SEMANA 10 COLOIDES Y SUSPENSIONES, OSMOSIS Y DIÁLISIS QUÍMICA 2016

COLOIDES Y SUSPENSIONES, OSMOSIS Y DIALISIS Soluciones, suspensiones y coloides: Componentes, características y diferencias. Clasificación de coloides Osmosis y Diálisis Definición de: Difusión, osmosis, diálisis Osmolaridad y tonicidad Ejercicios Importancia en el campo médico (diálisis y hemodiálisis) Laboratorio: Soluciones, Coloides y Suspensiones. Osmosis y diálisis

SUSPENSIONES Son mezclas heterogéneas (no hay solubilidad) Formadas por: Una fase sólida: partículas pequeñas no solubles (a veces visibles a simple vista) Una fase líquida

Aspecto de una solución (homogénea) y una suspensión (heterogénea)

Características de las suspensiones Las partículas de su fase sólida pueden sedimentar (asentarse en el fondo del recipiente) al dejarse en reposo. La fase sólida puede separarse de la fase líquida por medio de decantación filtración, evaporación, centrifugación.

Ejemplos de suspensiones

COLOIDES Ó DISPERSIONES COLOIDALES Mezcla formada por: Fase dispersa y Fase dispersante. La fase dispersa (comparables al soluto de una solución) consiste en partículas coloidales que pueden ser grupos de moléculas o iones (ej: proteínas) que se distribuyen o dispersan en la fase dispersante (comparable con el solvente de una solución).

Características de las dispersiones coloidales La fase dispersa no se puede separar de la fase dispersante por filtración porque las partículas coloidales atraviesan los poros de los filtros, pero sí pueden separarse por medio de membranas semipermeables. Su apariencia puede ser turbia y a veces transparente pudiéndose confundir con el aspecto de una solución. Para diferenciarlo de una solución se ve si presentan Efecto de Tyndall.

Efecto de Tyndall: Es la trayectoria de un haz de luz a través de una dispersión coloidal. Movimiento Browniano: movimiento de las partículas dispersas en zigzag.

Diferencias entre Solucion, Suspensión y Dispersión

Comparación Propiedades Solución Coloide Suspensión 0.1 – 1 nm PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES Propiedades Solución Coloide Suspensión Tamaño de la Partícula 0.1 – 1 nm 1 – 1000 nm > 1000 nm Mezcla Homogénea SI INCIERTO NO Sedimentan al reposar Separación por filtración Presentan efecto de Tyndall (ESTAS NO SON TRANSPATENTES) Presentan movimiento Browniano

Tipos de Dispersiones Coloidales FASE DISPERSA FASE DISPERSANTE EJEMPLO Espuma Gaseosa Líquida Crema Batida, Crema de afeitar, bombas de jabón Espuma Sólida Sólida Piedra pómez, malvaviscos, espuma de poliestireno (esponja) Aerosol Niebla, nubes, fijadores para el cabello Emulsión Líquida Leche, mayonesa, crema Emulsión Sólida Mantequilla, queso Humo Polvo fino en smog, hollín en el aire Sol Soluciones de almidón, jaleas, gelatina, plasma sanguíneo Sol sólido Vidrio, rubí, ópalo, perlas

Difusión Es el proceso espontáneo mediante el cual una sustancia se desplaza desde una región de concentración elevada a una región de menor concentración, y elimina la diferencia de concentración entre las dos regiones.

Osmosis Es el paso de solvente (agua) a través de una membrana semipermeable . El movimiento de solvente se da desde la solución menos concentrada (la que tiene menos soluto y más agua) hacia la mas concentrada (la que tiene más soluto y menos agua).

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Chapter 8, Unnumbered Figure 4, Page 334

TIPOS DE MEMBRANAS IMPERMEABLES: No son atravesadas ni por solutos ni por el disolvente SEMIPERMEABLES: Permiten el paso de iones y moléculas pequeñas, pero NO el paso de moléculas grandes y coloides. PERMEABLES: Permiten el paso del disolvente y de moléculas grandes y coloides.

Tipos de Membrana IMPERMEABLE SEMIPERMEABLE PERMEABLE

Diálisis Es el paso selectivo de iones y moléculas pequeñas, (no moléculas grandes ni las partículas coloidales) junto con el disolvente a través de una membrana semipermeable (dializante). El movimiento se da de una región de mayor concentración de solutos a una de menor concentración de solutos.

Dialysis In dialysis, solvent and small solute particles pass through an artificial membrane. large particles are retained inside. waste particles, such as urea from blood, are removed using hemodialysis (artificial kidney).

Hemodialysis When the kidneys fail, an artificial kidney uses hemodialysis to remove waste particles, such as urea, from blood.

