Cuestionario Final.

1.- ¿Qué es la vaporización?

A cualquier temperatura dada, cierto número de moléculas en un líquido tiene la suficiente energía cinética para escapar desde la superficie, a esto se le conoce como vaporización.

Es necesario energía (comúnmente en forma de calor) para pasar de líquido a gas, lo cual va acompañado por un incremento en el desorden.

2.- ¿Qué es la presión de vapor?

La presión de vapor de un líquido es la presión ejercida por su vapor cuando el estado líquido y gaseoso están en equilibrio. En ese equilibrio entre líquido-gas, la máxima presión del gas ejercidad a cierta temperatura, dará una costante de presión. Por lo tanto, la presión cambia con la temperatura.

3.- ¿Qué es el punto de ebullición?

Es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido, es igual a la presión externa. El punto de ebullición normal es el punto de ebullición cuando la presión externa es de 1atm.

Se formarán burbujas en el seno del líquido. La presión de vapor dentro de la burbuja se debe a la presión de vapor del líquido. Cuando la presión de vapor llega a ser igual a la presión externa, la burbuja sube a la superficie del líquido y se revienta.

4.- ¿Qué es tensión superficial?

Es la cantidad de energía requerida para estirar o aumentar la superficie por unidad de área. Los líquidos formados por moléculas de fuerzas intermoleculares fuertes, también tienen tensiones superficiales altas.

5.- ¿Qué son los electrolitos?

Los electrólitos son compuestos que conducen la electricidad cuando están disueltos o fundidos. Una corriente eléctrica es un flujo de cargas.

6.- ¿Cómo se clasifican los electrolitos?

Los electrólitos pueden clasificarse como fuertes o débiles. En una solución de un electrólito fuerte, la mayor parte del soluto está formado por iones, por ejemplo el NaCl; sus soluciones conducen muy bien la electricidad, a menos, que estén muy diluidas. Sin embargo, las soluciones saturadas de electrólitos fuertes insolubles no conducen muy bien la electricidad, porque hay muy poco soluto disuelto. El sulfato de Bario BaSo4, cuya solubilidad es sólo 0.0002 g/100 ml de agua a 25ºC, es un ejemplo de electrólito fuerte insoluble.

7.- ¿Qué es una solución no electrolítica?

Si la solución de un compuesto no conduce una cantidad observable de electricidad, a éste se le llama no electrólito. En esta solución, el electrólito está en forma de molécula; no hay iones. El alcohol y el azúcar son ejemplos de no electrólitos.

8.- ¿Qué es una solución porcentual?

Las soluciones porcentuales son aquellas cuya medida es la cantidad de mililitros o gramos referidos a 100 ml de solución.

9.- ¿Qué es la molaridad?

La molaridad se define como el número de moles de soluto por litro de solución.

M=(n)/(V).

En donde M es la molaridad, n es el número de moles de soluto y V es el volumen de solución expresado en litros.

10.- ¿Qué es la fracción molar?

La fracción molar es una unidad química para expresar la concentración de soluto en una disolución. Nos expresa la proporción en que se encuentran los moles de soluto con respecto a los moles totales de disolución, que se calculan sumando los moles de soluto(s) y de disolvente.

11.- ¿Quiénes propusieron el modelo del mosaico fluido y cómo es éste?

J. Singery Garth Nicolson descubrieron un modelo de mosaico fluido, en el que la doble capa lipídica es el esqueleto aglutinante de la membrana, en el que se encuentran asociadas o incluidas las proteínas que interactúan entre si y con los lípidos, sin perder la capacidad de moverse lentamente en la fase lipídica fluida. Además, las cadenas de ácidos grasos de los fosfolípidos y los residuos de aminoácidos no polares de las proteínas son mantenidos sin contacto con el agua; mientras que, los grupos polares e iónicos de las proteínas, lípidos y carbohidratos de la membrana están en contacto con el agua.

12.- ¿El modelo, qué tipo de proteínas propone?

El modelo contempla dos categorías de proteínas de membrana: periféricas (se ubican en la parte más superficial de la membrana) e, integrales (algunas abarcan todo el espesor de la mebrana y sobresalen hacia una o ambas superficies de la doble capa fosfolipídica).

13.- Tipos de transportes mediados por transportadores.

Existen al menos dos mecanismos de transporte mediados por transportadores; uno que promueve la difusión facilitada, el transportador ayuda a la molécula a lo largo de la dirección en que esa molécula se movería en forma corriente. En el transporte activo, una sustancia puede continuar acumulándose en una región en la que ya existe en una concentración mayor, sólo si se suministra energía al sistema transportador en forma continua desde el metabolismo. La energía metabólica dirige al transporte activo.

14.- ¿Cómo es el movimiento de la célula por citosis?

