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1/6 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUTEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM UNIDAD DIDACTICA QUIMICA, PRIMER AÑO GUÍA DE ESTUDIO 2014 Semana 10 COLOIDES Y SUSPENSIONES OSMOSIS Y DIALISIS Elaborado por: Licda. Isabel Fratti de Del Cid Léa las páginas 325-332 Del libro de texto: Química de Karen Timberlake. A continuación se le proporciona una tabla, que presenta las características de las soluciones, suspensiones y coloides (dispersión coloidal). Es básicamente la tabla 8.13, con información adicional. Tipo de mezcla Tipo de partícula * Tamaño de partícula * Una fase/Dos fases ( a simple vista) Homogénea/Heterogénea Se asientan ó sedimentan al reposar Separación de sus componentes Solución Pequeñas: átomos iones ó moléculas 0.1-1.0 nm Una fase Homogénea NO No se separan por filtración ni por membranas semipermeables Suspensión Grandes, visibles a simple vista >100 nm Dos fases Heterogénea SI Se separan por filtración y membranas semipermeables Coloide Grandes , no visibles 1-100nm Una fase Homogénea** NO Pueden separarse por membranas semipermeables, pero NO por filtración *La que se halla en menor cantidad en la mezcla ** Se considera incierto * 1nm = nanómetro = 1x 10 -9 m 1-Responda la siguientes preguntas en base a la información proporcionada. Se tienen 3 muestras de mezclas acuosas, donde el agua está en mayor proporción, rotuladas A, B, C. Donde no se indica que responda con las opciones si/no, use las siguientes palabras ó números según sea el caso; para llenar los espacios en blanco. Suspensión Solución Coloide 1nm 1-100 nm > 100nm Osmosis Diálisis a)La mezcla B presenta efecto Tyndall*, por lo tanto debe clasificarse como un(a)__________Sus componentes pueden separase por filtración (si/no)________La sustancia que se halla en menor cantidad posee un tamaño de aproximado de____________. 2/6 b) La mezcla A, sedimenta (se asienta) al reposar, por lo tanto debe clasificarse como un (a ) ____________, sus partículas (las que están en menor cantidad) son visibles.?(Si / No) _______. Estas partículas pueden ser separadas por filtración (si/no)_____. c) La mezcla C no se sedimenta y no presenta efecto Tyndall *, por lo tanto debe clasificarse como una ____________. Pueden separarse sus componentes por filtración.? (si/no)____. La partícula disuelta posee un tamaño aproximado de ________. d- En cuál de las mezclas, pueden separarse sus componentes a través de una membrana semipermeable?_____________. e-Cuál de las mezclas anteriores dispersará un rayo de luz cuando éste lo atraviesa (no tome en cuenta para su respuesta la suspensión) ________________. f- De acuerdo a la tabla 8.12, la niebla, el humo y la mayonesa son ejemplo de ____________. g- Generalmente los medicamentos en los que se recomienda “agítese antes de usarse”, como los antiácidos se consideran ( pág325) ________________. i-Al proceso por el cuál agua y pequeñas partículas de soluto, pasan a través de membranas semipermeables, se le conoce como: _____________. h- Al paso de agua a través de una membrana semipermeable se le conoce como __________ *Efecto Tyndall: dispersión de un rayo de luz, cuando atraviesa una mezcla. Puede verse la trayectoria del rayo de luz a través de la mezcla. 