Preparación de sistemas de dispersión y estudio de sus propiedades. Tema: Sistemas dispersos. Trabajo de laboratorio “Propiedades y producción de soles. Metodología para completar la tarea.
Pautas para la realización
Disciplina: Química
Sujeto:
Duración: 2 horas
Para especialidades: perfil técnico
Sujeto: Preparación de una suspensión de carbonato de calcio en agua. Preparación de emulsión
aceite de motor. Familiarización con las propiedades de los sistemas dispersos.
Objetivos: 1. Consolidamos y profundizamos conocimientos sobre la preparación de suspensión de carbonato cálcico en
agua, obteniéndose una emulsión de aceite de motor. Conozcamos las propiedades de los dispersos.
2. Desarrollamos la capacidad de presentar lógicamente el material.
3. Desarrollamos la habilidad de diseñar trabajos de laboratorio según la norma.
Bases teóricas:
Entre la variedad de mezclas, un lugar especial lo ocupan las heterogéneas, es decir, aquellas cuyas partículas componentes son visibles a simple vista o con la ayuda de instrumentos ópticos (lupa, lupa, microscopio).
Las mezclas heterogéneas pueden consistir en componentes distribuidos tanto de manera uniforme como desigual. En el primer caso, las mezclas heterogéneas se denominan sistemas dispersos.
Sistemas dispersos Se denominan mezclas heterogéneas en las que una sustancia en forma de partículas muy pequeñas se distribuye uniformemente en otra.
La sustancia que se distribuye en otra se llama fase dispersa . La sustancia en la que se distribuye la fase dispersa se llama medio de dispersión .
Dependiendo del estado de agregación de la fase dispersa y del medio de dispersión, se distinguen ocho tipos de sistemas dispersos.
Clasificación de sistemas dispersos.
En función del tamaño de partícula de la fase dispersa se distinguen:
Sistemas dispersos gruesos (aplican): tamaño de partículas superior a 100 pm;
Sistemas (o coloides) finamente dispersos (coloides): tamaño de partícula de 1 a 100 pm.
Al hacer reaccionar una solución de hidróxido de calcio con dióxido de carbono, se puede obtener un sistema grueso:
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓+ H 2 0
El carbonato de calcio ligeramente soluble en forma de pequeños granos se suspende en agua. El líquido turbio resultante es un sistema disperso llamado suspensión .
Sin embargo, pasará un poco de tiempo y las partículas de carbonato de calcio se depositarán en el fondo del vaso bajo la influencia de la gravedad y el líquido se volverá transparente. Esta es la prueba de que nuestro sistema resultó estar muy disperso.
Los sistemas gruesamente dispersos con una fase sólida dispersa y un medio de dispersión líquido se denominan suspensiones .
Las suspensiones incluyen muchas pinturas, lechadas de cal, morteros (mortero de cemento, hormigón), pastas (incluidas las pastas de dientes), cremas y ungüentos.
Se puede obtener un sistema disperso grueso a partir de dos líquidos que no se mezclan entre sí, por ejemplo, agitando aceite vegetal con agua. Esta mezcla se llama emulsión. Con el tiempo se estratifica, ya que también representa un sistema toscamente disperso. Ejemplos de emulsiones incluyen leche (gotitas de grasa en una base de agua), mayonesa, savia lechosa de árboles de caucho (látex) y preparaciones pesticidas para el tratamiento de cultivos.
Aerosoles- Se trata de sistemas gruesos en los que el medio de dispersión es el aire y la fase dispersa puede ser gotitas de líquido (nubes, arco iris, laca para el cabello o desodorante que se desprende de una lata) o partículas de una sustancia sólida (nube de polvo, smog).
Si las partículas de la fase dispersa son lo suficientemente pequeñas, el sistema coloidal se llama finamente disperso y se asemeja a una verdadera solución, de ahí el nombre de solución coloidal. Un sistema de este tipo se forma, por ejemplo, cuando se disuelve una pequeña cantidad de clara de huevo en agua.
En apariencia, es difícil distinguir una solución coloidal de una real, para ello se puede utilizar la propiedad óptica específica de las soluciones coloidales. Consiste en la aparición de un camino luminoso en una solución coloidal cuando un haz de luz lo atraviesa. Este fenómeno se llama Efecto Tyndall. Este efecto se puede observar pasando un rayo láser a través de una solución de proteína.
Efecto Tyndall. Transmisión de luz a través de soluciones:
1 - solución verdadera; 2 - solución coloidal
El efecto Tyndall se explica por el hecho de que el tamaño de partícula de la fase dispersa (de 1 a 100 nm) en un sistema coloidal es aproximadamente 1/10 de la longitud de onda de la radiación visible. Las partículas de este tamaño provocan la dispersión de la luz, lo que produce un efecto visual característico.