Las sustancias pueden traspasar la membrana en el interior de vesículas, que son receptáculos hechas de parte de la membrana misma. Cuando los materiales son incorporados a la célula envueltos en una membrana vesiculosa, el proceso se denomina endocitosis; si los materiales son descargados en vesículas para ser excretados, a este proceso se le conoce como exocitosis.

15.- ¿Qué es el potencial de membrana?

Dentro de la membrana de todas las fibras nerviosas se encuentra un potencial eléctrico de aproximadamente -90 milivolts. Que se llama potencial de membrana. Lo causan las diferencias de concentración iónicas a través de la membrana celular. La concentración de iones potasio (K+) en el interior de la membrana es muy elevada en comparación con su concentración en el exterior. Esta diferencia de concentración hace que escapen iones potasio de carga positiva hacia el exterior de la fibras nerviosas (axones), y dejan en el interior moléculas de proteínas de carga negativa que no pueden salir, con lo que crea electronegatividad en el interior.

Potencial de mebrana

Dentro de la membrana de todas las fibras nerviosas se encuentra un potencial eléctrico de aproximadamente -90 milivolts. Que se llama potencial de membrana. Lo causan las diferencias de concentración iónicas a través de la membrana celular. La concentración de iones potasio (K+) en el interior de la membrana es muy elevada en comparación con su concentración en el exterior. Esta diferencia de concentración hace que escapen iones potasio de carga positiva hacia el exterior de la fibras nerviosas (axones), y dejan en el interior moléculas de proteínas de carga negativa que no pueden salir, con lo que crea electronegatividad en el interior.

La membrana nerviosa también tiene una concentración elevada de iones de sodio en el exterior, pero una concentración baja en el interior. El potencial de membrana no es exclusivo de las células nerviosas, puesto que tales potenciales se encuentran presentes en todos los tipos de células, aunque varía la magnitud del voltaje entre -15 y -100 milivolts. En el caso de las células excitables, (neuronas y células musculares) el potencial de membrana se conoce como potencial en reposo, dado que es objeto de un cambio muy drástico

La membrana del axón cuenta con la misma bomba de sodio-potasio que la de las demás membranas celulares del cuerpo. La bomba transporta iones de sodio desde el interior del axón hacia el exterior del mismo, en tanto que transporta iones potasio hacia el interior. El efecto final de estos procesos es que la concentración de sodio en el exterior es de 142 meq por litro, pero en el interior es de sólo 14 meq por litro. En el caso del potasio, la diferencia de concentración es lo contrario; con una concentración de 140 meq dentro y de 4 meq en el exterior (“meq= miliequivalentes”, concentración milimolar multiplicada por la valencia del ión). Como resultado de esta distribución desigual de cargas entre el interior y el exterior de las células, cada célula se comporta como una diminuta pila, en el que el polo positivo está situado fuera de la membrana plasmática y el polo negativo en el interior. La magnitud de esta diferencia de carga se mide en voltaje. Para determinar el voltaje de la membrana plasmática, se inserta un pequeño electrodo de vidrio en el citoplasma de la célula, mientras que otro electrodo se coloca en el líquido extracelular, y cada uno se conecta a un volímetro, instrumento que permite evaluar la diferencia de cargas entre estos dos puntos. Este pequeño voltaje tiene mucha importancia en procesos fisiológicos como la contracción muscular, la regulación del latido cardiaco y la generación de impulsos nerviosos.

La membrana del axón en reposo es muy impermeable a los iones de sodio pero muy permeable a los iones de potasio. Por lo tanto, los iones de potasio muy concentrados dentro del axón siempre tratan de salir de la fibra, y muchos lo logran. Como los iones potasio tienen carga negativa, su pérdida hacia el exterior produce carga positiva en ese sitio. Dentro de la fibra se encuentran numerosas moléculas proteicas de carga negativa que no pueden escapar hacia el exterior y se quedan dentro. Por ello, el interior de la fibra se vuelve muy negativo por el déficit de iones de potasio y el exceso de proteínas de carga negativa, en consecuencia, el potencial de membrana de la fibra nerviosa bajo condiciones de reposo es de aproximadamente -90 milivolts: la negatividad se encuentra dentro de la fibra.

La bomba Na+/K+ ayudan a contrarrestar la fugas de iones y manteniendo así el potencial de membrana, dado que saca 3 Na+ e introduce 2 K+ a la célula; tiene el efecto de contribuir a la carga intracelular negativa. Este efecto electrogénico de las bombas añade aproximadamente 3 milivolts al potencial de membrana. Como resultado de estas acciones, una célula real tiene:

1.- Una concentración de Na+ y de K+ relativamente constante.
2.- Un potencial de membrana constante (en ausencia de estimulación) en los nervios y músculos de entre -65 y -85 milivolts.

