jueves, 24 de septiembre de 2015

Practica 4: Ósmosis y difusión


Marco Teórico


La ósmosis es el paso espontaneo de agua y otros líquidos a través de una membrana semipermeable. Esto es lo que bloquea el paso de las sustancias disueltas en los líquidos. 

 Es el movimiento de la sustancia desde una región con baja concentración de soluto a una con mayor concentración. 

La ósmosis se observa en los organismos biológicos, y esta ligada a los procesos de succión por medio de membranas. Es uno de los procesos principales que dan sustento a la vida.

El fisiólogo René Joachim fue el primero en considerar la ósmosis como uno de los principios fundamentales de la vida, pero el  primero que estudio su proceso a fondo fue Wilhem Pfeffer en 1887. 

Este fenómeno da sustento a la vida, la prolonga y la motiva.

La presión osmótica es la presión requerida para mantener un sistema en estado de equilibrio presión osmótica, a aquella que seria necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable.


difusión del azul de metileno 
La difusión es el proceso que permite a las moléculas movilizarse de una zona con mayor concentración a una con menor concentración. 

El proceso de difusión esta ligado a la ley de Fick , la cual implica una relación lineal entre el flujo de difusión y la diferencia de concentración que produce ese flujo, en otras palabras, que el flujo de difusión es debido a una diferencia de concentración.  La membrana permeable permite el paso de partículas y disolventes según el gradiente de concentración.

La difusión puede verse afectada por el nivel de gradiente de concentración y por la presencia  en el entorno de otras partículas que sean diferentes. 



Material y sustancias

  • 2 membranas semipermeables
  • Vaso de precipitado
  • Aparato para medir la conductividad
  • 2 vasos de precipitado
  • Agua
  • Almidón
  • NaCl
  • Sacarosa 
  • Azul de metileno
  • Capilar
  • Probeta
  • Tijeras
  • Yodo y lugol
  • Pipeta
  • Nitrato de plata
  • Caja petri

Procedimiento



Usando las membranas dadas en laboratorio, utilizamos almidón y sal en una y en la otra introducimos sacarosa. Lo que queremos observar es los procesos de ósmosis usando las dos membranas en agua y difusión usando unas gotas de azul de metileno en agua.

Medimos la conductividad del agua en estado basal y luego cuando se dejó liberar los iones de Na en el medio acuoso.

Usamos un capilar para medir la cantidad de agua que ingresó en la membrana con sacarosa.

En el tubo con agua y azul de metileno esperamos hasta que la difusión se de por completo y se estabilice.


Resultados 

Se puede inferir que en la membrana con almidón y NaCl (sal de mesa) solamente la sal  pudieron salir debido a su pequeño tamaño, sin embargo el almidón permaneció dentro de la membrana puesto a que es un polisacárido y la membrana es semipermeable evitando que moléculas tan grandes como el almidón la atraviesen. 

Debido al Na que salio de la membrana,  la conductividad de la solución aumento de manera drástica, estando al principio en  79.2 y alcanzando el  303.8 en su conductividad



Por otra parte, en la membrana con sacarosa, debido a que es un disacárido no puede salir de la membrana pero sí necesita agua entonces las partículas de agua ingresan a la membrana y se puede cuantificar por medio del capilar inducido previamente.

Debido a que no la sacarosa no pudo salir de la membrana, la conductividad de la solución se mantuvo igual que al inicio.

En el tubo con azul de metileno se puede observar que la difusión alcanza cierto punto donde se homogeneizó con el agua.




jueves, 17 de septiembre de 2015

practica 3: Colorimetría

Marco Teórico

La colorimetría es la ciencia que estudia la medida de los colores, desarrollando métodos para cuantificar el color en valores numéricos. En toda radiación luminosa cabe distinguir dos aspectos:
  • Intensidad: Cantidad de energía que llega a una determinada sección por unidad de tiempo.
  • Cromaticidad. Viene determinado por dos sensaciones que con nuestro ojo podemos apreciar como son tono o matiz y pureza (o saturación) del color.