Hay varias formas principales de obtener sistemas coloidales. Uno de ellos es la trituración de una sustancia en pequeñas partículas, que se puede realizar mecánicamente utilizando máquinas especiales: molinos coloidales. Así se obtienen, por ejemplo, tintas, acuarelas líquidas, pinturas a base de agua y en dispersión acuosa.
La clasificación de los sistemas dispersos se puede presentar de la siguiente manera:
Los tipos más importantes de sistemas coloidales son los soles y los geles (gelatina).
zoli Son sistemas coloidales en los que el medio de dispersión es un líquido y la fase dispersa es un sólido.
Con el tiempo, cuando se calientan o bajo la influencia de electrolitos, las partículas de sol pueden hacerse más grandes y sedimentarse. Este proceso se llama coagulación.
geles- un estado coloidal gelatinoso especial. En este caso, las partículas individuales del sol están asociadas entre sí, formando una red espacial continua. Las partículas de disolvente entran en las celdas de la malla. El sistema disperso pierde su fluidez y pasa a un estado gelatinoso. Cuando se calienta, el gel puede convertirse en sol.
El gel se puede obtener químicamente si, por ejemplo, se añaden unas gotas de una solución de hidróxido de sodio a una solución de sulfato de cobre (II), se forma un gel de precipitado de hidróxido de cobre (II):
CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4
Los precipitados de hidróxidos metálicos y ácido silícico suelen denominarse gelatinosos.
Los geles son muy utilizados en nuestra vida diaria. Todo el mundo conoce los geles alimentarios (malvaviscos, mermeladas, gelatinas), los cosméticos (gel de ducha) y los médicos.
Los geles con un medio de dispersión líquido se caracterizan por el fenómeno. sinéresis (o estratificación): liberación espontánea de líquido. En este caso, las partículas de la fase dispersa se vuelven más densas, se pegan y forman un coloide sólido, y la fluidez vuelve al medio de dispersión.
La mayoría de las veces tenemos que luchar contra el fenómeno de la sinéresis, ya que es este fenómeno el que limita la vida útil de los geles médicos y cosméticos alimentarios.
Por ejemplo, cuando la mermelada y el bizcocho de leche de ave se almacenan durante mucho tiempo, se libera líquido y quedan no aptos para el consumo.
Cuando un coloide sólido de gelatina (un producto de origen proteico) se hincha en agua tibia, forma un gel gelatinoso: gelatina. Pero en las recetas culinarias siempre advierten: no se puede llevar a ebullición la gelatina, de lo contrario el gel se convertirá en sol y no tomará forma gelatinosa.
El mundo que nos rodea es una colorida variedad de diferentes sistemas dispersos. Miremos a nuestro alrededor.
Por ejemplo, cosméticos y productos de higiene: pasta de dientes, jabón, champú, esmalte de uñas, lápiz labial, rímel, crema, una nube de desodorante que sale de una lata, todo.
Estos son sistemas dispersos. Ahora echemos un vistazo a la cocina. La leche, el caldo de carne, los pasteles, los malvaviscos, la mayonesa y el ketchup también son sistemas dispersos. Salgamos y veamos nuevamente sistemas dispersos: nubes, humo, smog, niebla. Miremos la farmacia y nuevamente los sistemas dispersos: ungüentos, geles, pastas, aerosoles, suspensiones. Nuestro propio cuerpo es una combinación de innumerables sistemas coloidales: contenido celular, sangre, linfa, jugo digestivo, fluidos tisulares. No en vano los biólogos coinciden en que el surgimiento de la vida en nuestro planeta es la evolución de sistemas coloidales.
Control entrante:
Respondemos las preguntas:
1. Describir el concepto de “sistema disperso”.
¿En qué se diferencia un sistema disperso de otras mezclas?
2. ¿Qué tipos de sistemas dispersos, según el estado de agregación del medio y la fase, conoces? Dar ejemplos. Describe su importancia en la naturaleza y la vida humana.
Trabajo en progreso:
Experimento No. 1 Preparación de una suspensión de carbonato de calcio en agua.
Equipos y reactivos.: soporte de laboratorio con pie, soporte con tubos de ensayo, hidróxido de calcio Ca(OH) 2 (agua de cal).
Vierta 4-5 ml de solución de hidróxido de calcio (agua de cal) recién preparada en un tubo de ensayo y sople con cuidado el aire exhalado a través del tubo.
El agua de cal se vuelve turbia como resultado de la siguiente reacción:
Ca(OH)2 + CO2 = ...
