Grupo: 604 Prof.: Rivera Jaramillo Francisco Miguel.

Física IV. Práctica N° 3 “Osmosis y Osmosis Inversa”

UNAM

EQUIPO 3:DÍAZ GOVEA JAVIER ALEJANDROMIRANDA RIVE RA LIZBETHREYES CASTRO BRUNO EDUARDORIVERA VEGA MARTHA VIRIDIANA

02/10/2014

OBJETIVO: Observar y comprobar la osmosis y osmosis inversa en forma experimental.

HIPÓTESIS: Al encontrarse dentro de un mismo recipiente dos materiales a diferente presión osmótica, separados por una membrana semipermeable, fluirán las partículas solventes a través de ella hasta que se igualen las presiones osmóticas.

TECNICISMOS:

Solución hipotónica: tiene una menor concentración de soluto que la que hay dentro de la célula.

Solución isotónica: contiene la misma concentración de soluto que la del interior de la célula.

Solución hipertónica: hay mayor concentración de soluto que la del interior de la célula, tras unos instante ésta expulsa al agua y se deshidrata. Este fenómeno se denomina plasmólisis.

Presión osmótica:  presión que se debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de disolvente a través de una membrana semipermeable.

EQUIPO:

Instrumentos Sustancias Cristalería

UN huevo crudo y fresco.

Vinagre o disolución de ácido acético al

10%

3 recipientes de boca ancha

Varnier, cinta métrica o regla.

Agua purificada

Taza medidora Azul de metileno para peceras.

 

 Azúcar  

OSMOSIS Proceso por el cual las moléculas de agua pasan como

solvente a través de una membrana

semi-permeable, desde una zona o solución con alta concentración de solutos a una con

baja concentración, generando un

equilibrio (presión osmótica).

Osmosis inversa

Es cuando, mediante la aplicación de una presión se fuerza pasar el agua de una solución concentrada a una menos concentrada a través de una membrana semi permeable

Cuando el medio externo es hipertónico (mayor concentración de soluto) la célula pierde agua por lo que se contrae y pierde agua ´para igualar la presión) y puede morir por deshidratación

Graham descubrió la difusión de los líquidos entre los años de 1828 y 1833.

Fick reconocía a la difusión como un proceso de dinámica molecular y sugirió una Ley, en la cual hacía notar que la presencia de un flujo de difusión es debido a una diferencia de concentraciones, siendo directamente proporcionales y su constante sería una cantidad que depende de la naturaleza de las sustancias empleadas.

MARCO HISTÓRICO.

J. C. Maxwell (1831-1879) señaló que la difusión se debe tanto al movimiento de translación de las moléculas como a la agitación masiva en un movimiento conectivo; introduciendo así el concepto de velocidad relativa.

El descubrimiento de la ósmosis en membranas semipermeables fue realizado por Henri Dutrochet (1776-1847), cuando observó que la difusión del solvente a través de una membrana semipermeable ocurría siempre de la solución de menor concentración de un soluto, que no puede pasar, hacia la solución de mayor concentración; además, el solvente que fluye es capaz de desarrollar una presión sobre la membrana a la que denominó presión osmótica.

La medida cuantitativa de la presión osmótica fue elabora más tarde, en 1877, por el botánico Wilhelm Pfeffer (1845-1920), que no utilizó en sus experimentos membranas biológicas sino artificiales, preparadas en el laboratorio por medio del depósito de un electrolito, de ferrocianuro de cobre sobre un dispositivo poroso. Con estas membranas se consiguieron medidas aceptables de la presión osmótica de soluciones de azúcar y de algunas moléculas orgánicas, lográndose presiones osmóticas de un poco más de 200 atmósferas.

En su experimento, Pfeffer utilizó agua como solvente y sacarosa como soluto. Y se descubrió que la presión osmótica de una solución es directamente proporcional a su concentración. De igual manera concluyó que si modificaba la temperatura, utilizando la misma solución (sin cambiar la concentración), la variación de la presión osmótica también era directamente proporcional a la temperatura. Este comportamiento de la presión osmótica es idéntico al de un gas ideal.

Se observa la presión osmótica de una solución de sacarosa en agua a 20ºC. 

J. H. Van't Hoff (1852-1911) fue quien aventuró una interpretación comparativa de la presión osmótica con la presión ejercida por un gas. De esta forma, el estudio de la ósmosis se escapa de las manos de los fisiólogos y cae en las de los fisicoquímicos. Primero Van't Hoff y luego Josiah Willard Gibbs (1839-1903) contribuyeron a dar unidad a la teoría de las soluciones que incorpora el comportamiento osmótico como una de las propiedades de las soluciones. Esta teoría también integra los trabajos realizados por Raoult entre los años de 1875 y 1890.