Se dice que un objeto tiene un color cuando, con preferencia, refleja o transmite las radiaciones correspondientes a tal color.



La ley de Beer es una relación empírica que relaciona la absorción de la luz con las propiedades del material atravesado. Relaciona la intensidad de la luz entrante en un medio con la intensidad saliente después de que en dicho medio se produzca la absorción.  La ley explica que hay una relación exponencial entre la transmisión de luz a través de una sustancia y la concentración de la sustancia, así como también entre la transmisión y la longitud del cuerpo que la luz atraviesa.


La ley de Beer predice, para una longitud de onda constante y paso óptico fijo, una relaciona lineal entre absorbancia y concentración, midiendo la cantidad de luz transmitida, con el fin de determinar la concentración de una solución.


Un espectrómetro es un instrumento que se usa para medir las propiedades de la luz sobre una porción específica del espectro electromagnético. Realiza análisis espectroscópicos para identificar materiales.




Materiales y sustancias



  • Aparato Vernier
  • Laptop con programa Logger pro
  • Espectrómetro
  • Sulfato cúprico
  • Agua
  • 6 tubos de ensaye
  • Pipeta graduada
  • 2 vasos de precipitado
  • Gradilla para tubo de ensayo




Procedimiento

  1. Con el espectrómetro conectado al Vernier, y a su vez a la computadora, calibramos el espectro utilizando agua, para cuantificar cualquier variación que tuviera.
  2. Luego colocamos en cada tubo de ensayo:
    1. primer tubo 1 ml de sulfato cúprico y 4 ml de agua
    2. segundo tubo 2 ml de sulfato cúprico y 3 ml de agua
    3. tercer tuvo 3 ml de sulfato cúprico y 2 ml de agua
    4. cuarto tubo 4 ml de sulfato cúprico y 1 ml de agua
    5. quinto tuvo 5 ml de sulfato cúprico sin agua.
  3. Colocamos uno por uno en unos tubos especiales, evitando que se desbordara, y los colocamos cada uno en el espectrómetro,
  4. Después de que cada tubo fue medido, apretando el botón "Keep" en el logger pro, y  y en la computadora colocamos los valores de 0.08 para el primer tubo, 0.16 para el segundo tubo, 0.24 para el tercer tubo, 0.32 para el cuarto tubo y 0.40 para el quinto tubo respectivamente, (haciendo uno por uno),  así registramos cada variable obtenida de cada tubo, y obteniendo así su gráfica de absorbencia. 
  5. Se coloco el el sexto tubo de ensayo una mezcla de todas las soluciones anteriores, y se coloco así en el espectrómetro, obteniendo su concentración. 

Resultados

Se obtuvieron las diluciones planeadas desde el principio de la práctica, aunque hubo pequeñas variaciones en las concentraciones
Pudimos observar como los diferentes tipos de dilución cambian la colorimetría de la solución según la concentración que tengan, y así se puede alterar el estado del líquido y toda la luz que puede pasar a través de ella. No hubieron resultados fuera de lo común, todo lo planeado desde principio del experimento sucedióCuando obtuvimos la gráfica nos dio una escala en incremento con intervalos directamente proporcionales y continua.


Gracias a la ley de Lambert-Beer aprendimos a calcular la concentración de una sustancia que desconocemos. 










jueves, 10 de septiembre de 2015

Practica 2: Funcinamiento del aparato Vernier


 Marco Teórico


Temperatura: Es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción de frío (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura) . Está relacionada con la energía interior de los sistemas termodinámicos, de acuerdo al movimiento de sus partículas, y cuantifica la actividad de las moléculas de la materia: a mayor energía sensible mas temperatura.