El voltaje que se desarrollará a través de la membrana cuando es selectivamente permeable sólo a un ión univalente positivo se puede calcular con la siguiente ecuación, la ecuación de Nernst, Cabe señalar que esta ecuación es válida a una temperatura de 37 ºC.

Milivolts de potencial de membrana

=-61*log (concentración dentro/ concentración fuera)

Para el potasio:

=-61*log(140/4)=-94

El verdadero valor es de aproximadamente -90 milivolts que es ligeramente menor que los -94 milivolts encontrados, esto, porque la membrana es ligeramente permeable a los iones sodio, que llevan cargas positivas hacia el interior y neutralizan una cantidad pequeña de la negatividad intracelular.

Bibliografía:

Guyton. C, Arthur. Fisiología Humana. Interamericana Mc Graw Hill. 6a edición. 1987.Tr. Santiago Sapiña Renard. México. Cap. 6.

Karp, Gerald. Biología Celular. Mc Graw Hill. 2a edición. 1992. México. 215-225.

Fox. Stuart, Ira. Fisiología Humana. Mc Graw-Hill. 7ª edición. 2004 pp. 141-144.

POTENCIAL DE MEMBRANA

POTENCIAL QUÍMICO.

El potencial químico de un sistema termodinámico es el cambio de energía que experimentaría el sistema si fuera introducida en éste una partícula adicional, con la entropía y el volumen mantenidos constantes. Si un sistema contiene más de una especie de partículas, hay un potencial químico diferente asociado a cada especie, definido como el cambio en energía cuando el número de partículas de esa especie se incrementa en una unidad. El potencial químico es un parámetro fundamental en termodinámica y se asocia a la cantidad de materia.

El potencial químico es particularmente importante cuando se estudian sistemas de partículas que reaccionan. Consideremos el caso más simple de dos especies, donde una partícula de la especie 1 puede transformarse en una partícula de la especie 2 y viceversa. Un ejemplo de un sistema de esta clase sería una mezcla supersaturada de agua líquida (especie 1) y vapor de agua (especie 2). Si el sistema está en equilibrio, los potenciales químicos de las dos especies deben ser iguales. De lo contrario, cualquier incremento en un potencial químico produciría emisión neta e irreversible de energía del sistema en forma de calor cuando esa especie con el potencial incrementado se transformara en la otra especie, o una ganancia neta de energía (de nuevo en forma de calor) si tuviera lugar la transformación reversible. En las reacciones químicas, las condiciones de equilibrio son generalmente más complicadas ya que intervienen más de dos especies. En este caso, la relación entre los potenciales químicos en el equilibrio viene dada por la ley de acción de las masas.

Puesto que el potencial químico es una cantidad termodinámica, es definido independientemente del comportamiento microscópico del sistema, es decir, de las propiedades de las partículas que lo constituyen.

POTENCILA DE DIFUSIÓN.

Los Potenciales de Membrana son cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana de menos de 1 milisegundo. Cuando se habla de potenciales de membrana, se habla del "Potencial de Difusión", dicho potencial esta generado por una diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana celular. Los potenciales de membrana son la base de la propagación del impulso nervioso.

1. Potencial de Nernst

El potencial de Nernst esta definido como el nivel de potencial de difusión a través de una membrana que se opone directamente a la difusión neta de un ión en particular a través de la misma. Dicho potencial está en el interior de la membrana y se asume que el LEC se mantiene en un potencial de cero y si la temperatura corporal es la adecuada (aproximadamente 37 °C).

Ejemplo: Tomando el caso del Na+, se sabe que este ión es más abundante en el LEC, si se incrementara la concentración de dicho ión mayor será la tendencia a difundir dentro de la célula, entonces, mayor será el potencial de Nernst necesario para impedir la difusón neta adicional. Siendo así directamente proporcional a la concentración de dicho ión.

POTENCIAL DE DONNAN.

El equilibrio de Gibbs - Donnan es el equilibrio que se produce entre los iones que pueden atravesar la membrana y los que no son capaces de hacerlo. Se juega con los iones y con las cargas.

Cuando partículas de gran tamaño cargadas eléctricamente, como las proteínas, que no se difunden a través de una membrana semipermeable están presentes en un compartimento fluido como el vascular, atraen los iones cargados positivamente y repelen los iones cargados negativamente Como consecuencia de ello, se establece un gradiente eléctrico y sendos gradientes de concentración de los iones, estos dos últimos iguales y de signo opuesto. En el equilibrio, los productos de las concentraciones iónicas de cada lado de la membrana son iguales. En consecuencia, la concentración de partículas es desigual a ambos lados de la membrana y se establece un gradiente osmótico en dirección hacia el compartimiento que contiene las proteínas. Esta presión osmótica en el equilibrio de Gibbs-Donnan es de unos 6-7 mm de Hg. El efecto de Donnan sobre la distribución de los iones difusibles es importante en el organismo a causa de la presencias en las células y en el plasma.

