PRÁCTICA 2:
BASE FÍSICA DE LA MATERIA MATERIA VIVA
INTRODUCCIÓN Algunos fenómenos físicos que se producen en la naturaleza, también se dan en los seres vivos, los mismos mismos que contribuyen contribuyen a generar y mantener mantener la vida. Entre los más importantes y frecuentes tenemos a la difusión, ósmosis, diálisis, que a su vez generan otros fenómenos como la turgencia y la plasmólisis. Junto con los sistemas dispersos. En la presente práctica se se an realizado, procesos procesos e!perimentales para para observar los fenómenos antes se"alados. #a difusión$ es el fenómeno en el cual se produce un desplazamiento espontaneo de las partícul partículas as de soluto soluto desde desde los lugare lugares s donde donde se encuen encuentra tra en mayor mayor concentración acia un lugar de menor concentración. #a ósmosis$ es un fenómeno físico relacionado con el comportamiento de un fluido como como solve solvente nte de una una soluc solución ión ante ante una una membra membrana na semip semiperm ermea eable ble para para el solvente pero no para los solutos. %istemas dispersos$ se les consideran a aquellas sustancias que estén mezcladas, es decir, dos o más sustancias que estén unidas físicamente pero que también se puedan separar por medio de métodos químicos y que al mezclarse no pierdan ninguno de sus componentes ambas sustancias. Al analizar la presente practica nos daremos cuenta que estos temas son de muca importancia pues la materia viva es esencialmente un sistema coloidal, y luego de analizarla observaremos la aparente omogeneidad ya que las fases no se separan, formando así un sistema coloidal que es el con&unto de partículas y moléculas inorgánicas.
I.
FUNDAMENTO TEORICO
El protoplasma es un sistema e!tremadamente comple&o y no totalmente conocido, cuyo componente principal es el agua, que contiene sustancias sólidas, liquidas y gaseosas, dispersas y organizadas en formas diversas y de variados tama"os. Estas sustancias, constituidas por moléculas, forman soluciones acuosas que desempe"an un papel muy importante en las características del protoplasma. #a materia viva es esencialmente un sistema coloidal, que se caracteriza por presentar partículas de gran tama"o, dispersas uniformemente en un medio sólido, liquido gaseoso. #as partículas coloidales miden desde un milimicrón asta cien milimicrones y pueden observarse con el microscopio de contraste de fases o electrónico, pero no con el microscopio com'n. %i el tama"o de las partículas dispersas o moléculas son más peque"as de un milimicrón, forman una solución verdadera( si son más grandes de cien milimicrones forman una suspensión. )or lo tanto los sistemas coloidales son intermedios entre soluciones verdaderas y suspensiones. *. Dispersión: se llama dispersión a las sustancias solidad o liquidas que en estado muy dividido se encuentra en el seno de un líquido, %in que por reposo se depositen en el fondo. +. Sise!" Dispers#: Es la mezcla de dos cuerpos, en la que uno de ellos rodea por completo a cada una de las partículas del otro cuerpo. E&m$ na mezcla de agua y arena, en la cual cada uno de los componentes se llama fase.
F"se $ispers": Es la sustancia dividida y esparcida cuyas partículas se allan distribuidas en el seno de la otra -e&m$ arena. F"se $ispers"ne: /ase donde se realiza la dispersión, es continua, ocupa el mayor volumen y se encuentra rodeando a la fase dispersa -e&m$ agua. 0. Di%isión $e &"s $ispersi#nes: #as propiedades de los sistemas dispersos dependen generalmente del tama"o de las partículas de la fase dispersa, lo cual a determinado la siguiente división$ a %uspensión$ 1uando mecánicamente dividimos una sustancia insoluble en agua, al mezclarla con esta, se obtendrá después de agitarla, una suspensión. E&m$ turbidez del agua de los ríos. b Emulsión$ %e da entre líquidos no miscibles, como agua y aceite( previa agitación, se obtiene una emulsión inestable, en la que el aceite se encuentra repartido en peque"as gotas dentro del agua. 2ientras que si reemplazamos el agua por bilis o un idró!ido -por e&m$ 3a45, se obtendrá un fraccionamiento de las gotas de aceite, constituyendo una emulsión estable. c %olución$ Al disolver sal com'n -3a1l o az'car en agua, estas se diluirán asta moléculas, obteniéndose una solución. En este caso las
moléculas del solvente -agua y del soluto -sal o az'car están íntimamente unidas y no se separarán al de&arlos reposar. d %istema coloidal$ 1uando las partículas de un coloide -e&m$ gelatina se dividen asta ser invisibles en el microscopio óptico, pero e!perimentan una sedimentación lenta, estamos frente a un sistema coloidal. E&m$ &abón disuelto en agua, mayonesa, etc.