Experimento No. 2 Obtención de una emulsión de aceite de motor.
Equipos y reactivos.: soporte de laboratorio con pie, soporte con tubos de ensayo, aceite de motor.
Agregue un poco de aceite de motor a un matraz cónico lleno de agua y agite.
Respondemos a la pregunta:¿Qué estamos viendo?
Experiencia No. 3 Familiarización con sistemas dispersos.
Preparar una pequeña colección de muestras de sistemas dispersos a partir de suspensiones, emulsiones, pastas y geles disponibles en casa. Proporcione a cada muestra una etiqueta de fábrica. Intercambiar colecciones con un vecino y luego distribuir las muestras de la colección de acuerdo con la clasificación de sistemas dispersos.
Consulta las fechas de caducidad de los geles alimentarios, médicos y cosméticos.
Respondemos a la pregunta:¿Qué propiedad de los geles determina la vida útil?
Control de salida:
Respondemos las preguntas:
1. ¿Qué procesos que ocurren en sistemas dispersos limitan la vida útil de productos, medicamentos y cosméticos?
Completamos la tarea:
Dé ejemplos de emulsiones, suspensiones, soles, aerosoles, geles y agréguelos a la tabla.
Saque una conclusión general de acuerdo con los objetivos marcados para usted en este trabajo.
Bibliografía:
1. S.O. gabrielyan , YO G. Ostroumova “Química” [texto]: - un libro de texto para profesiones y especialidades del perfil técnico. Moscú, Editorial "Academia", 2012
2. Gabrielyan O.S. Química en pruebas, tareas, ejercicios: libro de texto. ayuda para estudiantes promedio profe. instituciones educativas / O.S. Gabrielyan, G.G. Lysova - M., 2006.
3. Gabrielyan O.S. Taller de química general, inorgánica y orgánica: libro de texto. ayuda para estudiantes promedio profe. libro de texto instituciones / Gabrielyan O.S., Ostroumov I.G., Dorofeeva N.M. – M., 2007.
4. Erokhin Yu.M. Química: libro de texto para escuelas secundarias profesionales, 4ª ed. M.: Academia del Centro Editorial, 2004-384 p.
5. Rudzitis G.E., Feldman F.G. Química: química orgánica: libro de texto para décimo grado. OU, 8ª ed. M. Educación, 2001, 160 p.
6. www.twirpx.com - Materiales educativos.
7. www.amgpgu.ru - Curso de conferencias.
8. www.uchportal.ru – Portal del profesor.
9. http://o5-5.ru – 5 y 5 Material educativo.
profesional autonomo estatal
institución educativa de la región de Penza
"Colegio multidisciplinario de Penza"
Departamento de Construcción.
Desarrollo metodológico sobre el tema:
"Sistemas dispersos".
Completado por la profesora: Pivkina N.V.
TEMA: “SISTEMAS DISPERSOS”.
OBJETIVO: dar el concepto de sistemas dispersos, su clasificación. Revelar la importancia de los sistemas coloidales en la vida de la naturaleza y la sociedad.
Educativo: estudiar sistemas dispersos, su clasificación, considerar suspensiones, emulsiones, soluciones coloidales usando ejemplos específicos, considerar la importancia de los sistemas dispersos para la naturaleza y los humanos.
De desarrollo: continuar desarrollando la capacidad de observar, analizar y sacar conclusiones; continuar desarrollando habilidades y destrezas para trabajar de forma independiente con equipos de laboratorio,
Educativo: formar una actitud responsable hacia el cumplimiento de la tarea asignada.
Tipo de lección: lección: aprender material nuevo.
Métodos de enseñanza: verbal, visual, práctico.
Medios de educación: computadora, proyector, experimento químico,
presentación.
Equipos y reactivos.: vasos, tiza, arcilla, agua, aceite
girasol, leche, Na 2 SiO 3, pasta de almidón, ambientador, champú,
pasta dental.
Plan de estudios:
1.Parte organizativa
2. Actualización de conocimientos.
3.Aprender material nuevo
El concepto de sistemas dispersos.
Clasificación de sistemas dispersos.
Sistemas gruesamente dispersos (emulsiones, suspensiones, aerosoles)
Soluciones coloidales (soles, geles, pastas)
La importancia de los sistemas coloidales en la vida de la naturaleza y la sociedad.
4. Trabajos de laboratorio.
5. Generalización y conclusiones.
6. Resumen de la lección. Tarea
Durante las clases.
El estado de una sustancia pura se describe de forma muy sencilla: sólido, líquido, gaseoso.
