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1 The Power of PowerPoint | thepopp.com1 SISTEMAS DISPERSOS Pre – Universitario 2021-2 12 2 SISTEMA DISPERSO • Está formado por un medio continuo y otro discontinuo, puede ser homogéneo, microheterogéneo o heterogéneo. • Medio disperso: Partículas dispersas en cualquier tamaño y estado de agregación. Dependiendo de su tamaño pueden formar o no una fase distinta a la del medio dispersante. • Medio dispersante: Componente en el que se distribuye el medio disperso. Es de carácter continuo y puede estar en cualquier estado de agregación. 3 •1 Clasificación de los sistema dispersos•51 4 •1•51 Dispersión y Caracteristicas Solución Coloide Suspensión Ø de la fase dispersa Homogeneidad Sedimentación Filtración Paso de la luz CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TAMAÑO DE LA PARTÍCULA DISPERSA * tamaño de diámetro de partícula (ø) de la fase dispersa Heterogénea Ø > 1000 nm1nm < ø < 1000 nmØ < 1 nm MicroheterogéneoHomogénea No sedimenta Si SedimentaNo sedimenta Pasa a través del papel filtro ordinario. Pasa a través del papel filtro ordinario. Se separa mediante papel filtro ordinario. Movimiento molecular Movimiento Browniano Movimiento por gravedad Movimiento predominante transparente (no presenta efecto Tyndall) Pueden ser transparentes, translúcidos u opacos. Los fluidos tienen Efecto Tyndall Son opacos (no presenta efecto Tyndall) 5 •2 Suspensiones • Son dispersiones que tienden a sedimentar por gravedad. • También ocurre por el tamaño de las partículas dispersas cuyo diámetro es mayor a 1000 nm. • Estas partículas son retenidas por filtros de papel y también por membranas. • Visibles a simple vista o por medio de un microscopio óptico. • Las suspensiones son opacas. SON MEZCLAS HETEROGÉNEAS•52 6 Ejemplos: aire polvoriento, arena en agua, agua con cocoa, jarabes, leche de magnesia, engrudo, jugos de frutas..etc Agua con cocoaArena en agua Aire polvoriento 7 MÉTODOS DE SEPARACIÓN FILTRACIÓN C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A SEDIMENTACIÓN CENTRIFUGADO 8 Amplio uso de suspensiones en medicina • Antibióticos y antiácidos por vía oral. • Antibióticos por vía intramuscular. • Contraste para imágenes de tejidos blandos APLICACIONES 9 •3 COLOIDES • Características: • Las partículas permanecen dispersas indefinidamente. • Partículas dispersas en un coloide fluido están en constante movimiento tipo zig-zag llamado movimiento browniano. • Diámetro de partícula entre 1 nm y 1000 nm. • Dispersan la luz provocando el efecto Tyndall • Las partículas pasan a través de papel filtro pero no de membrana. • Translúcidos (gelatina) u opacos (leche). SON MEZCLAS MICROHETEROGÉNEAS•53 10 Ejemplos: Niebla Leche ZafiroGelatina 11 Movimiento Browniano Movimiento molecular El movimiento molecular del dispersante provoca impactos sobre las micelas en diversas direcciones provocando que estas se muevan cambiando constantemente su dirección. A este movimiento Zigzag y aleatorio le conoce como MOVIMIENTO BROWNIANO • Descubierto por Robert Brown (1827) • Explicado por Albert Einstein (1905) CARACTERÍSTICAS DIFERENCIADORAS CON LA SUSPENSIÓN Y SOLUCIÓN • Movimiento Browniano 12 Las micelas tienen la propiedad de reflejar y refractar la luz, esto permite diferenciar un coloide translúcido de una solución verdadera. A este paso de la luz, tipo haz, se le conoce como EFECTO TYNDALL • Estudiado por John Tyndall (1869) • Efecto Tyndall solución coloide https://www.youtube.com/watch?v=VuPTLbsJ6nM https://www.youtube.com/watch?v=VuPTLbsJ6nM 13 CLASIFICACIÓN DE LOS COLOIDES Fase aparente del coloide Fase dispersante Fase dispersa Tipo de coloide Ejemplos gas gas gas son soluciones gas gas líquido Aerosol Niebla, pulverizado líquido, bruma gas gas sólido Aerosol sólido Humo, polvo Líquido Líquido gas espuma Crema batida, espuma de afeitar Líquido Líquido Líquido emulsión Leche, mayonesa, crema facial, Líquido Líquido sólido Sol pasta Pintura, plasma sanguíneo Pasta dientes sólido sólido gas Espuma sólida Cuerpo poroso Malvavisco Piedra pómez sólido sólido Líquido Emulsión sólida Gel Mantequilla, queso Gelatina, clara de huevo sólido sólido sólido Sol sólido aleación Rubí, esmeralda, turquesa Aleación Zn-Cd, aceros • Según su estado aparente de agregación •54 14 Rubí (sol sólido) Queso (emulsión sólida) Esponja (espuma sólida) Pintura (sol) Leche (emulsión) Espuma de rasurar (espuma) Humo (aerosol sólido) Spray (aerosol) 15 • Según la afinidad de sus partículas: Por su afinidad con el medio ▪ Liofílico: afín al medio dispersante lipídico (graso) . ▪ Hidrofílico: afín al medio dispersante agua. Ejm gelatina, hemoglobina ▪ Liofóbicos: rechazan al medio dispersante lipídico (graso). ▪ Hidrofóbico: rechazan al medio dispersante acuoso. Afín al medio: rechaza el medio: 16 Ejemplos: Hemoglobina (Coloide hidrofílico) Leche (Coloide hidrofóbico) 17 PROBLEMA 1 En un laboratorio se preparó los siguientes sistemas dispersos: I. 10 g de hipoclorito de sodio se mezclan con 180 mL de agua para obtener lejía. II. Se vierte sobre un recipiente 500 mL de leche III. Se enciende un cigarrillo y el humo producido se colecta en un jarrón de vidrio. De acuerdo a la clasificación de sistemas dispersos, clasifique como coloide (co), suspensión (su) o solución (so) A) su,so,co B) so,so,co C) co,co,co D) so,co,co E) so,co,su Rpta: D 18 PROBLEMA 2 En un mercado, un estudiante del Cepreuni, ha observado que ciertos materiales en venta son sistemas coloidales; por ejemplo: I. Leche II. Mayonesa III. Rubí. ¿En cual de estos coloides la fase dispersa es un sólido? A) Solo I B) solo II C) solo III D) I y III E) I, II y III Rpta: C 19 PROBLEMA 3 En una bodega de abarrotes, se expenden los siguientes productos que reúnen las características de sistemas coloidales. I. Crema Chantilly II. Huevos III. Mahsmelos. ¿En cual de estos productos la fase dispersa es un gas? A) Solo I B) solo II C) solo III D) I y III E) I, II y III Rpta: D 20 •4 Soluciones •Por lo general se halla en mayor cantidad . Es el componente que determina el estado de agregación de la solución. El solvente disuelve al soluto a nivel molecular o iónico según el caso. SOLVENTE (STE) •Por lo general se halla en menor cantidad. Se disuelve y le da el nombre a la solución. Se puede tener más de un soluto disuelto en una solución. SOLUTO (STO) SOLUCIÓN Si el agua está presente en una solución, se le considerará como solvente independientemente de las cantidades. •55 21 Las soluciones son mezclas monofásicas y en cualquier porción que se tome de la mezcla tendrá las mismas propiedades como la concentración , sabor, color, densidad, conductividad, etc Solución de cloruro de sodio Solución = ste + sto(1) + sto(2) + sto(3) + ……. + sto(n) Ejemplo: 22 •4 Soluciones Características: • La