6. C&"ses $e '#&#i$es: 2ucas propiedades del protoplasma, como la viscosidad, elasticidad y capacidad para cambiar del estado líquido -sol al semilíquido -gel pueden atribuirse a su estado coloidal. a 7eles$ El gel es una estructura espon&osa formada por una malla de moléculas que retiene el agua. #os geles tienen tendencia a idratarse e inflarse, desarrollando presiones internas elevadas conocidas como presión osmótica. b %oles$ 1uando las partículas coloidales se encuentran en disolución y son muy fluidas. #os coloides soles al igual que los geles presentan propiedades como$ Efecto 8yndall, 2ovimiento 9ro:niano, Absorción y 8ensión superficial.
II.
OB(ETIVOS
Al término de la práctica el alumno estará en condiciones de$
;econocer y diferenciar los diferentes tipos de dispersiones. ;econocer los coloides en base a sus propiedades físicas y fenómenos que
ocurren en los seres vivos. El ob&etivo principal de esta práctica es observar y aprender cómo reacciona nuestro organismo a distintos fenómenos físicos.
III.
MATERIALES
2A8E;
> > > > > > >
3a45 al 6?@ asos de precipitación SO 4 Cu
al B@
Embudos de vidrio agueta de vidrio Eosina 7radillas )ipetas
2A8E; > > > > > > > > > > > > > > >
IV.
8ubos de ensayo )apel de filtro Azufre en polvo Agua destilada Aceite de cocina )apel celofán 8iza molida 7elatina granulada aselina %al com'n Alcool 9encina Acetona 3udillo de pabilo Agarradera de madera 7oteros
PROCEDIMIENTO SISTEMAS DISPERSOS:
A. SUSPENSIÓN: *. En un tubo de ensayo agregar B ml de agua destilada
+. 0. 6. B. D. .
Agregar al mismo tubo * gr de tiza en polvo Agitar y observar a la luz =e&ar reposar por + minutos 4bservar la precipitación de las partículas de tiza Agitar y filtrar la suspensión 4bservar y e!plicar el fenómeno.
C#n'&)sión: Al observar nos damos cuenta que es una mezcla omogénea, aunque al de&ar reposar, algunos residuos de tiza quedan en el fondo del tubo de ensayo. 1uando vertimos esta mezcla en el embudo y papel filtro -filtración, vemos que esta mezcla se separa pues cae solo el agua destilada, mientras que la tiza se queda atrapada en el papel filtro. Esto se debe a que las partículas de la tiza son más grandes que las partículas del papel filtro y por eso no pueden pasar dicas partículas.
B. EMULSIÓN *. En dos tubos de ensayo agregar a cada uno 0 ml de agua destilada -marque los tubos con A y 9 +. Agregar a cada tubo 0 ml de aceite comestible 0. Agitar el tubo FAG y luego observar a la luz como el aceite se divide en peque"as gotitas. 6. =e&ar reposar el tubo FAG por 0 minutos B. Al tubo F9G agregar *ml de 3a45 al 6?@ D. Agitar y observar cómo se produce el fraccionamiento del aceite . =e&ar reposar por 0 minutos H. 4bservar y comparar en ambos tubos la diferencia entre una emulsión inestable -8ubo FAG y una emulsión estable -8ubo F9G.
C#n'&)sión: En la mezcla A pudimos observar que fue una mezcla eterogénea, a agitar y de&ar reposar, ésta mezcla siguió siendo eterogénea, pues volvió a separarse inmediatamente. En la mezcla 9 el 3a45 ayuda a que las partículas de aceite se fraccionen y así esta mezcla se vuelva en parte omogénea, pues las partículas de aceite y agua destilada de unieron en cierto punto.
C. SOLUCIÓN *. +. 0. 6. B.
En un tubo de ensayo agregar 0ml de agua destilada Agregar + gr de cloruro de sodio-sal com'n Agitar y observar a la luz, notar la omogeneidad del preparado =e&ar reposar por 0 minutos 4bservar que las fases -soluto y solvente no se separan
C#n'&)sión: Al realizar la mezcla nos damos cuenta que es una solución. #as partículas de ambos elementos se unen sin problema.
D. SISTEMA COLOIDAL
*. +. 0. 6. B. D.