Pero en la naturaleza no existen sustancias absolutamente puras. Incluso una pequeña cantidad de impurezas puede afectar significativamente las propiedades de las sustancias: punto de ebullición, conductividad eléctrica y térmica, reactividad, etc. Por consiguiente, en la naturaleza y en la vida práctica del hombre no se encuentran sustancias individuales, sino sistemas de ellas. Los más importantes son los sistemas dispersos.
Anotemos el tema de la lección: "Sistemas dispersos".
¿Qué es un sistema disperso?
Diapositiva No. 2 (sistemas dispersos)
D.S. – sistemas heterogéneos en los que una sustancia se distribuye uniformemente en forma de partículas dentro de otra sustancia.
La sustancia que se encuentra en mayor cantidad se llama medio disperso, y luego cual es menos - fase dispersa.
Fase dispersa Medio disperso
(sustancia finamente triturada) (sustancia homogénea en la que
Disp. distribuido fase)
El medio y la fase dispersos pueden encontrarse en diferentes estados de agregación: sólido, líquido, gaseoso.
Clasificación. Diapositiva No. 3.4 (clasificación)
Según el tamaño de partícula de la fase dispersa, los sistemas se dividen en:
A) gruesas (suspensiones): el tamaño de las partículas de fase es superior a 100 nm.
Están turbios y se separan fácilmente. Las partículas de fase se retienen.
filtros ordinarios.
B) finamente dispersadas (soluciones coloidales): tamaño de partícula de 1 a 100 nm.
Son transparentes, translúcidos u opacos y difíciles de separar. Las partículas de fase son retenidas únicamente por ultrafiltros.
C) soluciones verdaderas: tamaño de partícula inferior a 1 nm. No retrasado por ningún filtro.
Grueso Soluciones verdaderas
(suspensión)
(emulsiones, suspensiones
aerosoles) Bien
(soluciones coloidales)
(soles, geles, pastas)
Diapositiva No. 5,6,7,8 (clasificación por estado de agregación)
1. Dependiendo de la combinación del estado físico del DF y DS, el DS se puede dividir en 9 tipos:
| Medio dispersivo | Fase dispersa |
||
| líquido | sólido |
||
| Aire, gas natural | Niebla, gas de petróleo asociado | Humo, polvo, smog |
|
| Líquido | refresco, espuma, aerosoles médicos. | Plasma sanguíneo, jugo digestivo, | Soluciones constructivas. pinturas, adhesivos |
| sólido | Costra de nieve, polvos, cuerpo poroso. | Miel, cosméticos, tierra húmeda, pasta de dientes. | Minerales, aleaciones, vidrios coloreados, rocas. |
Diapositiva No. 9 (Sistemas de dispersión gruesa)
Emulsiones.
El medio y la fase son líquidos insolubles entre sí.
Ejemplos: leche, pinturas al agua, gasolina en agua, aceite.
Suspensiones.
El medio es un líquido, la fase es un sólido insoluble.
Ejemplos: Morteros, limos de río, arcilla en agua.
Aerosoles.
Medio – aire o gas, fase – líquido o sólido.
Ejemplos: humo, niebla, smog, tormentas de polvo y arena, ambientadores.
Diapositiva número 10 (soluciones coloidales).
Zolí.
El medio es un líquido, la fase es un sólido.
Ejemplos: sangre, linfa, citoplasma, pegamento de oficina, barnices, pinturas al óleo, esmaltes, champús, lociones, perfumes, pasta de almidón.
Durante el almacenamiento a largo plazo o durante el tratamiento térmico, las partículas de la fase dispersa pueden hacerse más grandes y precipitar. Se llama coagulación. En este caso se forman suspensiones o sistemas más densos: gelatinas o geles.
Geles. Ejemplos: gelatina, mermelada, cuerpos de medusa, malvaviscos, leche de ave, queso, gelatina, gel de ducha o de afeitar, geles médicos.
Durante el almacenamiento a largo plazo se produce un proceso de separación de la fase líquida que se denomina sinéresis.
Diapositiva número 11 (efecto Tyndall)
Efecto Tyndall - dispersión de la luz cuando un haz de luz atraviesa un medio ópticamente no homogéneo. Normalmente se observa como un cono luminoso (cono de Tyndall) visible sobre un fondo oscuro. Característica de las soluciones. sistemas coloidales(Por ejemplo, soles metales, diluidos látex, humo de tabaco), en el que las partículas y su entorno difieren en índice de refracción. Esta es la base de varios métodos ópticos para determinar el tamaño, la forma y la concentración de partículas coloidales y macromoléculas. Lleva el nombre de su descubridor, J. Tyndall.
Diapositiva No. 12 (el papel de los sistemas dispersos)
Significado:
El papel global de los coloides radica en el hecho de que son los componentes principales de formaciones biológicas como los organismos vivos. Todas las sustancias del cuerpo humano son sistemas coloidales.
