Definición de Sistemas Dispersos (Mezclas, Coloides y Soluciones) propiedades, y ejemplos, Apuntes de Física

¡Descarga Definición de Sistemas Dispersos (Mezclas, Coloides y Soluciones) propiedades, y ejemplos y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity! UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS CARRERA DE BIOLOGÍA FÍSICA Nombre: Nidia Burga Paralelo BIO-001 Fecha: 07/01/2024 SISTEMAS DISPERSOS La denominación de sistemas dispersos o disoluciones refiere a estructuras químicas constituidas por dos o más sustancias de naturaleza diferente, donde estas no reaccionan entre sí. Están formadas por dos componentes, el solvente o medio dispersante y el soluto o la fase dispersada. Los químicos describen el soluto como la sustancia añadida que se disolverá en una cantidad dada de solvente a una temperatura específica. Por otro lado, también definen el solvente como el componente que no cambia su estado de agregación y se encuentra en mayor proporción. ¿Qué tipos de sistemas dispersos existen? Estos sistemas dependen del tamaño de la partícula en la fase dispersada bien sea gruesa, fina y homogénea; si los sistemas son gruesos se les llama mezclas y suspensiones, si son finos se les llama coloides y si son homogéneos se les denomina soluciones. Mezclas Las mezclas son materiales heterogéneos de composición variable, constituidos por dos o más sustancias que además conservan sus propiedades. Se utilizan diferentes métodos y técnicas para la separación de los componentes básicos de estos materiales tomando en cuenta las propiedades físicas y químicas de cada uno de ellos, como por ejemplo las separaciones físicas se basan en las diferentes propiedades como solubilidad, densidad y punto de ebullición, utilizando técnicas como decantación, filtración y destilación. Coloides Los coloides son un estado intermedio entre las mezclas homogéneas y las mezclas heterogéneas, estos también son llamados suspensiones coloidales y se caracterizan por que sus partículas se encuentran en dispersión en un medio disperso formando otra sustancia, la fase dispersa y el medio dispersor pueden ser gases, líquidos, sólidos, o una combinación de diferentes fases. Entre los ejemplos más comunes de un coloide se encuentran: gelatina, mantequilla, mayonesa, leche de magnesia, entre otras. Los coloides se pueden dividir en dos categorías, las hidrofílicos (sienten atracción por el agua), las cuales contienen moléculas muy grandes como las proteínas en disolución; y las hidrofóbicos (sienten repulsión por el agua), estas por no ser estables en agua sus partículas forman conglomerados que se distribuyen en una película oleosa en la superficie del agua. Soluciones Como se mencionó anteriormente, cuando las suspensiones son homogéneas se denominan soluciones, estos sistemas homogéneos poseen una composición variable limitada por la solubilidad del soluto; las fases que la constituyen pueden encontrarse en estado sólido líquido y gaseoso, existen soluciones gaseosas, tales como vapor de agua en el aire, soluciones líquidas como alcohol en agua, azúcar en agua y soluciones sólidas como aleación de Zn en Cu, amalgamas de Hg en Na. Las soluciones se pueden clasificar: como soluciones diluidas, en donde la cantidad de soluto se encuentra en la mínima proporción en relación al volumen del solvente, soluciones concentradas donde la cantidad de soluto presente es considerable en relación al solvente y soluciones saturadas y sobresaturadas las cuales contienen una gran cantidad de soluto que el solvente ya no puede disolver; por lo tanto esta clasificación se basa en que si se excede o no el límite de solubilidad del soluto con respecto a una cantidad dada de solvente. Para conocer con mayor exactitud la cantidad de soluto que se encuentra disuelto en el solvente se utilizan unidades de concentración, las cuales pueden ser físicas o químicas. Unidades físicas: éstas expresan la proporción del soluto en peso o volumen en función de la cantidad del solvente y como se expresan en porcentaje, estas son multiplicadas por 100. Y se expresan detalladamente de la siguiente manera: Unidades químicas: éstas representan la concentración de la solución y las más utilizadas son Molaridad, Normalidad y Molalidad. Tanto la molaridad y como la normalidad son ▪ Ultraturrax ▪ Ultrasonido ▪ Arco eléctrico de Bredig.