FISICOQUIMICA DE LOS LIQUIDOS CORPORALES

SISTEMAS DISPERSOS

Prof. Leonor Ituarte

SOLUCIONES Virtualmente todas las reacciones químicas

observadas en el laboratorio y en sistemas vivos se llevan a cabo en solución acuosa.

Para que una sustancia reaccione con otra, generalmente se disuelve en “algo”. Esto ocasiona un cambio en su sistema. Las proporciones en que se unen no son al azar, por lo que se deben entender los términos que se utilizan para describir soluciones.

Definiciones

• Solución: Es una mezcla uniforme de partículas, cuyo tamaño es atómico, iónico o molecular. Se necesita un mínimo de dos sustancias para tener una solución. Una de ellas es el solvente y las demás serán el o los solutos.

• Solvente (disolvente): Es el medio en el cual se mezclan o disuelven las otras sustancias. Generalmente es un líquido como el agua.

• Soluto: Es la o las sustancias que se disuelven en el solvente. Puede ser un líquido, un gas, o un sólido.

SOLUCIONES ACUOSAS

Las sustancias disueltas en medio acuoso pueden ser

GASES

SALES, ÁCIDOS y BASES INORGÁNICAS

PEQUEÑAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS

MACROMOLÉCULAS PROTEICAS

La importancia del mantenimiento del ambiente físico-químico intra y extracelular: HOMEOSTASIS

El estudio de la función homeostática debe necesariamente ser precedida por el conocimiento de las propiedades fisicoquímicas

SISTEMAS DISPERSOS:partículas de una sustancia, se hallan mecánicamente interpuestas en el seno de otra sustancia

Entidades en las cuales las

FASE:

Parte del sistema que en su totalidad es uniforme considerada física y químicamente

COMPONENTE:

Menor número de especies químicas independientes necesarias para describir la composición de una fase

COMPONENTE DISPERSANTE y DISPERSO

CLASIFICACION DE LAS DISPERSIONESVERDADERAS COLOIDALES GROSERAS

¿Concentración?

La concentración de una solución es la relación de la cantidad de soluto en alguna unidad dada de solución. Principales unidades de concentración:

c) Molaridad (M), moles/litrod) Normalidad (N), equivalentes/litroe) Porcentaje (%), (gravimetrica, volumetrica)f) Molalidad (m), moles/kg (de disolvente)

El número de moles por cada 1000 ml (1 litro), de SOLUCIÓN• Mol: Unidad del sistema internacional para

cantidades de materia

Molaridad y Osmolaridad

(no de solvente)

SOLUCIÓN OSMOLAR es toda aquella que posee 6,023 x 1023 partículas disueltas por LITRO DE DISOLUCIÓN

SOLUCIÓN OSMOLAL es toda aquella que posee 6,023 x 10 23 partículas disueltas en un KILOGRAMO DE DISOLVENTE.

DISOLUCIONES VERDADERAS:Sistema homogéneo monofásico de dos o más componentes

SOLUBILIDAD : Fuerzas adhesivas, cohesivas, temperatura

DISOLUCIONES DILUIDAS - CONCENTRACIÓN EUTÉCTICA

C

T

I

II

Conc. eutéctica

Temp.eutéctica

Propiedades Coligativas de los electrolitos

• Un electrolito es una sustancia que disuelta en agua conduce la corriente electrica. (son electrolitos aquellas sustancias conocidas como ácidos, bases y sales).

• Para las disoluciones acuosas de electrolitos es necesario introducir en las ecuaciones, el factor de corrección “ i ”

SOLUTOS IÓNICOS

DISOLUCIONES ELECTROLÍTICAS

GRADO DE DISOCIACION : α

α = n dnt

n d : número de moléculas disociadas

nt: número total de moléculas

Electrolitos fuertes: α = 1

PROPIEDADES COLIGATIVAS EN DISOLUCIONES IÓNICAS

Presión osmótica y el resto de las propiedades coligativas son proporcionales al número de partículas en solución

Coeficiente i de Vant’Hoff:

i = 1 + α ( n - 1 )

n: número de partículas que se originan al ionizarse la molécula

i

Ley de Dalton de la evaporación.