Conductividad: Es la medida de la capacidad ( o aptitud ) de un material para dejar pasar ( o circular) libremente la corriente eléctrica. La conductividad depende de la estructura atómica y moléculas de la materia. Los metales son buenos conductores por que tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles, y esto permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material, y de su temperatura.
pH: Es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O]+presentes en determinada disolución. El termino potencial hidrógeno fue acuñado por el químico Sorensen, quien lo definió como el opuesto del logaritmo en base 10 de la actividad de iones hidrógeno. Esto es:

                                                pH = -Log10 [ H+]

Las medidas del pH de la coca cola y el Vinagre son:

  • Bebida de Coca:   2,5
  • Vinagre:               2,5 - 2,9


Presión:  Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie,  sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una linea. En el sistema internacional de unidades la presión se mide en Pascales (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un Newton ( N).




Material:

  1. Aparato Vernier
  2. Laptop con el programa Logger Pro cargado
  3. Vaso de precipitado
  4. Matraz Erlenmeyer
  5. Medidor de pH, presión, temperatura y conductividad.
  6. Vinagre
  7. Coca cola 
  8. Bicarbonato de sodio
  9. Mentos


Desarrollo:

  1. Utilizando la aplicación Logger Pro previamente descargada, conectamos la computadora por medio de USB al aparato especializado para la práctica.
  2.  Posteriormente avanzamos con conectar cada instrumental necesario para realizar la práctica, a cada uno de los 4 canales en la parte posterior de la máquina.
  3. Una vez conectados estas interfaces, podemos reconocer en la pantalla cada una de las variables que vamos a medir a continuación en la práctica: pH, conductividad, presión y temperatura.
  4.  Agregamos 35mL de vinagre a un vaso y medimos cada una de las variables anteriores; cabe resaltar que éstas se proyectaron y quedaron guardadas de forma detallada en Logger Pro.
  5. Después proseguimos a agregar bicarbonato de sodio a la solución y revolvimos hasta quedar disuelta la solución. Medimos con cada instrumental cada variable y fijamos nuestra atención hacia cada alteración graficada.
  6. Para finalizar la práctica y poder medir las mismas tendencias probamos el mismo experimento pero con Coca-Cola; midiendo primero la solución en condiciones normales y sin ningún soluto que pueda alterar su física. Y al igual que con el vinagre a la hora de agregarle soluto, le agregamos a la Coca-Cola, Mentos.



Resultados

 Después de realizar la practica  pudimos llegar a muchas conclusiones y resultados , el primer resultado que podemos observar es en la experimentación del bicarbonato y el vinagre ; primeramente tenemos los valores del vinagre en un estado natural , sin disolverse con nada , podemos ver que el pH se mantiene en 3.05 y 3.67 , una temperatura de 23.7 C , la presión es de 0.7 atm y una conductividad de 289.2 , después de disolverlo con bicarbonato el pH se vuelve mas básico con 5.44 promedio , una presión de 1.9 a 2.0 atm , la conductividad bajo a un rango de 205 y por ultimo , ,a temperatura se torno mas baja.

Ahora , con la experimentación de la coca cola , nos podemos asombrar de que la coca tiene un pH muy ácido , de 3  , lo cual demuestra que este refresco es muy ácido , la temperatura fue de 17 C , su presión de 95 kpa  y su conductividad de 310 , al agregar el mento , y al reaccionar coca y mentos , crea una presión debido al gas que se empieza a liberar , lo cual nos genero un cambio considerable en la presión , su pH se mantuvo en 3 , su temperatura subió 17.9 , su conductividad fue de 309.1 en promedio y su presión aumento a 117.80 kpa.

Las tablas de datos obtenidas por el aparato Vernier fueron: 

Vinagre sin bicarbonato de sodio



Vinagre con bicarbonato de sodio 



Coca sola



Coca Cola con mentos





Imágenes de la practica


    Aparato vernier                      medido de pH                      Medidor de presion



     Medidor de temperatura










miércoles, 2 de septiembre de 2015

Practica 1: Física del agua

Marco Teórico


El agua:

El agua es un compuesto inestable. Participa en todos los procesos bioquímicos en el organismo. Esta conformado por una molécula de oxigeno y 2 moléculas de hidrógeno. La electronegatividad del oxigeno es la fuerza con la que atrae a si mismo los electrones que comparte. Debido a esa electronegatividad, se forman enlaces adyacentes, llamados enlaces o puentes  de hidrógeno. 

