2-Usando la información de la tabla 8.12 “Ejemplos de coloides”, complete lo solicitado. Ejemplo de coloide Fase dispersa ó sustancia dispersada Fase de dispersión o medio de dispersión Niebla, nubes, Spray Líquido Humo gas Crema de afeitar, crema batida Mayonesa Líquido Plasma sanguíneo Solido PROCESOS DE OSMOSIS Y DIALISIS, FLUJO DE AGUA Y DE PARTICULAS Para llenar el siguiente cuadro debe recordar: que en la osmosis el agua fluye de una región de menor concentración de soluto a una región de mayor concentración de soluto. Y que el proceso de diálisis ocurre a la inversa, las partículas se mueven de una región de mayor concentración de soluto a una de menor concentración. 3-Se tienen las siguientes parejas de soluciones, separadas a través de una membrana semipermeable. Indique con una flecha hacia donde se desplazará el agua (ósmosis) y hacia donde se desplazaran las partículas disueltas (diálisis). El primer ejercicio sirve de ejemplo: 3/6 PAREJAS DE SOLUCIONES SEPARADAS POR UNA MEMBRANA SEMIPERMEABLE Hacia donde se desplaza el agua (ósmosis) Hacia donde se desplazan las partículas dispersas o disueltas (diálisis) Glucosa 3.5 % p/v / Glucosa 1.5 % p/v CaCl2 0.8 M / CaCl2 1.2M NaCl 0.5 % p/v / NaCl 0.2 % p/v KCl 1.2M / KCl 2.8M MgCl2 1.6 M / MgCl2 3.5 M 4-Complete lo siguiente, usando la información dada en “La química y salud: Diálisis por los riñones y el riñón artificial”. La ______ es el principal producto de desecho que se excreta por la orina. Porque no se pierde sangre (eritrocitos), en el proceso de hemodiálisis? ____________________________________________________________________________. El consumo de líquidos de un paciente que se somete a diálisis, debe aumentarse o restringirse? ______________________________. Calculo de la osmolaridad de una solución. Procedimiento para determinar la tonicidad de una solución (catalogarla como isotónica, hipotónica o hipertónica) y predecir el efecto que éste dato tendrá en una célula (generalmente un eritrocito o glóbulo rojo). Guiese por los siguientes lineamientos: Tonicidad Valor de osmolaridad Concentración de solutos, respecto a los que hay en el interior de una célula. Ej. Eritrocito Efecto en la célula (ej. Eritrocito) al ser introducida en esta solución Hipotónica < 0.28 Posee menor concentración de solutos, de los que hay en el interior de la célula. Entra agua al eritrocito, éste se hincha y explota, hay hemolisis Isotónica 0.28 - 0.32 Posee la misma concentración de solutos, de las que hay en el interior de la célula. Conserva su volumen no se afecta su morfología * Hipertónica > 0.32 Posee mayor concentración de solutos de los que hay en el interior de la célula Sale agua del eritrocito, se encoge. hay crenación *En isotónica, entra y sale agua del eritrocito a la misma velocidad, por eso no es afectada su morfología . I- Procedimiento para el cálculo de Osmolaridad. 1-Calcule la concentración molar de la solución (M ). 2-Identifique si el soluto se disocia y multiplique el valor de la M por el número de partículas que se generan al disociarse. (Se harán ejercicios donde las sustancias que se disocian son: sales, ácidos y bases fuertes ; no ácidos y bases débiles, pues éstos se disocian en un pequeño porcentaje.) 4/6 Ejemplo resuelto: Calcule la osmolaridad de una solución de ZnCl2 0.18M . Como el ZnCl2, se disocia de la siguiente forma: ZnCl2 Zn +2 + 2 Cl - se generan 3 partículas, por lo tanto la M se debe multiplicar por 3 para obtener el valor de la osmolaridad. Osmolaridad = 0.18M x 3 = 0.54 observe que cae en el rango de una solución Hipertónica, Por lo tanto saldrá agua del eritrocito, el eritrocito se encoge y hay crenación. 