En un tubo de ensayo agregar B ml de agua destilada Agregar *gr de gelatina granulada Agitar y observar a la luz la aparente omogeneidad =e&ar reposar por 0 minutos 4bservar que las fases no se separan, formando un sistema coloidal Esquematizar lo observado.
C#n'&)sión: 4bservamos que se forman dos fases luego de reposar, aunque principalmente parecía ser un fluido o mezcla normal. #a gelatina se encuentra en un estado sólido>liquido. #a gelatina se clasifica como gel, donde es fase continua sólida y fase dispersa líquido.
FENOMENOS FÍSICOS: A. Di*)sión en &+,)i$#s: *. En dos tubos de ensayo colocar B ml de agua destilada a cada uno -marcarlos con las letras A y 9. +. Agregar al tubo FAG 0 gotas de sulfato de cobre al B@, y al tubo F9G 0 gotas de eosina. 0. 4bservar y comparar ambos tubos 6. Esquematizar lo observado.
C#n'&)sión: En el tubo A observamos que es una mezcla omogénea, y que ésta sigue incolora, no presenta una reacción química. En el tubo 9 observamos que la mezcla es una solución que se volvió de color naran&a, pues la eosina es un colorante ácido, por lo cual ti"e sustancias básicas.
B. Presión #s!ói'": *. 1on un embudo de vidrio grande construir un osmómetro, cerrando la parte ensancada con papel celofán y amarrado con pabilo. +. #lenar el osmómetro con una solución de sulfato de cobre al B@ asta alcanzar la marca colocada en el e!tremo delgado. 0.
C#n'&)sión: El papel celofán cumple una función como una pared, pues no permite que estos líquidos se &unten y terminen como una solución. #a presión osmótica se debe aplicar a una solución para detener el flu&o neto de disolvente a través de una membrana semipermeable, que en este caso sería el papel celofán. 1on el paso del tiempo dado observamos que el líquido que estaba encerrado en el embudo a subido, es decir, a aumentado en cantidad( esto se debe a que el papel celofán es una membrana semipermeable, por lo tanto permitirá que ciertas moléculas o iones pasen a través de ella por difusión -es un proceso físico
irreversible, en el que partículas materiales se introducen en un medio que inicialmente estaba ausente.
C. Tensión s)per*i'i"&: *. En un vaso de precipitación agregar agua destilada asta las 0I6 partes +. Espolvorear flor de azufre en la superficie del agua 0. 1on una bagueta de vidrio untada con vaselina, presionar suavemente sobre la superficie de la capa de flor de azufre y observar a través del vaso. 6. E!plicar lo observado B. Agregar al vaso unas gotas de alcool o acetona y observar lo que sucede D. Esquematizar y e!plicar lo observado.
C#n'&)sión: Al agregar la flor de azufre al agua destilada, ésta queda en la superficie como FflotandoG, debido a que se encuentran en estados diferentes. Al agregar la vaselina no pasa nada, pero cuando agregamos el alcool, la flor de azufre empieza a digamos que mezclarse con el agua y vaselina. El agua y el alcool son moléculas polares, esto facilita la unión de estos elementos.
V.
DISCUSIÓN
En la práctica observamos componentes como es el agua, que contiene sustancias sólidas, líquidas y gaseosas, dispersas y organizadas en formas dispersas y de varios tama"os. Además nos dimos cuenta que la solución es una mezcla omogénea de dos o más sustancias y que el componente que está en mayor proporción se llama solvente y los que están en menor, soluto. Esto lo pude entender gracias a$ $(ttp$II:::.profesorenlinea.clICuimicaI=isolucionesquimicas.tml
8ambién comprobamos que el agua tiene elevada -má!ima tensión superficial de entre los líquidos. #a tensión superficial de un líquido es la resistencia que opone a la penetración de cuerpos en él. Esto coincide con lo que dice el libro$ -9aKer, J. y E. Allen. *LHD En esta práctica me di cuenta que el agua y el aceite si se pueden mezclar gracias al 3a45, formando así una emulsión. Esto lo e!plica en$ ttp$IIquimica.laguia+???.comIconceptos>basicosIemulsion
VI.