Los coloides ingresan al cuerpo en forma de nutrientes y, durante el proceso de digestión, se convierten en coloides específicos característicos de un organismo determinado. Los coloides ricos en proteínas forman la piel, los músculos, las uñas, el cabello, los vasos sanguíneos, etc. Podemos decir que todo el cuerpo humano es un sistema coloidal complejo.
Trabajo de laboratorio.
Objetivo: aprender a identificar sistemas dispersos.
Equipo: gradilla para tubos de ensayo, tubos de ensayo, soporte para tubos de ensayo, cerillas, lámpara de alcohol.
Reactivos: tiza, aceite vegetal, almidón, agua.
Progreso.
Agrega agua a los tubos de ensayo con tiza, aceite y almidón.
Agite los tubos de ensayo.
Calentar almidón y agua. (¿Qué se forma?)
Describir ejemplos de sistemas dispersos, definir medio disperso y fase dispersa, tipo de clasificación y nombre del sistema disperso.
Presente los resultados en forma de tabla:
| Ejemplos de sistemas dispersos | Capacidad para establecerse o separarse. | Medio disperso | Fase dispersa | Clasificación de dispersos. | Nombre |
|
Precauciones de seguridad.
Al realizar trabajos de laboratorio, los estudiantes deben seguir las reglas generales de seguridad y asegurarse de que las sustancias no entren en contacto con la piel de la cara y las manos. Si se produce contacto, lávelo inmediatamente con abundante agua.
No se pueden saborear sustancias. Puede oler sustancias solo dirigiendo cuidadosamente sus vapores hacia usted con un ligero movimiento de la mano, y no inclinándose hacia el recipiente o inhalando profundamente.
Está prohibido realizar de forma independiente experimentos no previstos en este trabajo.
4. Al calentar, es necesario seguir estrictamente las técnicas de trabajo con lámpara de alcohol y las reglas de calentamiento seguro. Primero, caliente todo el tubo de ensayo y solo luego caliente la parte donde se encuentra la sustancia. La abertura del tubo de ensayo debe estar dirigida lejos de la persona que trabaja y de los demás.
Puede apagar la lámpara de alcohol solo cubriéndola con una tapa en la parte superior.
Enciende una lámpara espiritual con otra lámpara espiritual;
Sople una lámpara de alcohol encendida.
Deje una lámpara de alcohol encendida desatendida.
Generalización y conclusiones.
Entonces, en esta lección estudiamos con más profundidad la clasificación de los sistemas dispersos, su importancia en la naturaleza y la vida humana.
Sin embargo, cabe señalar que no existe una frontera clara entre los tipos de sistemas dispersos. La clasificación debe considerarse relativa.
Por ejemplo: el cloruro de hierro (III) es una solución, pero cuando se calienta forma una solución coloidal.
Tarea: párr. 15, págs. 66-69.
Objeto del trabajo: familiarización con algunos métodos de obtención de sistemas dispersos.
Tarea: obtener un sol de óxido de hierro (III) mediante el método de condensación química utilizando la reacción de intercambio de sol de yoduro de plata, mediante la reacción de reducción de sol de dióxido de manganeso, mediante la reacción de hidrólisis, mediante el método de condensación física, mediante la método de vinculación; emulsión por dispersión mecánica. Determinar el signo de carga de partículas de soles y crear fórmulas para sus micelas. Obsérvese el fenómeno de opalescencia y la formación del cono de Tyndall.
Equipos y materiales: soporte con tubos de ensayo, vasos de precipitados de 100 ml - 3 piezas, pipetas de 1 ml - 2 piezas; para 5 ml - 2 piezas, para 10 ml - 2 piezas, embudo, papel de filtro, cilindro de 100 ml, agitador magnético con varilla de metal, cubeta, lámpara para iluminar soles, portaobjetos de vidrio, espátula. Reactivos: AgN0 3 - 0,01 M; Nal (K.I) - 0,01 M; KMP04 - 0,01 M; H202 - 2%; K 4 - 20%; FeCh - 2 ME; aceite vegetal; Ci7 N3sCOOOYa - 0,1 M; MgCl2 - 0,5 M; solución alcohólica de colofonia; agua destilada.