La teoría de Van't Hoff de 1886 fue resumida así:“Toda materia disuelta ejerce sobre una pared semipermeable una presión osmótica igual a la presión que sería ejercida en el mismo volumen, para un número igual de moléculas en estado gaseoso.”

• Loeb y Sourirajan completando trabajos de C. E Ried desarrollan la primera membrana asimétrica de osmosis inversa.

Recuperación de productos industriales de interés.

Hoy en día es el mejor método para desalinizar el agua.

La nanofiltración es una técnica, básicamente aplicada en pasos de purificación de agua potable, tales como ablandamiento de la misma, decoloración y eliminación de micro contaminantes.

Gracias a los trabajos de A Goetz se comienza a usar microfiltros para purificar muestras de laboratorio (50s)

APLICACIONES:

Observaciones:Se empiezan a formar pequeñas burbujas de dióxido de carbono en la superficie de la cáscara, hasta que se desintegra completamente, viéndose como una capa de espuma blanca en la parte superior del experimento.

1. Se descalcifica la cáscara de huevo, introduciéndolo en un frasco con vinagre, durante 72 horas.

PROCEDIMIENTO.

Primeras medidas

Alto Diámetro Vinagre

Huevo 1 14 cm 17 cm 400 ml

Huevo 2 14 cm 16.5 cm

A las 48 horas, ya se había cubierto por completo el frasco de burbujas y el huevo empezaba a mostrar su interior, de manera que la cáscara se estaba deshaciendo.A las 72 horas el huevo, ya estaba traslucido, había desaparecido por completo la cáscara e iban disminuyendo las burbujas.Así mismo se observo un incremento en el tamaño del huevo.

PROCESO.

El huevo mantiene su forma con su membrana semipermeable, que presenta

una consistencia más rígida.

2. Al termino de las 72 horas el huevo se lava y se introduce a una disolución con azul de metileno.

Medidas

(cm)

Alto Diámetro Disolución (ml)

Agua Azul de metileno

Huevo 1 18.5 18 Huevo 1 400 4 gotas

Huevo 2 17.5 17 Huevo 2 300 3 gotas

Durante 24 horas en la disolución de azul de metileno, el huevo presenta en su interior el color de la sustancia, la cual se ha traspasado por osmosis y conserva su consistencia ya mencionada.

3. El huevo se vuelve a lavar, y se introduce en una disolución saturada de azúcar en agua durante 24 horas.

Medidas

(cm)

Alto Diámetro Disolución (ml)

Agua Azúcar(gr)

Huevo 1 19 18.5 Huevo 1 400 200

Huevo 2 18 17 Huevo 2 300 150

Al termino del día, el huevo presenta una decoloración, puesto que el azul de metileno comenzó una osmosis inversa por la presión de la solución de azúcar.

Medidas

(cm)

Alto Diámetro

Huevo 1 18.5 18

Huevo 2 18 17

Conversiones de mililitros a litros Gramos a kilogramos

CONCLUSIONES:

Díaz Govea Javier Alejandro_ Miranda Rivera Lizbeth_ Reyes Castro Bruno Eduardo_ Rivera Vega Martha Viridiana_ En nuestro trabajo pudimos comprobar

que la osmosis depende de la solución en la que se encuentre la membrana semi-permeable, ya que esta trabaja como un portal selectivo mediante el cual las moléculas la traspasan por medio de movimientos, que al estar en mayor cantidad, pasaran a un ambiente menos concentrado como se ejemplifica en la solución con azul de metileno.

Así mismo existe el proceso inverso que depende de las presiones de las soluciones, donde la que este más saturada ejercerá una mayor presión sobre el cuerpo celular y no permitirá que pase el soluto. Por medio de la membrana traspasará la solución interior hacia afuera y empecerá a deshidratarse la célula, por ser un su mayoría agua la que sale; como en el experimento con la solución de azúcar, a esto también se le considera presión osmótica.

Se debe a que el ácido acético del vinagre reacciona junto con el bicarbonato de calcio de la cáscara de huevo, para formar una sustancia nueva, el acetato de calcio. Este compuesto es soluble en agua, por lo que el cascarón queda empobrecido en calcio, y le da una consistencia gomosa y flexible.

¿POR QUÉ SE DESHACE EL CASCARÓN?

NaHCO3 + CH3COOH ---> CH3COONa + H2O + CO2

Macro filtración, Micro filtración y osmosis, A Hernández (Et Al), 1990, Serie, Muricia,PP: 115,116

Biología para médicos, Bachmann,K , 1978, Editorial Reverte, España, PP:50

Fundamentos de Bioquimica, Voet, D, 2011, Editorial Medica panamericana, China, PP: 5,6,284,285

BIBLIOGRAFÁ: