COLOIDES Y SUSPENSIONES Osmosis y diálisis SEMANA 10 2017 Licda. Isabel Fratti de Del Cid Diapositivas con gráficas, cuadros e imágenes proporcionadas por la Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar

SUSPENSIONES Son mezclas heterogéneas formadas por partículas más grandes y pesadas que los solutos de la solución o que la fase dispersa de los coloides; por eso se asientan al reposar y pueden separarse sus componentes a través de filtros y membranas semipermeables . Forman dos fases se observa un sedimento y un sobrenadante. Solución de NaCl Suspensión de almidón / H2O Forman una sola fase, Forman dos fases, sedimentan al reposar No se separan sus componentes y es posible separar sus componentes a al reposar, ni por filtración, ni por través de filtración y membranas semiper Membranas semipermeables permeables. 2

Las suspensiones presentan las siguientes características: Sus partículas son mayores que las soluciones y los coloides, lo que permite observarlas a simple vista Sus partículas se sedimentan si la suspensión se deja en reposo. Son mezclas heterogéneas, se observa en ellas dos fases : un sedimento y un sobrenadante. Las partículas en suspensión pueden separarse por centrifugación, decantación, filtración, membranas semipermeables, pues quedan retenidas en los filtros o dentro de las membranas semipermeables.

Ejemplos de suspensiones

COLOIDES : También llamadas dispersiones coloidales Sistemas formados por una fase dispersante y una o más fases dispersas. Las dispersiones coloidales, no pueden separarse por filtración, ya que atraviesan los filtros, pero si pueden separarse a través de membranas semipermeables, pues las partículas dispersas, no pasan a través de éstas, debido a que son de gran tamaño.

Partes de una Dispersión Coloidal Son las partículas dispersas , se hallan en menor cantidad, son comparables con el soluto en la solución Es la sustancia que se hallan en mayor cantidad, sustancia en la cual las partículas dispersas están distribuidas es comparable al solvente en las soluciones FASE DISPERSA FASE DISPERSANTE

Las dispersiones coloidales tiene una apariencia en algunos casos lechosa, gelatinosa o turbia, incluso las que parecen transparentes muestran la trayectoria de una haz de luz que atraviesa la dispersión (Efecto de Tyndall). Las partículas dispersas presentan un movimiento errático en zigzag, este efecto es denominado Movimiento Browniano

Ejemplos de Coloides Gaseosa Líquida Sólida Sustancia dispersada Medio de dispersión EJEMPLO Gaseosa Líquida Crema Batida ; Crema para afeitar, pompas de jabón Sólida Piedra pómez, malvaviscos, espuma de poliestireno Niebla, nubes, fijadores para el cabello Leche, mayonesa, crema de manos Mantequilla, queso Polvo fino en smog, hollín en el aire Plasma sanguíneo, pinturas ( latex) , jaleas, gelatina. Vidrio, rubí, ópalo, perlas

Emulsiones líquidas Son coloides formados por dos líquidos inmiscibles, uno de ellos ( la fase dispersa) es dispersado en otro (fase dispersante). Las emulsiones pueden ser aceite/agua ó agua/aceite. Ejemplo cremas para la cara y el cuerpo. Uno de los líquidos es no polar y el otro polar. La mezcla se logra a través de la acción de una sustancia «emulsificante».

Comparación entre solución, suspensión y coloide. PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES Propiedades Solución Coloide Suspensión Tamaño de la Partícula (1 nm = 10 -9 m ) 0.1 – 1 nm Átomos, iones moléculas pequeñas 1 – 1000 nm Moléculas mayores ó grupo de moléculas >1000 nm Partículas muy grandes, incluso visibles. Tipo de mezcla Homogénea INCIERTO HETEROGENEA Sedimentan al reposar NO SI Separación por filtración Presentan efecto Tyndall Se aplica Pueden separarse a través de membranas semipermeables

Separación de los componentes de las soluciones, suspensiones, coloides .

Difusión Proceso espontáneo mediante el cual una sustancia se desplaza desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración, hasta alcanzar la misma concentración en toda la mezcla. Las partículas se desplazan a favor de un gradiente de concentración ( de mayor concentración a menor)

TIPOS DE MEMBRANAS IMPERMEABLES: No permiten el paso de ninguna partícula (solutos , solventes, fase dispersa, fase dispersante). SEMIPERMEABLES: Permiten el paso de iones y moléculas pequeñas, pero NO el paso de moléculas grandes ( ejemplo fase dispersa de coloides) Aquí encontramos a la mayoría de membranas biológicas. PERMEABLES: Permiten el paso de solutos, fase dispersa, fase dispersante solvente y de moléculas grandes y pequeñas.

Tipos de Membrana IMPERMEABLE SEMIPERMEABLE PERMEABLE

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

Osmosis

Endosmosis: entrada de agua de el entorno hacia un sistema (ejemplo Célula) separado del entorno por una membrana semipermeable Exosmosis : salida de agua desde un sistema separado por una membrana semipermeable ( ejemplo célula) hacia el entorno

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

Diálisis en el cuerpo humano. Todas las células, órganos y sistemas de nuestro cuerpo, realizan procesos de diálisis, pero son los riñones , los especializados en éste proceso. Las membranas de los riñones eliminan en la orina muchos productos de desecho como la urea, amonio, cuerpos cetónicos. Cuando una persona padece insuficiencia renal, necesita hacerse diálisis periódicamente , la cual puede ser de diferentes tipos.