Electrolisis del agua

La electrolisis del agua es la descomposición o separación de la molécula de agua en hidrógeno (H2) y en oxigeno (O2), por medio de una corriente eléctrica en el agua con la sal (para que se pueda efectuar la electrolisis es necesario la presencia de iones en el agua) ,  a través de un aparato llamado voltámetro de Hoffman. 

Con ayuda de conductores, la corriente eléctrica causa la separación de las moléculas, y que en un tubo se concentre el gas hidrógeno, mientras que en otro se concentra el oxigeno.



Voltámetro de Hoffman

El voltámetro de Hoffman consta de 2 tubos verticales en los extremos (cerrados en la parte superior  y en el fondo tienen cada uno un conductor)  y uno en el centro (por donde se vierte el electrolito) , con la solución formada por el agua y la sal, se coloca el ánodo ( positivo) y el cátodo (negativo) en cada uno de los tubos en los extremos, y los mismos se conectan a una batería. La corriente eléctrica causa que en la parte superior del tubo con el ánodo se concentre el oxigeno, mientras que en el cátodo se concentra el hidrógeno, siendo mayor el volumen del hidrógeno que el del oxigeno. Conforme aumenta el volumen de los gases, respectivamente, el volumen del agua va disminuyendo.

El aparato  de Hoffman da medidas exactas, con el aparato, las personas conseguirán la conveniencia máxima así como menos número de problemas porque se diseña normalmente para dar medidas cuantitativas exactas. Puede venir con el gas graduado dos 60ml grande que recoge los tubos que también incluyen fácil-a-leen las divisiones de 0.2 ml. Puede ser utilizado para cualquier uso que se extiende de clínico a la investigación, y hay también los que se diseñan para el uso en los experimentos del estudiante.


Material Real Utilizado


  1. Pila de 9 volts
  2. Vaso de cristal transparente
  3. 2 de tubos de ensayo
  4. Soporte para los tubos (una esponja)
  5. Un par de cables con caimanes
  6. 2 grafitos
  7. Aislante
  8. Agua al 10% de sal
  9. Un par de sondas delgadas para que entren a los tubos con los caimanes
  10. Un cronometro para medir el tiempo
  11. Agua al 10 % de sal (400 ml de agua y 40 g de sal)
  12. plastilina

Desarrollo


  1. Colocar los tubos de ensaye en la esponja con 5 cm de distancia entre canda uno.
  2. Colocar el caimán en el tubo con el grafito
     y la sonda, uno en cada sonda. El otro extremo de la sonda debe salir por unos orificios de la esponja, al igual que la otra parte los caimanes.
  3. Añadir 100 ml de agua por 10 g de sal en el vaso ( teniendo un total de 400  ml de agua y 40 gramos de sal) y se revuelve hasta que este disuelto.
  4. Colocar la esponja junto con los tubos de ensayo, caimanes y las sondas en el vaso.
  5. Succionar por las sondas para que el agua suba, y luego tapar para que no escape el gas (con plastilina).
  6. Conectar los caimanes a la pila.
  7. observar como se efectúa la electrolisis del agua.



Resultados

En el experimento gracias a la corriente eléctrica y a sal  , el agua fue separada en hidrógeno y en oxigeno. En el tubo donde estaba el ánodo se formo el oxigeno, mientras que el hidrógeno se formo en donde estaba el cátodo, haciéndose muy notorio el aumento del hidrógeno en el tubo de ensayo , tardando  3 minutos en llenar completamente el tubo del gas.






















En el aparato de Hoffman, se observó como por el cobre, la el agua adquirió un color café, y en uno de los tubos de los extremos se formo el hidrógeno mientras que  en el otro tubo el oxigeno, y para comprobar en cual se encontraba el gas hidrógeno,  se acercó la flama del encendedor a la boca del tubo y al liberan un poco del gas, la flama creció , comprobando así que el gas acumulado en esa parte era el hidrógeno