3- Si el soluto es una molécula, que no se disocia: Urea, Etanol, Glucosa, Sacarosa, entonces el valor de la osmolaridad es igual al de la Molaridad. Ejemplo resuelto: Calcule la osmolaridadde una solución 0.24 M de glucosa. Como la glucosa NO se disocia, se conserva como partícula unitaria: Osmolaridad = M x 1 Osmolaridad = 0.24 x 1 = 0.24 osmolar es hipotónica., por lo tanto entrará agua al eritrocito, éste se hinchará y explotará, es decir hay hemolisis. Cálculos adicionales de osmolaridad: Ejemplo resuelto-Una solución contiene 3.5 g de Cloruro de Potasio (KCl), disueltos en 250mL de solución. Calcule su Osmolaridad. Procedimiento: a.1- Calcule primero la Molaridad, puede usar la fórmula: M = g soluto / peso molecular. = 3.5g / 74.55 g /mol = 0.187 M Litros de solución 0.250 L b- Observe que ésta partícula el KCl si se disocia. KCl K + + Cl - genera 2 partículas, entonces debe multiplicar la M por 2: Osmolaridad = Mx 2 = 0.187 x 2 = 0.374 osmolar, es hipertónica, por lo tanto, sale agua del eritrocito y este se encoge y hay crenación. Ejemplo resuelto : Calcule la osmolaridad de una solución al 5 % p/v de glucosa. Procedimiento a- Calcule Molaridad: sabiendo que una solución al 5.5 % p/v, posee 5.5 g de glucosa en 100mL de solución ó sea en 0.1 litro de solución M = g soluto / peso molecular = 5.5 g / 180,15 g /mol = 0.30 M Litros de solución 0.1 L b- Como la glucosa no se disocia Osmolaridad es = M x 1 Osmolaridad = 0.30 x1 = 0.30 osmolar por lo tanto es isotónica. El eritrocito mantiene su morfología, 5/6 Ejemplo resuelto : En cuantas partículas se disocia determinado soluto, sabiendo que la osmolaridad es de 0.35 y su molaridad = 0.07 Resolución: use la fórmula Osmolaridad = M x # de partículas disociadas, Despeje # de partículas disociadas # Partículas disociadas = osmolaridad / molaridad = 0.35 / 0.07 = 5 partículas disociadas. 5. Use reacciones para demostrar cómo se disocian las siguientes sustancias: y cuántas partículas genera al disociarse. las primeras dos son ejemplo. Complete 5.3 y 5.4 5. 1) Ca 3 (PO4)2 3 Ca +2 + 2 PO4 -3 Se originan 5 partículas * 5. 2) HNO3 H + + NO3 - Se forman 2 partículas * *Nota: cuando la sal o el ácido poseen oxianiones (iones poliatómicos formados con asociaciones de no metales y oxígenos) éstos al ionizarse conservan su identidad sin separarse entre ellos (CO3 -2 , SO4 -2 ; PO4 -3 ) ejemplos adicionales de éstos iones, puede hallarlos en pág. 171, tabla 5.7)) 5. 3) Al2 (SO4)3 5. 4) K2 BO3 6: En cuántas partículas se halla disociado un soluto, si una solución posee una osmolaridad de 0.6 y una M de 0.2. 7: Subraye en cuál de los siguientes solutos, dan soluciones cuya Osmolaridad es el triple de la Molaridad? a) Glucosa b ) ZnCl2 c) MgSO4 d) NaCl e) Na2CO3 8: Calcule la osmolaridad, tonicidad de una solución preparada disolviendo 20 g de CaCl2 hasta obtener 500mL de la solución. Que le sucede a un eritrocito al introducirlo en ésta solución? R: 3 3333 3 R: b, d 1.08 ; hipertónica, sale agua /crenación 6/6 9-12-Realice los siguientes cálculos ( 4 ejercicios)y complete con ellos el siguiente cuadro : So lu ci ó n En caso de que el soluto se disocie, escriba la reacción de disociación. Calculo de osmolaridad Tonicidad Hipotónica Isotónica Hipertónica Cambios en el eritrocito: Entra agua/ hemolisis Sale agua/ crenación No hay cambios 9 ) C a3 (P O 4) 2 0 .1 1 M 1 0) N aC l 0 .9 % p /v 1 1) 6 .5 d e gl u co sa ( C 6H 12 O 6 )e n 2 5 0 M l d e so lu ci ó n X 1 2 ) N a 2 SO 4 3 .6 % p /v Respuestas: 9) 0.55 ,Hipertónica, sale agua /crenación 10): 0.30 isotónica, permanece igual 11) 0.14 , hipotónica, entra agua / hemolisis 12)- 0.76 hipertónica, sale agua / crenación
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