Seminario de coloides, solubilidad Y disolución coloides

Universidad de Chile

Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas

Departamento de Ciencias y Tecnología Farmacéuticas

Asignatura de Fisicoquímica Farmacéutica 2022

SEMINARIO DE COLOIDES,

 SOLUBILIDAD y DISOLUCIÓN

COLOIDES:

1. Conteste Verdadero (V) o Falso (F).

1. ___ La longitud de Debye es una medida del alcance de la doble capa dispersa. Verdadero, ya longitud de Debye refleja a cuanta distancia se va a sentir la doble capa, por lo que lo ideal es que esta longitud sea alta para que las partículas tengan una repulsión entre ellas.

1. ___ La estabilidad para las dispersiones liofóbicas depende de factores eléctricos y de la solvatación. Falso, ya que para las dispersiones liofóbicas la estabilidad depende de factores eléctricos y fuerzas de tipo Wan Der Waals

1. ___ Las emulsiones w/o presentan una conductividad eléctrica similar a la de la fase acuosa.

Falso, ya que al tener un medio continuo oleoso, lo hace muy mal conductor eléctrico, ni parecido a una fase acuosa.

1. ___ En el modelo DLVO se evalúa la dependencia de las fuerzas atractivas y repulsivas de dos partículas y su balance, en función de la distancia que las separa a las partículas. Verdadero

1. ___ Los Coloides de asociación son termodinámicamente inestables por razones entrópicas.

Falso. Los coloides de asociación son las llamadas micelas, las cuales se generan gracias a una reorganización del surfactante, esto por razones entrópicas para generar más estabilidad en la emulsión,

1. ___ La existencia de un mínimo secundario en las curvas de potencial DLVO, indica la posibilidad de que el sistema flocule. Verdadero, el mínimo secundario se da cuando vencen las fuerzas repulsivas del medio disperso, generando un floculo difícil de romper.

1. ___ El tamaño del máximo primario (modelo DLVO) aumenta con la concentración de iones presentes en el medio. Falso, ya que los iones generan que disminuya el tamaño de la capa difusa, por lo que baja el potencial y las repulsiones son menores.

1. ___ Si disminuye la solubilidad de un surfactante por ejemplo alargando la cadena hidrofóbica, la cmc aumenta. Falso, el cmc disminuye ya que la concentración critica, en la cual se forman micelas será menor.

1. ___ La estabilización estérica es insensible a la presencia de electrolitos. Verdadero, ya que la presencia de electrolitos afecta a la estabilización eléctrica y electroestática.

2.- Se dispone de la siguiente información para un colorante hidrofóbico (Sudan I) en presencia del surfactante catiónico bromuro de dodeciltrimetil amonio (DTAB), en solución acuosa.

[pic 1]

1. ¿Cuál es la cmc del DTAB? Explique

El cmc es cercano a los 15 mM. Esto significa que a concentraciones cercanas de 15 nM de DTAB las interacciones moleculares empiezan a ser inestables, por lo que se formar micelas para estabilizar el sistema y como consecuencia el SUDAN 1 puede solubilizarse de mejor manera.

1. ¿Cuantas moléculas de colorante Sudan I habrá por micela para una solución 50mM de surfactante? Considere que el número de agregación es 60.

(micelas)= (surfactante- CMC) /n

Donde n: número de agregación

-(Micelas) = (50mM-15mM) / 60 = 0,58 mM de micelas

Como a 50mM de DTAB hay cerca de 0,45 mM de SUDAN I solubilizado por medio de las micelas que se formaron en el medio. Por lo que el cálculo quería:

0,45 mM/ 0,58 mM: 0,76 moléculas de SUDAN I por micela.

3.- Dado el siguiente gráfico

a.- Explique detalladamente cómo se genera el gráfico mostrado más abajo (Teoría DLVO)

Este grafico nos muestra el balance entre las fuerzas repulsivas (parte superior) y atractivas (parte inferior) entre las moléculas del medio disperso en coloides liofobicos. Algunas de estas curvas pueden caer en un máximo secundario, en el cual las partículas quedan aparentemente unidas por medio de una película con solvente de por medio, en este caso se puede aportar energía para separar estas moléculas. Si las fuerzas atractivas le ganan a las repulsivas, se genera un mínimo primario, en donde las partículas están muy pegadas y sin solvente de por medio, por lo que volver a separarlas es casi imposible.  

b.- Explique los procesos de floculación y de agregación en términos de la teoría DLVO, haciendo uso de un gráfico.

La floculación ocurre en un leve predominio de las fuerzas atractivas sobre las fuerzas repulsivas, dejando al sistema en un mínimo secundario, por lo que es reversible. Por otro lado, la agregación ocurre en un predominio neto de las fuerzas atractivas sobre las repulsivas, dejando al sistema en un mínimo primario de forma irreversible.

c.- Para las curvas DLVO de los coloide b, c y d, comente la estabilidad física de cada uno y las características de los

[pic 2]

El coloide b es el más estable de todos, ya que la curva muestra que las fuerzas repulsivas son mayores que las atractivas, por lo que para caiga en un mínimo primario sería muy complicado. En cambio el coloide c y d si bien superan el mínimo secundario, caen de manera energéticamente fácil en el minino primario, por lo que las partículas estarán muy juntas.

4. Explique detalladamente el comportamiento del sistema coloidal descrito en el siguiente gráfico utilizando la teoría DLVO. (Use el espacio disponible para contestar

Este grafico nos muestra como puede variar el potencial Zeta en función del pH, ósea de la carga que pueden tener nuestras partículas. Cuando tenemos rangos de potencial Zeta entre +40,-40 mV las fuerzas repulsivas entre las moléculas son mayores que las atractivas por lo que el sistema podrá mantenerse estable, ya que las partículas no quedarán unidad y no podrán formar flóculos o agregados. En cambio, cuando la carga es 0 (punto de carga cero) las fuerzas atractivas dominan sobras las repulsivas generando que las partículas puedan agregarse y floculen, haciendo que el sistema sea inestable.[pic 3]

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