composición y propiedades son idénticas en cualquier porción de la muestra. • La fase dispersante se llama solvente. • La fase dispersa es el soluto y puede ser más de uno. • Diámetro de partículas dispersas, generalmente menor a 1 nm (invisibles por medios ópticos). • Los solutos pasan a través de papel filtro y de membranas; no pueden filtrarse. • El movimiento de las partículas dispersas es molecular. SON MEZCLAS HOMOGÉNEAS•56 23 CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES Estado de la solución Estado del solvente Estado del soluto Ejemplo Gas Gas Gas Aire (N2, O2, y otros) Gas Gas Líquido Coloides Gas Gas Sólido Coloides Líquido Líquido Gas Gaseosa (H2O, CO2, sacarosa, y otros) Líquido Líquido Líquido Vinagre (H2O y ácido acético) Líquido Líquido Sólido Agua de mar (H2O, NaCl, y muchos otros) Sólido Sólido Gas Hidrógeno en platino Sólido Sólido Líquido Amalgama para dientes (Ag-Sn-Hg) Sólido Sólido Sólido Latón amarillo (Cu-Zn) • Según el estado de agregación •57 24 •4• Según la conductividad eléctrica Soluciones iónicaso electrolíticas: El soluto se disgrega hasta iones, conducen la corriente eléctrica. Los solutos: sustancias iónicas; también algunas sustancias moleculares (ácidos inorgánicos y carboxílicos) que se disocian en iones al disolverse en agua. Ejemplo: Soluciones de sales, hidróxidos, ácidos. https://www.youtube.com/watch?v=G5xV8eGSMLg https://www.youtube.com/watch?v=G5xV8eGSMLg 25 Ejemplo: En la salmuera (NaCl + H2O), observamos lo siguiente: NaCl(ac) → Na(ac) + + Cl(ac) − Fuerza ion-dipolo 26 •4 Soluciones moleculares (no electrolitos): Cuando el soluto se disuelve por acción del disolvente hasta moléculas. Estas soluciones no conducen la corriente eléctrica. Ejemplos: Soluciones de azúcar o etanol. Solución molecular Solución iónica 27 PROBLEMA 4 En un laboratorio se preparó los siguientes soluciones: I. 5 g de cloruro de sodio se mezclan con 180 mL de agua. II. 1 gramo de yodo se disuelve en 1 litro de alcohol para obtener alcohol yodado III. 150 gramos de glucosa (C6H12O6) se disuelve en 500 mL de agua. De acuerdo a la clasificación de soluciones, segun el tipo de electrolito, identifique como iónico (io) o molecular (mo) A) io, io, io B) mo,mo,mo C) io,mo,io D) io,mo,mo E) mo,mo,io Rpta: D 28 PROBLEMA 5 Un joyero prepara en su taller los siguientes materiales: I. Funde 6 gramos de cobre con 18 gramos de oro para obtener una aleación de 18 kilates. II. Prepara una solución de ácido clorhídrico al 10 % masa, para realizar limpieza de óxidos de sus instrumentos. III. Disuelve 10 gramos de ácido sulfúrico concentrado en 90 mL de agua; para utilizarlo en dar brillo a joyas de plata. De acuerdo a la clasificación de soluciones, según el estado físico, identifique como sólido (so); líquido (li) o gas (ga) cada una de las soluciones que preparó el joyero. A) li, li, li B) so,so, li C) so,li,li D) so, ga, li E) so, ga, li Rpta: C 29 PROBLEMA 6 En un laboratorio se tiene preparado las siguientes soluciones: I. 10 g de nitrato de plata disuelto en 200 mL de agua. II. 50 g de sacarosa disuelto en 200 mL de agua. III. 150 g de hidróxido de sodio concentrado disuelto en 1 litro de agua. De acuerdo a la clasificación de soluciones, identifique cada solución iónica (io) o molecular (mo) A) io, io, io B) mo, mo, mo C) io, mo, mo D) io, io, mo E) io, mo, io Rpta: E
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