¿Cómo distinguirá un coloide de una solución?

Un coloide es una mezcla en la que un material está suspendido en otra sustancia y contiene partículas insolubles dispersas. La mezcla completa se denomina solución coloidal. Un coloide tiene una fase dispersa (partículas suspendidas) y una fase continua, a diferencia de una solución, que tiene una sola fase con el soluto y el solvente (el medio de suspensión). Para clasificarse como coloide, la mezcla no debe sedimentarse o debe sedimentarse muy lentamente.

Tipos de coloides

La fase de la sustancia dispersa y la fase en la que se disemina son dos métodos típicos de caracterización de coloides. Sol, emulsión, espuma y aerosol son ejemplos de coloides.

• Una dispersión coloidal de partículas sólidas en un líquido se conoce como sol.
• Una mezcla de dos o más líquidos se conoce como emulsión.
• Cuando una gran cantidad de partículas de gas quedan atrapadas en un líquido o sólido, se crea espuma.
• Los aerosoles están formados por pequeñas partículas líquidas o sólidas suspendidas en un gas.

El sistema coloidal se conoce como hidrocoloide cuando el medio de dispersión es agua. Dependiendo de la cantidad de agua disponible, las partículas en la fase dispersa pueden pasar por varias etapas. Se crea un hidrocoloide cuando el polvo de gelatina se combina con agua. Los apósitos médicos son una aplicación popular para los hidrocoloides.

Material disperso	Disperso en Gas	Disperso en Líquido	Disperso en Gas
Gas (burbujas)	Imposible	Espumas: Nata Batida	Espumas sólidas: Yeso
Líquido (Gotas)	niebla, nubes	Emulsiones: Leche, Sangre	Manteca
Sólido (Granos)	Polvo, Humo Industrial	Soles y Geles: Agua fangosa, Solución de almidón	Sol Sólido: Perla

Propiedades físicas de los coloides:

1. Naturaleza heterogénea: Las soluciones coloidales son de naturaleza heterogénea, con dos fases distintas: dispersión y medio de dispersión.
2. Naturaleza de las soluciones: Las soluciones son extremadamente estables. Están en constante movimiento y nunca se asientan en el fondo de un contenedor.
3. Filtrabilidad: Las partículas coloidales fluyen fácilmente a través de placas de filtro estándar.

Propiedades coligativas de los coloides: 

1. Los valores observados de las cualidades coligativas, como la disminución relativa de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición, la depresión del punto de congelación y la presión osmótica, son menores de lo esperado debido a la creación de moléculas unidas.
2. El número de partículas en una solución particular será bastante pequeño.

Propiedades mecánicas de los coloides: 

1. Difusión: las partículas del sol se difunden desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. Sin embargo, se difunden a un ritmo más lento debido a su mayor tamaño.
2. Sedimentación: Bajo la acción de la gravedad, las partículas coloidales se depositan a un ritmo muy lento. La masa molecular de las macromoléculas se determina utilizando este fenómeno.

Similitudes entre coloides y soluciones: las soluciones verdaderas son combinaciones de fase líquida en las que el soluto y los solventes se combinan completamente. Las soluciones coloidales son mezclas en las que el soluto (pequeñas partículas o coloides) se distribuye uniformemente por todo el disolvente (fase líquida).

Efecto Tyndall

Usando el efecto Tindall, podemos diferenciar entre coloides y soluciones reales. Un coloide es una solución que dispersa un rayo de luz que la atraviesa y hace visible su trayectoria. Una solución real es aquella que no dispersa un haz de luz que lo atraviesa y no hace visible su recorrido.

El efecto Tyndall es un fenómeno en el que los haces de luz son dispersados ​​por las partículas de un coloide. Todos los fluidos coloidales y ciertas suspensiones muy finas exhiben este efecto. Como resultado, puede usarse para identificar si una solución es o no un coloide. La densidad de las partículas coloidales, así como la frecuencia de la luz incidente, determinan la intensidad de la luz dispersada.

Las partículas coloidales en la solución evitan que un haz de luz la atraviese por completo cuando viaja a través de un coloide. Cuando la luz choca con partículas coloidales, se dispersa (se desvía de su trayectoria normal, que es una línea recta). La trayectoria del haz de luz es visible como resultado de esta dispersión. En comparación con la luz roja, la luz azul se dispersa en mayor cantidad. Esto se debe al hecho de que la luz azul tiene una longitud de onda más corta que la luz roja. Esta es la razón por la que el humo que emiten las motocicletas puede parecer azul en ocasiones.