Mv = A. S (PL – PG)t PB

Mv = masa evaporada ; t =tiempo; PL = presión de vapor en la fase

líquida; PG= presión de vapor en la fasegaseosa; PB = presión barométrica;

S =superficie de evaporación; A = constante

Propiedades coligativas

Son aquellas propiedades físicas de las soluciones que dependen de la cantidad de soluto, no de su naturaleza.

Cuatro son las propiedades coligativas:

✽ Disminución de la presión de vapor

✽ Disminución del punto de congelación

✽ Aumento del punto de ebullición

✽ Presión osmótica

Disminución de la presión de vapor

Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, la presión de vapor de éste en la solución disminuye.PS (solución) < P SP (solvente puro)

∆P = PSP - PS

Ley de Raoult

PA = XA P°

PA : Presión de vapor del componente A en la disolución.

XA : Fracción molar de A

P° : Presión de vapor del solvente puro

Para un soluto no volátil:

∆P = P°A XB

donde:

∆P : Disminución de la presión de vapor

XB : fracción molar del soluto B no volátil

P°A : presión de vapor del solvente A puro

Pre

sión

de

vapo

r de

l sol

vent

e

X disolvente

X soluto

0

0

01

1

P° solvente

Ley de Raoult para una solución ideal de un soluto en un líquido volátil. La presión de vapor ejercida por el líquido es proporcional a su fracción molar en la solución.

DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN

Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye.

Pto. Cong. solución < Pto. Cong. solvente puro

∆Tc = Kc • Os

Donde:

∆Tc = Disminución del punto de congelación

Kc = Constante osmolar de descenso del punto de

congelación

Os =osmolaridad de la solución

∆Tc = Tc solvente - Tc solución

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN

Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de ebullición de éste aumenta.

Pto. Eb. ss > Pto. Eb. solvente puro

∆Te = Ke • Os

Donde:

∆Te = Aumento del punto de ebullición

Ke = Constante osmolar de elevación del punto de ebullición

Os = Osmolaridad de la solución

∆Te = Te solución - Te solvente

Pre

sión

de

vap

or d

el s

olve

nte

(tor

r)

760

SólidoLíquido

Gas

∆Tc ∆Te

Temperatura (°C)

Tc solución Tc solvente puro

Solución

Solvente puro

Te solvente puro Te solución

Diagrama punto fusión y punto ebullición solvente puro - solución

Algunas propiedades de disolventes comunes

I Solvente Pe (°C) Ke (°C/m) Pf(°C) Kc (°C/m)

Agua 100,0 0,512 0,0 1,86 Benceno 80,1 2,53 5,48 5,12 Alcanfor 207,42 5,61 178,4 40,00 Fenol 182,0 3,56 43,0 7,40 Ac. Acético 118,1 3,07 16,6 3,90 CCl4 76,8 5,02 - 22,3 29,8 Etanol 78,4 1,22 - 114,6 1,99

PRESIÓN OSMÓTICA(π)

Osmosis Normal

Agua pura Disolución

π > P

PRESIÓN HIDROSTATICA(P)

Agua pura Disolución

P > π

Osmosis inversa

P

Se define la presión osmótica como el proceso, por el que el disolvente pasa a través de una

membrana semipermeable, y se expresa como:

Δπ = n R T V

R= 0.0821 atm L / (mol K)Como n/V es osmolaridad (Os), entonces:

Δπ = Os • R • T

Citoplasma como sistema disperso1) Contiene

numerosas organelas con diferente concentración

2) La fracción que no tiene organelas es coloidal con 20% de proteínas

Debido a 1) y 2) no todo el volumen celular participa de los fenómenos osmóticos

Hacinamiento molecular (amplificación de 1 000 000)

Regulación del volumen celular

Respuesta activa y pasiva a cambios de tonicidad del medio, en células nucleadas

Hemólisis de eritrocitos normales y esferocitos

Regulación del volumen celularA: Disminución regulatoria

B: Aumento regulatorio

Esquema general Regulación del volumen celular

MUCHAS GRACIAS