Peritoneo : membrana semipermeable formada por dos capas, que envuelve la mayor parte de órganos dentro del abdomen. formándose la cavidad peritoneal.

Diálisis Peritoneal Dentro de la cavidad peritoneal, se introduce una solución hipotónica(fluido dializador) de manera que las sustancias que desean eliminarse como la urea y el Potasio, pasen a éste líquido y luego el liquido ( fluido de desecho) es drenado hacia afuera del organismo. Puede realizarse en casa, de forma ambulatoria.

Hemodiálisis Esta es realizada generalmente en clínicas especializadas . Consiste en extraer la sangre de pacientes con insuficiencia renal, pasarla por unos filtros ( riñón artificial) que hacen la función del riñón, eliminando desechos. Posteriormente la sangre vuelve a introducirse al paciente -

Esquema de como se realiza una Hemodiálisis y una diálisis peritoneal.

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. Si el soluto se disocia ,deberá multiplicarse la Molaridad por el número de partículas disociadas. Si es covalente no electrolito no se disociará en unidades menores, por lo tanto la Osmolaridad y Molaridad tendrán el mismo valor Osmolaridad = ( M ) ( # de partículas disociables por mol de soluto)

Partículas por mol de soluto NaCl → Na+ + Cl- 1 + 1 = 2 partículas  Osmolaridad= 2M Na2SO4 →2 Na+ + SO4-2 2 + 1 = 3 partículas  Osmolaridad = 3M Al2(SO4)3 → 2 Al+3 + 3 SO4 -2 2 + 3 = 5 partículas Osmolaridad =5M

Para solutos que no se disocian (compuestos no electrolitos) La osmolaridad = Molaridad: Urea, glucosa ( dextrosa), sacarosa, # partículas = 1 Ya que no se disocian Osmolaridad = Molaridad

Tonicidad : se refiere a la concentración osmolar de una mezcla respecto a la del interior de una célula. ISOTONICA (0.28 - 0.32) HIPERTONICA (mayor de 0.32) HIPOTONICA (menor de 0.28) HEMOLISIS CRENACIÓN

Soluciones Isotonicas mas utilizadas en los hospitales 1-NaCl 0.9% p/v (0.9 g de NaCl disueltos en 100mL de solución) : conocida como solución salina ó suero fisiológico. M= g/pm = 0.9g / 58.45 g/mol = 0.015M Litros 0.1L Osmolaridad = M x2 *  0.015 x 2 = 0.30 osM Por lo tanto es isotónica, no producirá cambios en las células ( ejemplo un eritrocito) .* Se multiplica por dos pues el NaCl se disocia en 2 partículas : NaCl  Na+ + Cl-

Cont. Soluciones isotónicas usadas en hospitales. 2-Glucosa 5% p/v ( 5g de glucosa (dextrosa) en 100mL de solución) conocido como « Suero dextrosado al 5 % p/v» La fórmula de la glucosa es C6H12O6 M = g soluto / peso molecular = 5g / 180.15 g/mol litros de solución 0.1 L = 0.28 M Osmolaridad = 0.28 M x 1* = 0.28 osmolar Por lo tanto es isotonica * Se multiplica por 1 , pues la glucosa No se disocia.

Mezcla No 2: Glucosa al 2.5 % p/v y NaCl 0.45 p/v Para glucosa: M= g/pm = 2.5g / 180.15 g/mol = 0.14 M L 0.1L Osmolaridad = 0.14 M x 1 = 0.14 osmolar Para NaCl: M = g/pm = 0.45 g / 58.45 g/mol = 0.076M Litros 0.1 L Osmolaridad = 0.076 x 2 = 0.15 osmolar Osmolaridad total = 0.14 + 0.15 = 0.29 osmolar, es isotónica.

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 ( endosmosis) 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; (exosmosis)disminuye su volumen  crenación.

EJERCICIOS 1)¿Cuál es la osmolaridad de una solución de 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 aplicara en los ojos de un recién nacido? ¿Qué efecto causa al eritrocito? Pm AgNO3 = 169.88 g/mol

3)En cuantas partículas se disocia un soluto, si su M es 0 3)En cuantas partículas se disocia un soluto, si su M es 0.12 y su osmolaridad es 0.48.? Cuál de las siguientes sustancias podría ser.? Subraye : a) Na2SO4 b) K3PO4 c) C6H12O6 d) CaCl2 ¿Cuál es la M de una solución de ZnCl2 0.98 osmolar.?

Calcule la osmolaridad de la solución Hartman. Composición de la solución: a)Cloruro de Sodio ( NaCl) 0.6 % p/ v. b)Cloruro de Potasio ( KCl) 0.03 % p/v c)Cloruro de Calcio ( CaCl2) 0.02 % p/v d)Lactato de Sodio ( C3H4O3Na) 0.31 % p/v Resolución se calcula por separado la osmolaridad de cada componente y luego se suman todas. a) Osmolaridad del NaCl:

b) Osmolaridad del KCl c) Osmolaridad del CaCl2

d) Osmolaridad del Lactato de sodio Sumatoria de las osmolaridades: a_______+b_______+c_______+d________ Osmolaridad total: ___________. Es isotónica, hipotónica o hipertónica.?