- es un híbrido entre disgregación y condensación ya que muy probablemente las altas temperaturas involucradas vaporizan la futura fase dispersa, y la condensación del vapor forma las partículas coloidales. • Emulsificación (para dispersiones líquido-líquido) • Suspensión.- es más frecuente en polimerizaciones, y lo que se suspende es un monómero, que al polimerizarse da origen a partículas que pueden ser de tamaño coloidal. En general, los métodos de disgregación resultan en partículas en el extremo superior del intervalo coloidal y los coloides generados tienden a ser polidispersos. La condensación.- Todos los métodos de condensación se basan en los fenómenos de nucleación y crecimiento. Si inicialmente se forman muchos núcleo y el crecimiento es lento, resultarán partículas pequeñas. La velocidad inicial de crecimiento depende de la sobresaturación. El crecimiento depende de varios factores: ▪ Cantidad de sustancia ▪ Viscosidad ▪ Facilidad de incorporación a la red cristalina (proteínas) ▪ Adsorción de impurezas sobre la superficie (inhiben) ▪ Agregación partícula-partícula PURIFICACIÓN DE COLOIDES El análisis de los coloides se ha dado gracias a los métodos que permiten su purificación. Entre estos métodos e pueden mencionar: La sedimentación y centrifugación.- Este método permite acelerar la sedimentación mediante la fuerza centrífuga para así separar las partículas coloidales (García, 1998). Ejm. La separación de las partículas que componen a la sangre. Diálisis.- García (1998) menciona que La diálisis sirve para eliminar electrolitos en exceso. Los iones se difunden a través de una membrana permeable a los iones pero impermeable a las partículas coloidales. Las membranas de diálisis pueden hacerse con colodión (nitrato de celulosa, celulosa regenerada). La diálisis puede verse obstaculizada, al principio, debido al flujo osmótico del solvente, pero a medida que la concentración de sales disminuye el problema se alivia. Puede acelerarse el flujo de los iones aplicando una diferencia de potencial eléctrico, entonces la técnica se denomina electrodiálisis. En algunos casos, también se presenta electrodecantación, que es la sedimentación de las partículas coloidales en condiciones de electrodiálisis. Ejm. Tratamiento en personas con insuficiencia renal. temperatura del sistema. El movimiento browniano favorece la difusión de las partículas, lo que significa que, debido a las colisiones y los desplazamientos, las partículas se distribuirán de forma homogénea en la fase de dispersión. ▪ Sedimentación.- Hace referencia a la propiedad que tiene las partículas de sedimentarse o asentarse en la parte inferior del sistema coloidal bajo la influencia de la gravedad. Debido a que las partículas coloidales pueden tener una densidad mayor que el medio dispersante, se produce la sedimentación (Bautista, 2009). ▪ Diálisis.- Las partículas coloidales más grandes no pueden pasar a través de una membrana permeable, mientras que las partículas más pequeñas si pueden (Bautista, 2009). ▪ Viscosidad.- Es la capacidad de resistirse al flujo. Esta propiedad predomina en los coloides lineales ya que estos tienden a formar aglomeraciones aumentado de este modo la viscosidad (Bautista, 2009). Propiedades oculares ▪ Efecto Tyndall.- Esta propiedad hace referencia a la dispersión de luz por las partículas coloidales cuando se iluminan con una fuente de luz visible. Este fenómeno es lo que hace que los coloides sean visibles a simple vista cuando se encuentran en un medio transparente (Bautista 2009). Referencia bibliográfica Bautista, D. (2009). APUNTES DE QUÍMICA ORAL. Universidad de Chile. Issuu. https://issuu.com/dbautidtaq/docs/name626594/29 Coloides. (s. f.). http://www.guatequimica.com/tutoriales/coloides/Coloides.htm García, V. (1998). Purificación de coloides. https://lqi.tripod.com/FQAv/purif.htm García, V. (1999). Preparación de coloides. https://lqi.tripod.com/FQAv/prep.htm