CONCLUSIONES
En la práctica podemos concluir que la materia viva es un sistema coloidal que se caracteriza por presentar moléculas de gran tama"o dispersas uniformemente en varios medios -sólido, líquido o gaseoso. #a suspensión posee componentes, los mismos que se llaman fases -fase dispersa y fase dispersante y además que el agua tiene má!ima tensión superficial de entre los líquidos salvo alguna e!cepción como el mercurio. #a emulsión es un proceso que consiste en la mezcla de dos líquidos diferentes que no se puedan mezclar, es decir, que sean inmiscibles entre sí. no de los líquidos se encontrará formando la fase, conocida como, continua o también dispersante. 7ran parte de las emulsiones se acen entre el agua y el aceite, u otras grasas de uso com'n como es el caso de la mayonesa, la lece y su crema, la mantequilla y la margarina, etc. #a osmosis depende de la concentración y temperatura de las soluciones. #a difusión es el fenómeno en el cual se produce un desplazamiento espontáneo de las partículas de soluto desde los lugares donde se encuentra en mayor concentración acia un lugar de menor concentración.
VII.
REFERENCIA BIBLIO-RÁFICA
. ttp$IIvargasceli.blogspot.peI+?**I?DIe!perimento>de>la>base>fisica>de>la.tml . ttp$IIes.scribd.comIdocI+0BBH066?I9ase>/isica>de>#a>2ateria>ivaMscribd . ttps$IIes.:iKipedia.orgI:iKiIEmulsi@10@90n . ttps$IIes.:iKipedia.orgI:iKiIEosinaMEosinaNacuosa.+H+.+B.+L . ttps$IIes.:iKipedia.orgI:iKiI=ifusi@10@90n-f@10@A=sica
VIII. > > > > > >
I.
ASI-NACIÓN
OEl agua y el aceite se pueden mezclarP O)or qué la tiza no pasa por el filtroP O#a gelatina granulada y el agua destilada se &untan asta formar una soluciónP O)or qué el sulfato de cobre se elevaP OEl papel celofán no de&a pasar ninguna moléculaP O)or qué al agregar el alcool al agua destilada, unida a vaselina y flor de azufre, estos empiezan a descenderP
CUESTIONARIO
/. 0P#r ,)1 se )i&i" &" %e3i4" $e 'er$# p"r" '#nsr)ir e& #s!ó!er#5 )orque sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana, que seg'n la pregunta sería la ve&iga de cerdo. #a función de todo este proceso sería mantener idratada la membrana celular. #a ve&iga de cerdo es un elemento muy importante, pues permite el paso constante sólo de agua.
2. E6p&i,)e &" $i*eren'i" en &" %e&#'i$"$ $e $i*)sión $e& s)&*"# $e '#7re 8 &" e#sin" #a diferencia en la velocidad de difusión se debe a la relación entre sus pesos moleculares.
9. 0)1 *)n'ión ')!p&e &" 7i&is en &" e!)&sión5 Emulsiona las grasas, especialmente los triglicéridos, aumentando la superficie de contacto con las enzimas que van a actuar sobre ellos. #a bilis divide las grandes gotas en peque"as gotitas y así permite que luego act'e la enzima lipasa.
;. De e3e!p&#s $e #r4"nis!#s ,)e )i&i"n &" ensión s)per*i'i"& 1aminan sobre el agua peque"os insectos como el zancudo de agua, debido a que su peso no es suficiente para penetrar en la superficie. #os mosquitos que caminan sobre el agua, esto es debido a la forma de sus patas que incluyen mucos micro pelitos que sirven para detenerse en la capa que cubre al agua llamada tensión superficial, al ser ligeros y poseer estas características, el agua FresisteG su peso y por lo tanto no se rompe la capa y se unden.
<. E6p&i,)e e& *enó!en# $e p&"s!ó&isis 8 'ren"'ión =P&"s!ó&isis es el fenómeno que se produce en las células vegetales por la semipermeabilidad de la membrana citoplasmática y la permeabilidad de la pared celular. %e produce cuando las condiciones del medio e!tracelular son ipertónicas, es decir, que tienen una concentración mayor que la que e!iste en el interior celular. =ebido a esto, el agua que ay dentro de la vacuola sale al medio ipertónico -ósmosis y la célula se desidrata, ya que pierde el agua que la llenaba, reduciendo así su tama"o. En células vegetales este fenómeno puede provocar que la membrana plasmática se separe de la pared vegetal, siendo esta separación irreversible
=Cren"'ión es el fenómeno en donde la célula animal se somete a una solución ipertónica. Al estar en esta solución con gran cantidad de soluto, tiende a liberar su agua. #a destrucción de la célula se produce por desidratación.
>. 0P#r ,)1 e& "'eie es ins#&)7&e en "4)"5 El aceite por e&emplo es una sustancia no polar, por eso el aceite no se disuelve en agua -y por eso no se mezclan. =e eco flota en el agua, como el ielo, debido a su densidad más peque"a.
.
ANEOS
Sistema Coloidal:
