando diversos precipitados com diversos

ânions.

2 NaC18H35O2 + Ca 2+ ------> Ca(C18H35O2)2 + 2 Na +

Com base nessas informações, pode-se afirmar, que, quando adicionadas as três gotas de

solução de sabão a um dos tudo com água dura, houve a formação de precipitado, sem a

formação de espuma, como se esperava, já que o sabão reagiu e não se solubilizou. Enquanto no

tubo em que foram adicionadas as três gotas de detergente, formou espuma, por possuir um

princípio ativo diferente do sabão, que reage, sim, com os cátions presentes na água dura,

entretanto, formam sais altamente solúveis.

Processos como aquecimento, filtração fina e acréscimos de reagente que capture os

cátions de cálcio, magnésio e ferro também são utilizados para abrandar a água dura.

Parte E -

No tubo 1, após agitação, observa-se a separação da solução em duas fases distintas, por o

óleo vegetal e a água, são apolar e polar, respectivamente. A intereação em termos químicos se

dá melhor com compostos que possuem polaridade próximas ou iguais. O principio ativo do

detergente, possui uma parte apolar, que interage com o óleo vegetal, e polar, que interage com a

água. Nesse processo ocorre a formação de pequenas estruturas globulares chamadas de micelas,

observadas no tubo 2.

4 - CONCLUSÃO

As soluções coloidais apresentam caráter diferenciado das demais soluções, em relação

ao diâmetro médio das partículas suspensa. O Efeito Tyndall é um dos métodos para observar a

presença desse material suspenso, pois possuem tamanho superior ao do comprimento de onda

da luz visível. A eletroforese apresenta e confirma a predisposição teórica de cargas dos íons

envolvidos em uma solução, observado por causa da passagem de uma correte elétrica.

5 - REFERÊNCIAS BIBLIGRÁFICAS

[1] FELTRE, R., Físico-Química, Vol. 2, Editora Moderna, 6ª edição, São Paulo, 2004., p. 2-4

[2]E. J. NOGA AND P. UDOMKUSONSRI; Fluorescein: A Rapid, Sensitive, Nonlethal Method

for Detecting Skin Ulceration in Fish Vet Pathol 39:726–731 (2002) - www.verpathology.org

(ACESSADO EM MARÇO DE 2013)

[3]http://www.cpqrr.fiocruz.br/posgraduacao/cienciasdasaude/apoio/BiologiaMolecular/

Eletroforese-2007.pdf (ACESSADO EM MARÇO DE 2013)

6 - BIBLIOGRAFIA .

ATKINS, P., LORETTA, J., Princípios de química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 2ed. Porto Alegre: Bookman, 2001.

BRADY, J.E. e HUMINSTON, G. E. Química Geral – Livros técnicos e científicos. 2ªedição.

VOGEL, I., ARTHUR- Química Analítica Qualitativa - 3vol- Ao Livro Técnico 1971