SEMANA 10 COLOIDES Y SUSPENSIONES, OSMOSIS Y DIÁLISIS QUÍMICA 2017

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. 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

EJEMPLOS DE SUSPENSIONES

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.

COLOIDES Ó DISPERSIONES COLOIDALES Son mezclas formada por: Fase dispersa y Fase dispersante. La fase dispersa (comparable 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 (que es comparable con el solvente de una solución).

Características de las dispersiones coloidales La fase dispersa y fase dispersante no se puede separar 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 diferenciarla 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. Presentan movimiento Browniano: movimiento de las partículas dispersas en zigzag.

Ejemplos de emulsiones

Propiedades Solución Coloide Suspensión COMPARACION DE LAS PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES Propiedades Solución Coloide Suspensión Tamaño de la Partícula 0.1 – 1 nm Atomos, iones o moleculas pequeños 1 – 1000 nm Moleculas grandes o grupos de moléculas o iones Mayor a 1000 nm Partículas grandes visibles Mezcla Homogénea SI INCIERTO NO Sedimentan al reposar Separación por filtración Presentan efecto de Tyndall (NO SON TRANSPA RENTES) Presentan movimiento Browniano

Figure 8.9 Properties of different types of mixtures: (a) Suspensions settle out; (b) suspensions are separated by a filter; (c) solution particles go through a semipermeable membrane, but colloids and suspensions do not.

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 (duroport) Aerosol Niebla, nubes, fijadores para el cabello Emulsión Leche, mayonesa, crema Mantequilla, queso Humo Polvo fino en smog, hollín en el aire Sol Soluciones de almidón, jaleas, gelatina, plasma sanguíneo, pinturas Sol sólido Vidrio, rubí, ópalo, perlas

DIFUSIÓN Proceso espontáneo que permite el desplazamiento de una sustancia desde una región donde se encuentra en mayor concentración hacia una región de menor concentración buscando igualar la concentración.

OSMOSIS Se lleva a cabo entre soluciones con diferentes concentraciones y que estén separadas por una membrana semipermeable. DEFINICIÓN: Es el paso de solvente (agua) a través de una membrana semipermeable desde una región donde se encuentre una solución menos concentrada (tiene menos soluto y mas solvente) hacia una región donde se encuentra una solución más concentrada (más soluto y menos solvente). La ósmosis trata de igualar las concentraciones en ambas soluciones.

osmosis H2O 4% almidón 10% almidón 7% almidón 7% almidón H2O semipermeable membrane 4% almidón 10% almidón H2O osmosis 7% almidón 7% almidón H2O

osmosis Chapter 8, Unnumbered Figure 4, Page 334

Tipos de Membrana PERMEABLE SEMIPERMEABLE IMPERMEABLE PERMEABLE SEMIPERMEABLE No la pueden atravesar ni solutos ni disolventes. Permite el paso de iones y moléculas pequeñas, pero NO el paso de moléculas grandes y coloides. Permite el paso del disolvente y de moléculas grandes y coloides.

DIÁLISIS Es el paso selectivo a través de una membrana semipermeable o membrana dializante de: iones, moléculas pequeñas y solvente o agua, pero no de moléculas grandes ni de partículas coloidales. El movimiento se da de una región de mayor concentración de solutos a una de menor concentración de solutos.

DIALISIS Chapter 8, Unnumbered Figure 1, Page 331

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

Osmolaridad = (M) (# de partículas disociables Es un valor numérico calculado para una solución, y se refiere al efecto osmótico que produce una solución sobre una célula. Osmolaridad = (M) (# de partículas disociables por mol de soluto) Molaridad

Como encontrar el # de partículas disociadas en un soluto: En solutos iónicos será igual al total de cationes y aniones que se forman al disociarse (separarse) el soluto. 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 igual a1 partícula. Ej: C6H12O6 = 1 partícula

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 osmolaridad de una solución de CaBr2 0.5M? CaBr2=Ca+Br+Br=3 particulas disociadas: 3. ¿La osmolaridad del Ba3(PO4)2 0.07 M? Ba3(PO4)2= 3Ba+2(PO4) =5 partículas disociadas 2) 1.5 osm. 3) 0.35 osm

La osmolaridad de la glucosa (dextrosa), sacarosa, urea, será igual a la Molaridad (no se disocian) 4. ¿Cuántas partículas tiene el soluto de una solución 0.2 M y osm 0.07? 5. ¿Cuál es la M de una solución de Na2SO4 0.07 osmolar? 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 ? 4) 0.2 osm.

OSMOLARIDAD DE LOS ERITROCITOS y TONICIDAD DE LAS SOLUCIONES Los solutos disueltos dentro de los glóbulos rojos (eritrocitos) producen una osmolaridad entre 0.28 a 0.32 osmolar dentro de las células. Las soluciones que se inyectan al torrente sanguíneo deben tener una osmolaridad entre 0.28 y 0.32 igual a la de los eritrocitos para que no se dañen sus membrana, o sea que deben de ser isoosmolares o isotónicas.

Chapter 8, Unnumbered Figure 5, Page 336

TONICIDAD: es la comparación entre la concentración osmolar de una solución con la osmolaridad de una célula (eritrocito). TIPOS DE TONICIDAD EN LAS SOLUCIONES ISOTÓNICA (0.28 - 0.32 osm) HIPERTÓNICA (mayor de 0.32 osm) HIPOTÓNICA (menor de 0.28 osm)8) EFECTO: HEMOLISIS NORMAL (NO HAY EFECTO) 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 (eritrocito) Tonicidad de las soluciones Valor de osmolaridad Concentración de solutos de la solución, respecto a la del interior de la célula EFECTO EN LA CÉLULA (eritrocito) Hipotónica < 0.28 La solución tiene menor concentración de solutos de las que contiene el interior de la célula Entra agua al eritrocito, aumenta su volumen, se hincha, estalla  HEMOLISIS Isotónica 0.28 – 0.32 La solución tiene 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 solución tiene mayor concentración de solutos de las que contiene el interior de la célula Sale agua del eritrocito, disminuye su volumen, se arruga  CRENACIÓN.

Soluciones Isotónicas 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 efecto producirán 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?