Distinguir un coloide de una solución

1. Las soluciones verdaderas son homogéneas, mientras que las soluciones coloidales son de naturaleza heterogénea.
2. Los verdaderos tamaños de partículas de disolventes en solución son inferiores a 1 nm, pero los tamaños de partículas de disolventes en solución coloidal oscilan entre 1 nm y 1000 nm.
3. Incluso bajo un ultramicroscopio, las partículas de la solución verdadera son invisibles, sin embargo, las partículas de la solución coloidal son visibles.
4. El efecto Tyndall no aparece en una solución real, pero ocurre en una solución coloidal.

Emulsiones: Las emulsiones son un tipo de coloides que incluye mantequilla y mayonesa. Una dispersión coloidal de un líquido en un líquido o en un sólido se conoce como emulsión. Se requiere un agente emulsionante para una emulsión estable. El aceite y el vinagre se utilizan para hacer mayonesa. Debido a que el aceite no es polar y el vinagre es una solución acuosa polar, los dos no se mezclan y se separan rápidamente en capas. La inclusión de yema de huevo, por otro lado, estabiliza la mezcla y evita que se separe. Tanto el vinagre polar como el aceite no polar pueden interactuar con la yema de huevo. El agente emulsionante es la yema de un huevo.

Ejemplos de preguntas 

Pregunta 1: ¿Cuáles son los tipos de coloides?

Responder:

La fase de la sustancia dispersa y la fase en la que se disemina son dos métodos típicos de caracterización de coloides. Sol, emulsión, espuma y aerosol son ejemplos de coloides.

1. Una dispersión coloidal de partículas sólidas en un líquido se conoce como sol.
2. Una mezcla de dos o más líquidos se conoce como emulsión.
3. Cuando una gran cantidad de partículas de gas quedan atrapadas en un líquido o sólido, se crea espuma.
4. Los aerosoles están formados por pequeñas partículas líquidas o sólidas suspendidas en un gas.

Pregunta 2: ¿Qué tipo de mezcla es una bengala de humo?

Responder:

Suponga que está navegando en un yate. El motor falla inesperadamente, dejándote a la deriva en medio del océano. Llamas a la Guardia Costera por radio, pero tu GPS no funciona, por lo que no puedes decirles una ubicación precisa. Tienes una bengala de humo, que usas para despejar el área. El denso humo de colores alerta a la Guardia Costera sobre tu ubicación, lo que les permite rescatarte. Cuando usa la bengala, está usando un coloide, que es una forma de mezcla.

Pregunta 3: ¿Cuál de los siguientes mostrará el efecto Tyndall y por qué? 

Solución de sal, leche, solución de sulfato de cobre y solución de almidón.

Responder:

El efecto Tyndall se puede ver en soluciones de leche y almidón.

El efecto Tyndall describe cómo las partículas en un coloide dispersan los rayos de luz que se enfocan en ellas. Este efecto se puede ver en todas las soluciones coloidales, incluidas algunas suspensiones muy pequeñas. Como resultado, se puede usar para determinar si una solución determinada es un coloide. La intensidad de la luz dispersada está determinada por la densidad de las partículas coloidales, así como por la frecuencia de la luz incidente.

Pregunta 4: Dé algunos ejemplos del efecto Tyndall.

Responder:

La leche es un coloide que consiste en glóbulos de grasa y proteína. Cuando un haz de luz se dirige hacia un vaso de leche, la luz se dispersa. El efecto Tyndall queda perfectamente descrito de esta forma. Cuando se enciende una linterna en un ambiente con niebla, la dirección de la luz se hace evidente. La dispersión de la luz en este escenario se debe a las gotas de agua en la niebla.

Pregunta 5: ¿Qué es el efecto Tyndall?

Responder:

El efecto Tindall es un fenómeno en el que los haces de luz son dispersados ​​por las partículas de un coloide. Todos los fluidos coloidales y ciertas suspensiones muy finas exhiben este efecto. Como resultado, puede usarse para identificar si una solución es o no un coloide. La densidad de las partículas coloidales, así como la frecuencia de la luz incidente, determinan la intensidad de la luz dispersada.