Orden de trabajo
- 1. Preparación de soles de yoduro de plata mediante reacción de intercambio. Prepare un sol doble de Agl utilizando soluciones de nitrato de plata y yoduro de sodio. En el primer caso, agregue unas gotas de solución de nitrato de plata a la solución de yoduro de sodio (aproximadamente la mitad del tubo de ensayo) mientras agita; en el segundo caso, por el contrario, añadir unas gotas de solución de yoduro de sodio a la solución de nitrato de plata (aproximadamente la mitad del tubo de ensayo) mientras se agita. En ambos casos se forma un sol opalescente de yoduro de plata, pero la estructura de la doble capa de partículas es diferente, lo que conduce a una ligera diferencia visual entre los soles. Escriba las fórmulas de las micelas, considerando el estabilizador en cada caso como una de las sustancias de partida: Nal o AgN0 3 .
- 2. Preparación de sol de dióxido de manganeso mediante reacción de reducción.
Agregue unas gotas de solución de peróxido de hidrógeno a la solución de permanganato de potasio (aproximadamente la mitad del tubo de ensayo). La reacción se desarrolla según la ecuación.
KMn0 4 + N 2 0 2 = Mn0 2 + KON+ N 2 0 + 0 2.
Considere el sol marrón oscuro de dióxido de manganeso Mn0 2 formado en presencia de exceso de permanganato de potasio. Compruebe si el sol forma un cono de Tyndall (Fig. 3.1). Para ello, vierta una pequeña cantidad de sol en la cubeta e ilumínela con una lámpara. Determine el signo de la carga de las partículas por la naturaleza del borde de la gota de sol sobre el papel de filtro, si se sabe que el papel de filtro humedecido con agua tiene carga negativa. Escribe la fórmula de la micela.
3. Obtención de sol de colofonia mediante método de sustitución de disolvente. La colofonia es una masa frágil, vítrea y transparente que va del amarillo claro al marrón oscuro. Es un componente sólido de las sustancias resinosas de las coníferas que queda después de la destilación de las sustancias volátiles (trementina) de ellas. La colofonia contiene entre un 60 y un 92 % de ácidos resínicos, el principal de los cuales es el ácido abiético (Fig. 1.7), entre un 8 y un 20 % de sustancias neutras (ssq, di y triterpsnoides), entre un 0,5 y un 12 % de ácidos grasos saturados e insaturados. La colofonia es prácticamente insoluble en agua. Al reemplazar el solvente (alcohol) con agua, se forma un "sol blanco", que es naranja con luz transmitida y azul cuando se ilumina desde un lado. El estabilizador de este sol son los productos de oxidación de la colofonia y las impurezas que contiene. La estructura de las micelas de dichas cenizas no se conoce bien.
Arroz. 1.7.
Agregue 1 o 2 gotas de una solución alcohólica de colofonia al agua (aproximadamente la mitad del tubo de ensayo) y agite. Observe la formación de un sol de colofonia de color blanco lechoso en agua con luz transmitida y con iluminación lateral. Determine si el sol de colofonia forma un cono de Tyndall. Para ello, viértalo en una cubeta con paredes planas paralelas y observe si aparece opalescencia cuando un haz de luz pasa a través de la cubeta.
- 4. Preparación de sol de azul de Prusia mediante el método de peptización. Agregue de 3 a 5 gotas de solución de cloruro férrico a una solución de sal de sangre amarilla (aproximadamente medio tubo de ensayo). No revuelva y espere hasta que se forme un sedimento parecido a un gel en el fondo. Escurre con cuidado el líquido sobre el gel y transfiérelo con una espátula a un vaso con 30-40 ml de agua destilada. El gel se peptiza espontánea y rápidamente con la formación de un sol azul oscuro de azul de Prusia - hexaciano-(H) hierro (III) ferrato Fe 4 > Determinar el signo de la carga de las partículas por la naturaleza del borde de la gota de sol sobre el papel de filtro. Escribe la fórmula de la micela.
- 5. Obtención de una emulsión por dispersión mecánica. Para obtener una emulsión, verter 40 ml de solución de oleato de sodio, que es un emulsionante, en un vaso de 100 ml y añadir 10 ml de aceite vegetal. Coloque el vaso en un agitador magnético, sumerja una varilla de metal en el líquido y revuelva vigorosamente durante 10 minutos. Apague el modo de agitación y divida la emulsión resultante en dos partes, midiendo 30 ml de emulsión con una probeta. Transfiera esta parte de la emulsión a un vaso limpio y déjela para comparar. Vierta 10 ml de solución de cloruro de magnesio en el resto de la emulsión mientras se agita. Después de 1-2 minutos de agitación, retira la emulsión del agitador y colócala junto al segundo vaso. Observe visualmente la diferencia en el estado de las emulsiones y determine su tipo de dos maneras. El primer método: colocar una gota de emulsión con una pipeta sobre un portaobjetos de vidrio limpio y colocar una gota de agua al lado. Inclina el vaso para que las gotas se toquen. Si se fusionan, entonces el medio de dispersión es agua; si no se fusionan, es aceite. Segundo método: añadir una gota de emulsión en un tubo de ensayo con 10 ml de agua y agitar. Si la gota se distribuye uniformemente en el agua, entonces se trata de una emulsión O/W directa. Las gotas de emulsión W/O no se dispersarán en agua y permanecerán en la superficie.