ELECTRODOS Y SUS APLICACIONES.

Un electrodo es un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc. La palabra fue acuñada por el científico Michael Faraday y procede de las voces griegas elektron, que significa ámbar y de la que proviene la palabra electricidad y hodos, que significa camino.

Un electrodo en una celda electroquímica se refiere a cualquiera de los dos conceptos, sea ánodo o cátodo, que también fueron acuñados por Faraday. El ánodo es definido como el electrodo al cual los electrones vienen de la celda y ocurre la oxidación, y el cátodo es definido como el electrodo en el cual los electrones entran a la celda y ocurre la reducción. Los electrodos tienen funciones muy variadas, por ejemplo, en los laboratorios que estudian al DNA, pueden utilizarse para pasar una corriente de electricidad y así poder determinar tipos de DNA. También para medir concentraciones de H, para el pH.

Bibliografía.

http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_Gibbs_Donnan

http://es.wikipedia.org/wiki/Electrodo

http://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_de_membrana

http://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_qu%C3%ADmico

MEMBRANA CELULAR.

La célula posee una membrana de permeabilidad selectiva que permite que distintas sustancias que, pasen a través de ella a diferentes velocidades. Además de controlar la difusión de solutos. 

A través de la historia se han propuesto varios modelos para saber cómo es la membrana celular, a partir de sus funciones y otros aspectos que son necesarios tener en cuenta, el que hasta ahora se ha tomado como el mejor modelo es:

• Modelo del Mosaico Fluido.

J. Singery Garth Nicolson descubrieron un modelo de mosaico fluido, en el que la doble capa lipídica es el esqueleto aglutinante de la membrana, en el que se encuentran asociadas o incluidas las proteínas que interactúan entre si y con los lípidos, sin perder la capcidad de moverse lentamente en la fase lipídica fluida. Además, las cadenas de ácidos grasos de los fosfolípidos y los residuos de aminoácidos no polares de las proteínas son mantenidos sin contacto con el agua; mientras que, los grupos polares e iónicos de las proteínas, lípidos y carbohidratos de la membrana están en contacto con el agua. 

El modelo  contempla dos categorías de proteínas de membrana: periféricas (se ubican en la parte más superficial de la membrana)  e, integrales  (algunas abarcan todo el espesor de la mebrana y sobresalen hacia una o ambas superficies de la doble capa fosfolipídica).

Las membranas de la mayoría de los sistemas son asimétricas por tener proteínas funcionales diferentes en las superficies interna y externa, otros tipos celulares tienen unidades de sacáridos que se proyectan sólo desde la superficie externa.

Las sustancias atraviesan las membranas en la célula viva selectivamente. Hay tres rutas generales por medio de las que una sustancia cruza la barrera membranosa:

• Difusión Libre.

En ésta hay un libre paso de las moléculas  por medio de un gradiente de concentración que va desde la mayor a la menor concentración de los solutos. Se ha indicado que las membranas contienen poros de 1 nm de ancho.. que están delimitadas por residuos hidrofóbicos. Tales aberturas son suficientemente amplias para que las moléculas del agua pasen, pero difícilmente servirían para que otras sustancias solubles en agua pasaran por este angosto pasadizo. 

• Mecasmo de Transporte.

 Los metabolitos esenciales insolubles en lípidos, tales como los azúcares y los aminoácidos, entran y salen de la célula por medio de procesos que incluyen la combinación reversible con proteínas de las membranas llamadas transportadoras o "carriers". Los transportadores son muy específicos. Cada uno de ellos tiene un punto de unión característico por el que se une a una clase particular de molécula. Una vez que la molécula se une sea transportada por el carrirer, el transportador queda libre y puede empezar un nuevo ciclo para ayudar a otras moléculas a cruzar la membrana. 

Existen al menos dos mecanismos de transporte mediados por transportadores; uno que promueve la difusión facilitada, el transportador ayuda a la molécula a lo largo de la dirección en que esa molécula se movería en forma corriente.  En el transporte activo, una sustancia puede continuar acumulándose en una región en la que ya existe en una concentración mayor, sólo si se suministra energía al sistema transportador en forma continua desde el metabolismo. La energía metabólica dirige al transporte activo.

• Movimiento por Citosis.

Las sustancias pueden transpasar la membrana en el interior de vesículas, que son receptáculos hechas de parte de la membrana misma. Cuando los materiales son incorporados a la célula envueltos en una membrana vesiculosa, el proceso se denomina endocitosis; si los materiales son descargados en vesículas para ser excretados, a este proceso se le conoce como exocitosis.

Bibliografía.