Chapter 8, Opener

Chapter 8, Unnumbered Figure 1, Page 331

Osmolaridad = ( M ) ( # de partículas disociables por mol de soluto) Valor numérico calculado a una mezcla para predecir el efecto osmótico que tendrá en una célula. Se calcula de la siguiente manera: M: corresponde a la Molaridad de la solución. Osmolaridad = ( M ) ( # de partículas disociables por mol de soluto)

Como encontrar las partículas disociadas en un soluto: En solutos iónicos corresponde al total de cationes y aniones que se forman al disociarse (separarse). Ej: NaCl = 1Na + 1Cl = 2 partículas disociadas. K2S = 2K + 1S = 3 partículas disociadas. Al2(SO4)3 = 2 Al + 3(SO4) = 5 partículas disociadas En solutos covalentes que no se disocian siempre será 1 partícula. Ej: C6H12O6 = 1 part.

Ejercicios de Osmolaridad 1. ¿Cuál es la osmolaridad de una solución de NaCl 1 M? NaCl = Na + Cl = 2 partículas disociadas Osm= 1M x 2 part. = 2 osm. 2. ¿Calcular la osmolalridad de una solución de CaBr2 0.5M? CaBr2=Ca+Br+Br=3 particulas dis. Osm= 0.5 x 3 = 1.5 osm. 3. ¿La osmolaridad del Ba3(PO4)2 0.07 M? Ba3(PO4)2= 3Ba+2PO4 = 5 part. X 0.07 = 0.35 osm.

La osmolaridad de la glucosa (dextrosa), sacarosa, urea, será igual a la Molaridad (no se disocian) 4. ¿Cuál es la osmolaridad de una solución de sacarosa (C12H22011) 0.2M? 1 partícula x 0.2 M = 0.2 osm. 5. ¿Cuál es la osmolaridad de una solución de Na2SO4 0.07 N? 6. ¿Cuál es la osmolaridad de una solución de suero dextrosado al 5 % p/v ? 7. ¿Cuál es la osm. del NaCl 0.9 % p/v ?

OSMOLARIDAD DE LOS ERITROCITOS Los solutos disueltos dentro de los glóbulos rojos (eritrocitos) presentan una osmolaridad entre 0.28 a 0.32 osmolar. Las soluciones que se inyectan al torrente sanguíneo deben tener una osmolaridad igual a la de los eritrocitos para que no se dañen sus membrana, deben de ser isoosmolares. Deben de ser soluciones con la misma tonicidad del eritrocito (0.28 – 0.32 osm).

Chapter 8, Unnumbered Figure 5, Page 336

TONICIDAD: se refiere a la comparación entre la concentración osmolar del interior de una célula y la osm de otra solución ISOTONICA (0.28 - 0.32) HIPERTONICA (mayor de 0.32) HIPOTONICA (menor de 0.28) HEMOLISIS CRENACIÓN

Figure 8.10 (a) In an isotonic solution, a red blood cell retains its normal volume. (b) Hemolysis: In a hypotonic solution, water flows into a red blood cell, causing it to swell and burst. (c) Crenation: In a hypertonic solution, water leaves the red blood cell, causing it to shrink.

EFECTO EN LA CÉLULA ( ejemplo eritrocito) Tonicidad Valor de osmolaridad Concentración de solutos de la mezcla, respecto a la del interior de la célula EFECTO EN LA CÉLULA ( ejemplo eritrocito) Hipotónica < 0.28 Menor concentración de solutos en la mezcla. Que las del interior de la célula Entra agua al eritrocito, aumenta su volumen, se hincha, estalla  hemolisis Isotónica 0.28 – 0.32 La mezcla posee la misma concentración de solutos que el interior de la célula. El agua entra y sale a la misma velocidad, conserva su volumen y morfología, no se observan cambios Hipertónica > 0.32 La mezcla posee mayor concentración de solutos, de las que hay en el interior de la célula Sale agua del eritrocito; disminuye su volumen  crenación.

Soluciones Isotonicas mas utilizadas en los hospitales NaCl al 0.9% p/v conocida como solución salina ó Suero fisiológico. Glucosa al 5% p/v conocido como Suero dextrosado al 5 % p/v. ¿Cuál es su osm? ¿Cuál es su tonicidad? ¿Qué cambios producirá en el eritrocito?

EJERCICIOS 1.¿Cuál es la osmolaridad y tonicidad del ZnCl2 0.25M ¿Que efecto causa en el eritrocito? 2. ¿Cuál es la osmolaridad de una solución de AgNO3 al 1% P/V que se aplicará en los ojos de un recién nacido? ¿Cuál es su tonicidad? ¿Qué efecto causaría al eritrocito? 3. En cuantas partículas se disocia un soluto, si su M es 0.12 y su osmolaridad es 0.48.? 4. ¿Cuál es la M de una solución de ZnCl2 0.98 osmolar?¿Cuál es su tonicidad y efecto en el GR? 5. Calcule la concentración en % p/v de una solución de NaCl 0.3 osmolar.¿Su tonicidad?