Al elaborar el informe, analice los resultados obtenidos y saque conclusiones para cada ítem por separado.
2.Proposito: Aprende a preparar soluciones coloidales y conoce las propiedades de los soles. Aprenda a determinar el potencial electrocinético de partículas de sol mediante electroforesis.
3.Objetivos de aprendizaje:
La química coloidal estudia las propiedades fisicoquímicas de compuestos heterogéneos de alto peso molecular en estado sólido y en soluciones. Muchos medicamentos se producen en forma de emulsiones, suspensiones y soluciones coloidales. La capacidad de preparar estos preparados, conocer sus fechas de caducidad y las condiciones de almacenamiento es imposible sin el conocimiento de los fundamentos teóricos de la química coloidal. Se necesitarán conocimientos de electroforesis, filtración en gel y electrodiálisis y ultrafiltración directamente en el trabajo práctico de un farmacéutico.
4.Principales cuestiones del tema:
1. El tema de la química coloidal, su importancia en farmacia.
2. Sistemas dispersos. Fase dispersa y medio de dispersión.
3. Clasificación de sistemas coloidales.
4. Métodos de obtención de sistemas coloidales.
5. Métodos de purificación de sistemas coloidales.
6. Propiedades ópticas de los sistemas coloidales.
7. Lo que se llama potencial electrocinético.
8. ¿De qué factores depende la magnitud del potencial?
9. Qué métodos existen para determinar el potencial.
10. ¿Qué es la electroforesis?
11. ¿Cómo se relacionan la velocidad electroforética y el potencial?
5. Métodos de aprendizaje y enseñanza: seminario, trabajo de laboratorio, trabajo en grupos pequeños, pruebas educativas sobre el tema de la lección.
TRABAJO DE LABORATORIO
Trabajo de laboratorio: “Preparación de soluciones coloidales”.
Reactivos y soluciones utilizadas:
Reactivos iniciales para la obtención de sistemas coloidales:
FeCl 3, AgNO 3, KI – 0,1 N.
K4 – 0,1N;
K 4 – solución saturada;
Solución saturada de azufre en alcohol:
Na2S2O3 – 1%
H2C2O4 – 1%
Dispositivos y equipos aplicables:
1. Matraces cónicos
2. Gradilla con tubos de ensayo
3. Probetas graduadas de 50 y 100 ml.
Secuencia de trabajo:
Experimento No. 1: Preparación de hidrosoles de azufre y colofonia mediante reemplazo de solvente.
La colofonia y el azufre se disuelven en alcohol etílico para formar verdaderas soluciones. Porque Dado que el azufre y la colofonia son prácticamente insolubles en agua, cuando sus soluciones alcohólicas se añaden al agua, sus moléculas se condensan formando agregados más grandes.
Descripción de la experiencia.
Se vierte gota a gota una solución saturada de azufre en alcohol absoluto en agua destilada. Al agitarlo se obtiene un sol opalescente de color blanco lechoso.
Preparación de sol de hidrato de óxido de hierro mediante hidrólisis.
Se añade gota a gota una solución al 2% de cloruro férrico en un tubo de ensayo con agua hirviendo hasta que se forma un sol transparente de color marrón rojizo de hidrato de óxido férrico.
La esencia de la reacción.
Bajo la influencia de altas temperaturas, la reacción de hidrólisis del cloruro férrico se desplaza hacia la formación de hidróxido de hierro:
FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl
Las moléculas de hidrato de óxido de hierro insoluble en agua forman agregados de tamaños coloidales. La estabilidad de estos agregados está dada por el cloruro férrico presente en la solución, y los iones de hierro están adsorbidos en la superficie de las partículas y los iones de cloro son contraiones.
La estructura de las micelas resultantes se expresa esquemáticamente mediante la siguiente fórmula:
Experimento No. 2. Preparación de sol de dióxido de manganeso.
La preparación del sol de dióxido de manganeso se basa en la reducción del permanganato de potasio con tiosulfato de sodio:
8KMnO 4 + 3Na 2 S 2 O 3 + H 2 O 8MnO 2 + 3Na 2 SO 4 + 3K 2 SO 4 + 2KOH
En presencia de exceso de permanganato, se forma un sol de manganeso con partículas cargadas negativamente:
Descripción de la experiencia:
Pipetear 5 ml en un matraz cónico. Solución de permanganato de potasio al 1,5% y diluida con agua hasta 50 ml. Luego se introducen gota a gota en el matraz entre 1,5 y 2 ml de solución de tiosulfato de sodio. El resultado es un sol de dióxido de manganeso de color rojo cereza.