AVERS, Charlotte. J. Biología Celular. Ed 2ª. Edit. Iberoamérica. 1981. Capítulo4.

   

PROPIEDADES COLIGATIVAS.

La mayor parte de las soluciones dependen de cuál es el soluto. La identidad del soluto, también define muchas de las propiedades físicas.

Hay cuatro propiedades físicas de las soluciones que son iguales para todos los solutos no volátiles: la disminución de la presión de vapor, la elevación del punto de ebullición, la disminución del punto de congelación y la presión osmótica. Las propiedade coligativas de las soluciones sólo dependen de la cantidad de partículas de soluto.

• Disminución de la presión de vapor.

La presión de una solución de una sustancia no volátil en un solvente volátil es igual a la fracción mol del solvente en la solución, multiplicada por la presión de vapor del solvente puro. Como la fracción mol del solvente en la solución debe ser menor que 1, la presión de vapor de una solución de soluto no volátil es menor que la del solvente puro.

• Elevación del punto de ebullición y depresión del punto de congelación.

Como un soluto no volátil hace bajar la presión de vapor del solvente, se debe alcanzar mayores temperaturas para igualar la presión de vapor del solvente con la presión atmosférica. El punto de abullición de una solución de soluto no volátil es mayor que que el del solvente puro.

El sólido que se congela a partir de una solución diluidasuele ser solvente puro. La presión de vapor del solvente sólido no cambia por la presencia del soluto. porque el soluto permanece en la solución que queda. Uno soluto no volátil, como azúcar o urea, producen descenso en el punto de congelación del solvente y también eleva el punto de ebullición. La solución se concentra más a medida que el solvente se congela y se separa.

Como un soluto no volátil baja el putno de congelación de un solvente, los puntos de fusión de mezclas de dos compuestos que tienen puntos de fusión parecidos son más bajos que lo de los compuestos puros.

• Soluciones de electrólitos.

Si un soluto es un electrólito, cada unidad de fórmula produce más de una partícula en solución acuosa. Por ejemplo, el NaCl es un electrólito fuerte, y se cree que está totalmente ionizado en solución acuosa. Produciendo un total de dos partíclas Na+ y Cl-, Cada unidad de de NaCl debe elevar el punto de ebullición y disminuir el punto de congelación lo doble que una unidad de fórmula de un no electrólito, como el azúcar C12H12011. Sin embargo, aunque los electrólitos fuertes están totalmente discociados en solución acuosa, los iones no son completamente independientes entre si. Los iones hidratados de carga opuesta se ataren entre sí, y se combinana para formar pares iónicos.

• Presión osmótica.

Si se deja reposar un solvente puro y una solución de un soluto no volátil en el solvente, separados por una membrana semipermeable, hay un movimiento neto de moléculas de solvente a través de la membrana semipermeable hacia la solución. Una membarna semipermeables es una membrana que sólo deja pasar moléculas de solvente.

El movimiento neto esponatáneo de las moléculas de solvente a través de una membrana semipermeable desde una solución diluida (o desde el solvente puro) hacia una solución más concentrada se llama ósmosis.

La presión necesaria para detener el movimiento neto de las moléculas del solvente a través de una membrana se llama presión osmótica de la solución.

• Origen de las propiedades coligativas.

Todas las soluciones, ideales y no ideales, que tienen el mismo valor para una propieda coligativa, poseen el mismo valor para las cuatro propiedades. Este hecho conduce a dos conclusiones:

a). Las cuatro propiedades coligativas tienen una causa común,

b). La causa es un efecto de entropía porque no efectúa cambio de energía alguno cuando se forma una solución ideal.

La entropía del solvente líquido puro es menor que la de su vapor, porque los gases son más desordenados al hacerlo. El solvente se evapora porque tienede a desordenarse al hacerlo. Como una solución es más desordenada que el solvente puro, cuando un soluto se disuelve en el solvente disminuye la diferencia de entropía entre las fases líquida y gaseosa. Por consiguiente, la tendencia del solvente a evaporarse disminuye y la presión de vapor y eleva el punto de ebullición normal. De igual forma, el mayor desorden de la solución en comparación con el solvente puro se opone a la tendencia del solvente a congelarse, y disminuye el punto de congelación normal.

Bibliografía.

UMLAND, Jean. B. Química General. Ed. 3ª. Edit. Thomson. México. 2000. pp. 502-510.

AGUA.

Importancia Biomédica.

La homeostasis , conservación de la composición del medio interno incluye la distribución del agua en el cuerpo y la preservación del pH así como concentraciones electrotílicas apropiadas. Las conservaciones del líquido extracelular dentro de un pH entre 7.35 y 7.45 (además del sistema amortiguador de bicarbonato).

El agua es es conocido como el solvente biológico ideal. Esto se debe a que es una molécula en forma de tetraedro irregular. Dada esta estrcutura, el oxígeno tiene riqueza de electrones, formando una región de carga negativa; mientras que los núcleos de hidrógeno están escasos de electrones; formando una región de carga positiva (dipolo). Además, las moléculas de agua se unen unas a otras en estado líquido y sólido, permitiendo formar enlaces por interacciones electrostáticas, gracias a esta dipolaridad (puentes de hidrógeno).

El agua sirve como solvente para iones y numerosas moléculas orgánicas, esto por su dipolaridad y a su formación de puentes de hidrógeno. Las moléculas que pueden formar tales puentes se solvatan con facilidad en este medio; tal es el caso de los grupos: (-OH, -SH, aminas, aldehídos y cetonas).

La molécula puede actuar como un ácido o una base, es posible presentar su ionización como una transferencia protónica intermolecular:

H2O+H2O <-------->H3O + OH

Dada su capacidad de actuar como ácido (donador de protones) y base (aceptor de protones), el agua tiene gran importancia en los sistemas vivos, ya que su pH es muy cercano al 7.

PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS.

Vaporización.

A cualquier temperatura dada, cierto número de moléculas en un líquido tiene la suficiente energía cinética para escapar desde la superficie.

Es necesario energía (comúnmente en forma de calor) para pasar de líquido a gas, lo cual va acompañado por un incremento en el desorden.

Presión de Vapor.

La presión de vapor de un líquido es la presión ejercida por su vapor cuando el estado líquido y gaseoso están en equilibrio. En ese equilibrio entre líquido-gas, la máxima presión del gas ejercidad a cierta temperatura, dará una costante de presión. Por lo tanto, la presión cambia con la temperatura. Esto se debe a que a que a mayor energía cinética hay mayor número de choques entre las moléculas y por ende un mayor desorden entre éstas. He ahí la razón por la cual, es diferente la presión de cada líquido a distintas temperaturas.

Por ejemplo, el vapor de agua a 20ºC es de 17.5 mm de Hg, pero aumenta a 760 mm de Hg a 100ºC.

Cuanto más débiles son las fuerzas de atracción, mayor cantidad de moléculas podrán escapar a la fase gaseosa, por tanto, mayor será la presión de vapor.

Punto de ebullición.

Es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido, es igual a la presión externa. El punto de ebullición normal es el punto de ebullición cuando la presión externa es de 1atm.

Se formarán burbujas en el seno del líquido. La presión de vapor dentro de la burbuja se debe a la presión de vapor del líquido. Cuando la presión de vapor llega a ser igual a la presión externa, la burbuja sube a la superficie del líquido y se revienta.

El punto de ebullición depende de la presión externa. Si a 1 atm., el agua hierve a 100ºC, a 0.5 atm., hierve a 85ºC.

Solidificación.

La transformación de un líquido a sólido se llama solidificación o congelación, y el proceso inverso se llama fusión. El punto de fusión de un sólido (congelación en el íquido) es la temperatura a la cual las fases sólido-líquido coexisten en equilibrio. El punto de fusión normal (congelaicón normal) de una sustancia es el punto medido a 1 atm., de presión.

El equilibrio sólido-líquido en el agua se da a 0ºC a 1 atm. HIELO <-----> AGUA.

Viscosidad.

Medida de la resistencia de un fluído a fluir. A mayor viscosidad, el líquido fluye de modo más lento. La viscosidad disminuye al aumentar la temperatura.

Los líquidos que tienen fuerzas intermoleculares fuertes, tienen viscosidades más altas que aquellos que tiene fuerzas intermoleculares débiles.

Por ejemplo, la glicerina tiene una viscosida de 1.49 ya que puede formar puentes de hidrógeno y adeás su conformación geométrica, le permiten enlzarse.

Tensión Superficial.

Es la cantidad de energía requerida para estirar o aumentar la superficie por unidad de área. Los líquidos formados por moléculas de fuerzas intermoleculares fuertes, también tienen tensiones superficiales altas.

Miscibilidad.

El grado en el cual una sustancia se disuelve en otra, depende de la naturaleza del soluto y del disolvente. Entre gases, la temperatura también es un factor.

Los líquidos que se mezclan en todas proporciones son miscibles y, los líquidos que no se mezclan se denominan inmiscibles.

Los líquidos polares tienden a disolverse fácilmente con los disolventes polares.

BIBLIOGRAFÍA.

MURRAY, K. Robert. Bioquímica de Harper. 13ªEd. Edit. Manual Moderno. México. 1994. pp. 17-24.

BROWN. Qímica, La ciencia central. 5ªEd. Edit. Prentice-Hall. Estado de México. 1993.

CHANG, Rayman. Química. 4ªEd. Edit. Mc Graw-Hill. México. 1992.

SOLUCIONES ELECTROLÍLICAS Y NO ELECTROLÍLICAS

SOLUCIONES ELECTROLÍTICAS.

Las soluciones formadas por iones y que conducen la corriente eléctrica son llamadas SOLUCIONES ELECTROLÍTICAS. Tal es el caso de las soluciones de NaCl, KCl o Na2SO4. Así se comportan en un medio acuoso, como iones:

NaCl-----------> Na+ + Cl-
KCl------------> K+ + Cl-
Na2SO4---------> Na+ + Na+ + SO4=

Los electrólitos son compuestos que conducen la electricidad cuando están disueltos o fundidos. Una corriente eléctrica es un flujo de cargas. En una solución de un electrólito o en un electrólito fundido, la corriente está formada por iones en movimiento.

La capacidad de conducir la electricidad se llama conductividad; esta propiedad se puede medir cuantitativamente, y observar cualitativamente.

Los electrólitos pueden clasificarse como fuertes o débiles. En una solución de un electrólito fuerte, la mayor parte del soluto está formado por iones, por ejemplo el NaCl; sus soluciones conducen muy bien la electricidad, a menos, que estén muy diluidas. Sin embargo, las soluciones saturadas de electrólitos fuertes insolubles no conducen muy bien la electricidad, porque hay muy poco soluto disuelto. El sulfato de Bario BaSo4, cuya solubilidad es sólo 0.0002 g/100 ml de agua a 25ºC, es un ejemplo de electrólito fuerte insoluble.

En una solución de un electrólito débil, la mayor parte del soluto está en forma de moléculas; hay muy poco soluto en forma de iones. No conducen tan bien la electricidad como los electrólitos fuertes a la misma concentración , por haber pocos iones en solución. El ácido acético y el amoniaco son algunos de los ejemplos.

¿Cómo se disocia el NaCl en agua?.

El sodio y el cloruro forman fácilmente una SAL, la de cloruro de sodio, en la medida en que uno ha "cedido" 1 electrón y el otro lo ha "aceptado", convirtiéndose en los iones correspondientes. El Cl- y el Na+ permanecerán unidos por atracción electroestática, formando un ENLACE lÓNICO o ENLACE ELECTROVALENTE.

En el estado sólido, el NaCl forma un cristal. La estructura cristalina le ha hecho perdermovilidad al ion Na+ y al ion Cl- y, en este estado, a pesar de haber iones positivos y negativos, el cloruro de sodio conduce muy mal la corriente eléctrica. Esto se debe a que no hay CARGAS ELECTRICAS LIBRES. Si, ahora, el NaCl es fundido o, más fácilmente, se DISUELVE en agua,
los iones Na+ y Cl- , con sus CARGAS, quedan libres y la corriente eléctrica es conducida con mayor facilidad.

SOLUCIONES NO ELECTROLÍTICAS.

Si la solución de un compuesto no conducen una cantidad observable de electricidad, a éste se le llama no electrólito. En esta solución, el electrólito está en forma de molécula; no hay iones. El alcohol y el azúcar son ejemplos de no electrólitos.

UMLAND, Jean B. Química General. Ed 3ª . Edit Thomson Learning.México. 2000. pp. 112

http://fundabiomed.fcs.uc.edu.ve/cap12.pdf

SOLUCIONES.

SOLUCIONES PORCENTUALES.

Las soluciones porcentuales son aquellas cuya medida es la cantidad de mililitros o gramos referidos a 100 ml de solución Ejemplos: · Una solución al 10% (de lo que sea) contendrá 10 gramos o 10 ml y aforados a 100 ml de solución. · Para preparar una solución al 25%, entonces pesaremos 25 gramos de la sustancia o mediremos 25 ml y se aforan hasta 100 ml.

Tenemos soluciones porcentuales de tres tipos:

· Peso/Peso (p/p)

MASA SOLUTO (gr)
% P / P = -------------------------- --------------X 100
MASA DE SOLVENTE + SOLUTO

· Peso/Volumen (p/v)

MASA SOLUTO (gr)
% P / V = ---------------------------------------- X 100
VOLUMEN DE LA DISOLUCIÓN

· Volumen/Volumen (v/v)

VOLUMEN DEL SULUTO
% P / V = --------------------------------- X 100
VOLUMEN DEL SOLVENTE

Una disolución es una combinación de diferentes componentes, normalmente acuosas, formadas por agua y otra sustancia (disolvente y soluto respectivamente). Éstas se pueden expresar de distinta manera:

· % peso: gramos de soluto en 100 gramos de disolución.

· % volumen: volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la disolución. Ejemplo: 10% en volumen de suero glucosado, son 10 ml de glucosa por cada 100 ml de suero.