Experimento No. 3. Preparación de sol de yoduro de plata mediante reacción de doble intercambio.
Mediante reacción de doble intercambio, se puede obtener un sol mezclando soluciones diluidas de AgNO 3 y KI. En este caso, se deben cumplir las condiciones de que una de las sustancias de partida esté en exceso, ya que al mezclar reactivos en cantidades equivalentes se forma un precipitado de AgI.
AgNO 3 + KI AgI + KNO 3
Descripción de la experiencia:
Se vierten 2 ml en el matraz. Solución de KI 0,1 N y diluir con agua hasta 25 ml. Se vierte 1 ml en otro matraz. Solución de AgNO 3 0,1 N y también diluida con agua hasta 25 ml. Las soluciones resultantes se dividen por la mitad y se realizan dos experimentos:
a) verter gradualmente la solución de AgNO 3 en la solución de KI mientras se agita, obteniendo un sol con la siguiente estructura:
b) verter gradualmente la solución de AgNO 3 en la solución de KI mientras se agita, obteniendo un sol con la siguiente estructura:
Experimento No. 4. Preparación de sol de azul de Prusia mediante reacción de doble intercambio.
Siguiendo las condiciones para la obtención de soluciones mediante la reacción de doble intercambio descrita en experimentos anteriores, se obtiene un sol de azul de Prusia, primero en exceso de FeCl 3 y luego en exceso de K 4.
Descripción de la experiencia:
El experimento se realiza de la siguiente manera: hasta 20 ml. Se añaden 5-6 gotas de una solución de FeCl 3 al 2% mientras se agita. Se obtiene un sol de color azul oscuro cuya micela tiene la estructura:
Experimento No. 5. Preparación de sol de azul de Prusia mediante el método de peptización.
La preparación de una solución coloidal de azul de Prusia mediante el método de peptización se reduce a convertir el precipitado de KFe obtenido al fusionar soluciones concentradas de K4 y FeCl3 a un estado coloidal.
Descripción de la experiencia:
En un tubo de ensayo con 5 ml. Solución de K4 al 2%. El precipitado resultante se filtra, se lava con agua destilada y se trata en un filtro de 3 ml. Solución 0,1 N de ácido oxálico. Se filtra un sol azul de azul de Prusia en un tubo de ensayo.
Escribe tú mismo la estructura de la micela.
6. Literatura:
Evstratova K.I. y otros. Química física y coloidal. M., VSH, 1990, pág. 365 – 396.
Voyutsky S.S. Curso de química coloidal. 1980, pág. 300 – 309.
D.A. Friedrichsberg, Curso de química coloidal, San Petersburgo, Química, 1995, págs. 7-47, 196-62
Patsaev A.K., Shitybaev S.A., Narmanov M.M. Guía de ejercicios prácticos de laboratorio en química física de coloides, parte 1. Shymkent, 2002, páginas 24-31
Pruebas sobre el tema de la lección.
7. Controlar:
1. Los coloides, como los jabones, son dipolos, se adsorben bien con las partículas de suciedad, les dan carga y contribuyen a su:
A) coagulación; B) peptización; C) coacervación;
2. La capacidad de un sol para mantener un determinado grado de dispersión se denomina:
A) resistencia a la sedimentación;
B) resistencia agresiva;
C) estabilidad de la disolución.
3. En función de la presencia y ausencia de interacción entre partículas, las fases del sistema se clasifican en:
A) liófilo y liófobo;
B) molecularmente disperso y coloidalmente disperso;
C) libremente dispersos y coherentemente dispersos.
4. La peptización de un precipitado de hidróxido de hierro recién preparado actuando sobre él con una solución se refiere a FeCl 3 como:
Un quimico; B) adsorción; C) físico;
5. La capacidad de las partículas de fase de no sedimentarse bajo la influencia de la gravedad se denomina:
A) resistencia química;
B) estabilidad de la disolución;
C) resistencia a la sedimentación.
6. La micela de hidrosol de hierro obtenida del precipitado de Fe(OH) 3 por peptización con una solución de FeCl 3 tiene la forma:
A) (mFe(OH)3nFeO + (n-x)Cl - ) + x xCl - ;
B) (mFe(OH)3 nFe +3 3(n-x)Cl - ) +3 x 3xCl - ;
C) (mFe(OH)3 3nCl - (n-x)Fe +3) - x x Fe +3.