· % peso / volumen: unidades en peso del soluto en 100 unidades de volumen de la disolución o son los gramos de soluto que hay en 100ml de solución. Ejemplo: 10 gramos de glucosa por 100 ml de suero glucosado.

· % volumen / volumen: mililitros de soluto que hay en 100 ml de solución.

http://enciclopedia.us.es/index.php/Soluci%C3%B3n_porcentual

MOLARIDAD.

La molaridad se define como el número de moles de soluto por litro de solución.

M = (n)/(V).

En donde M es la molaridad, n es el número de moles de soluto y V es el volumen de solución expresado en litros.

El número de moles se obtiene de la siguiente manera:

n= (w)/(PM).

W= Es el peso del compuesto en cuestión (en gramos) y, PM= Peso molecular de tal compuesto (gramos/mol).

http://www.utim.edu.mx/~navarrof/Docencia/QuimicaAnalitica/Disoluciones/Molaridad.htm

MOLALIDAD.

La concentración molal o molalidad, se abrevia como m y se define como el número de moles de soluto por kilogramo de solvente. Se expresa como:

m= (n)/(Kg).

http://medicina.usac.edu.gt/quimica/soluciones/Molalidad.htm

FRACCIÓN MOLAR.

La fracción molar es una unidad química para expresar la concentración de soluto en una disolución. Nos expresa la proporción en que se encuentran los moles de soluto con respecto a los moles totales de disolución, que se calculan sumando los moles de soluto(s) y de disolvente. Para calcular la fracción molar de una mezcla homogénea, se emplea la siguiente expresión:

Xi= ((ni)/(nt)) < color="#ff6666">http://es.wikipedia.org/wiki/Fracci%C3%B3n_molar

Métodos para medir cantidades de materia.

MÉTODOS PARA MEDIR CANTIDADES DE MATERIA.

Instrumentos de medición.

En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia.
Para medir masa:
• balanza, báscula, espectrómetro de masa y catarómetro.
Para medir tiempo:
• cronómetro, reloj, reloj atómico, datación radiométrica.
Para medir longitud:
• metro y regla, calibre.
Para medir temperatura:
• termómetro, termopar, pirómetro.
Para medir presión:
• barómetro, manómetro.
Para medir volúmenes:
• pipeta, probeta, micro pipeta, matraz aforado y bureta.

http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentos_de_laboratorio

Unidades de Medición.

Dado que la materia es el enfoque del estudio de la química, se hace necesario poder investigarla y medirla. Para que la comunidad científica tenga una medición estándar de la materia, ha adoptado un sistema de unidades, los cuales utiliza para reportar las diferentes magnitudes físicas de la materia. Las unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades (SI) son las siguientes:

Magnitud Física (Medición) Unidad Abreviación o Símbolo
Longitud Metro m
Masa Kilogramo kg
Cantidad de Sustancia Mole Mol
Intensidad de corriente eléctrica Amperio A
Tiempo Segundo s
Temperatura Kelvin K
Intensidad Luminosa Candela Cd

http://www.amschool.edu.sv/Paes/science/materia.htm

Unidades Químicas.

Mol.
El mol es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia.
El número de unidades elementales –átomos, moléculas, iones, electrones, radicales u otras partículas o grupos específicos de éstas – existentes en un mol de sustancia es, por definición, una constante que no depende del material ni del tipo de partícula considerado. Esta cantidad es llamada número de Avogadro y equivale a 6.02214179 × 1023 unidades elementales por mol.

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol

Número de Avogadro.
El Número de Avogadro fue nombrado en honor al físico Amedeo Avogadro y es una constante que indica la cantidad de unidades elementales, existentes en un mol de cualquier sustancia.

El número de Avogadro también es el factor de conversión entre el gramo y la unidad de masa atómica (uma): 1 g = NA uma.

Ejemplos.
• ¿Cuántos átomos hay en 170 gramos de hierro? Masa atómica del hierro: 55,845 g/mol.
Por regla de tres simple calculamos cuántos átomos de hierro hay en 170 gramos:

55.845 GRAMOS DE HIERRO------------> 6.022X10(23)partículas.
170 GRAMOS DE HIEROO---------------> X

X= ((170)(6.022X10(23))% 55.845

da como resultado: x= 1.83318X10 (24) partículas de hierro en 170 gramos de este elemento.

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Avogadro

Peso atómico.
La suma de cantidad de protones y neutrones en el núcleo de un átomo es el número atómico. Dado que los electrones tienen una masa mucho más pequeña, comparada a los anteriores, se les desprecia para este cálculo.
La cantidad de protones en el núcleo es igual al número atómico. A la cantidad de neutrones en el núcleo se le llama a veces su número neutrónico.

UMLAND, Jean B .Química general. Edit. Thomson. México. Pp. 56-60.