Por qué la leche se ve blanca?

Transcripción

1 Grado 11 Ciencias naturales Unidad 2 De qué está hecho todo lo que nos rodea? Tema Por qué la leche se ve blanca? Nombre: Curso: En esta unidad, conoceremos acerca de los coloides y los usos que se les dan en la vida diaria, a través de la resolución de diferentes problemas cotidianos. Reconociendo la importancia que tienen, sus características, sus propiedades más sobresalientes y las diferencias que tienen con las disoluciones. Actividad Introductoria: Conozcamos un poco sobre el tratamiento de la diálisis. Figura 1. Diálisis Antes de iniciar exploremos qué conocemos acerca de la diálisis (figura 1). Para esto responde y resuelve las siguientes tareas problemas: 1. Por qué es mejor cortar con un cuchillo por el lado del filo y no por el lomo? 1 Por qué la leche se ve blanca?

2 2. Por qué crees que se le debe realizar este procedimiento a algunas personas? 3. Describe el procedimiento de la diálisis. Lee y compara tus respuestas con el concepto: La diálisis es un procedimiento por medio del cual se produce un filtrado artificial de la sangre - fuera del cuerpo - para librarla de elementos tóxicos, cuando los riñones han perdido su capacidad de hacerlo. Esto se hace a través de una máquina llamada dializador. Se utiliza y se debe realizar en personas que sufren de insuficiencia renal. Ayuda a controlar la tensión arterial y ayuda al organismo a mantener un balance adecuado de electrolitos (potasio, sodio, calcio) y bicarbonato. La diálisis se realiza, a través de un procedimiento previo, la sangre con desechos es extraída de una arteria mediante una bomba de sangre, e ingresa al dializador, que es el encargado para su limpieza mediante la utilización de membranas y de una solución para diálisis. 2 Por qué la leche se ve blanca?

3 Analiza las siguientes preguntas: 1. Cuál es el criterio con en el que la membrana semipermeable, permite o no dejar pasar algunas sustancia? 2. Qué propiedad tienen las sustancias que constituyen la sangre, que no pueden pasar a través de la membrana de diálisis? 3. Teniendo en cuenta lo anterior. Elabora una explicación del principio físico que permite, realizar la diálisis. Finalmente, socializa las respuestas. 3 Por qué la leche se ve blanca?

4 Cuáles crees que deberán ser los objetivos de aprendizaje de esta unidad? : Los objetivos planteados por la unidad son los siguientes:»» Analizar las propiedades fisicoquímicas de los coloides Actividad 1: Los coloides en nuestra vida diaria Ahora con un compañero realiza lo siguiente: Describe y clasifica las siguientes sustancias de uso cotidiano, según sus propiedades macroscópicas en soluciones, disoluciones, emulsiones, aerosoles y explica por qué lo consideran así: Las sustancias son: gaseosa, aire, humo, neblina, limonada, mantequilla, leche, pintura y alcohol. 1. Gaseosa 2. Aire 3. Humo 4. Neblina 5. Limonada 4 6. Mantequilla Por qué la leche se ve blanca?

5 5. Leche 6. Pintura 6. Alcohol Forma grupos de 3 estudiantes y realiza la clasificación correspondiente de los productos completando la tabla. Agua 87% Sólidos no grasos ( Carbohidratos, proteínas y vitaminas) 8.7 % Sólidos grasos (triglicéridos y vitaminas liposolubles ) 3.8 % 5 Por qué la leche se ve blanca?

6 Agua 95% Sal ( NaCl ) 5% Agua 96% Café 4% Hidratos de carbono 1,5% Proteínas 1.0 % Lípidos 79% Sal (NaCl) 1% Estabilizantes y conservantes 18% Coloides Soluciones Luego de hacer esta clasificación, responde con tu grupo de trabajo el siguiente interrogante: Cuáles fueron los criterios que utilizaste para realizar esta clasificación? Explica. 6 Por qué la leche se ve blanca?

7 Teniendo en cuenta la composición de las sustancias anteriormente mencionadas clasifícalas en la siguiente tabla: Sustancia Fase dispersa Fase dispersante Tipo de coloide Observa la tabla 1. en la cual se ilustraran las diferentes fases que se pueden encontrar en los coloides y los tipos de coloides que se pueden formar de acuerdo a estas fases. Fase dispersa Medio dispersor Nombre Ejemplo Líquido Gas Aerosol Niebla Sólido Gas Aerosol Humo Gas Líquido Espuma Crema batida Líquido Líquido Emulsión Mayonesa Sólido Líquido Sol Leche de magnesia Gas Sólido Aerosol Espumas pláticas Líquido Sólido Gel Gelatina Sólido Sólido Sol sólido Aleaciones Tabla 1. Fases de los coloides En otras palabras: 7 Por qué la leche se ve blanca?

8 Coloides Los coloides son mezclas heterogéneas que contienen partículas (llamadas fase dispersa) de tamaño más grande que una molécula, y más pequeñas que una partícula visible, y que permanecen suspendidas en un medio (fase dispersante). Se caracterizan por su incapacidad para formar disoluciones (ya que no se disuelven completamente), estar cargados eléctricamente, y por su capacidad de adsorción y absorción. Además, por el tamaño de sus partículas, los coloides son capaces de dispersar la luz, fenómeno que se conoce como efecto Tyndall. Fases Fase Dispersa: es el componente que se encuentra en menor proporción Fase Dispersante: es el componente que se encuentra en mayor proporción Actividad 2: Características de los coloides y las disoluciones Este es nuestro interrogante inicial para realizar el laboratorio: Cuáles son las diferencias más significativas entre los colides y las disoluciones? Objetivos: Según el interrogante anterior, escribe cuales crees son los objetivos para esta práctica: Por qué la leche se ve blanca?

9 Momento 1 Meterial 1. 6 vasos de precipitado de 250mL varita agitadora rayo láser incienso. 5. Fósforos cucharita Sustancias 500 ml de Agua. 30 ml de Leche. Sal. 30 ml de Alcohol. 1 sobre de Gelatina en polvo. Realiza las siguientes mezclas y observa detalladamente, para que puedas identificar cuál es la fase dispersa y la fase dispersora de cada una. De igual manera identifica cuál es el estado de agregación de cada uno. 1 cucharadita de sal en 80 ml de agua 30 ml de leche en 80 ml de agua 30 ml de alcohol en 80 ml de agua 1 cucharadita de gelatina en 150 ml de agua caliente Ahora coloca cada una de las mezclas en los vasos precipitados y agítalos. Para que no te confundas, coloca el nombre de las sustancias en los vasos. 9 Por qué la leche se ve blanca?

10 Momento 2 1. Qué ocurrirá al hacer pasar el haz de luz a través de las diferentes sustancias? 2. Por qué crees que pasaría esto? Argumenta. Ahora, toma el láser y haz pasar el rayo de luz por cada uno de los vasos. Observa. NOTA: para realizar la prueba con el incienso. Préndelo, voltea un vaso precipitado y llénalo de humo, cuando lo hagas apoya el vaso en algo plano para que no se salga el aire y haz pasar el rayo de luz. Observa. Registra tus resultados en la siguiente tabla de datos: 10 Por qué la leche se ve blanca?

11 Mezcla Fase dispersa Estado de agregación fase dispersora Fase dispersora Estado de agregación fase dispersora Tipo de mezcla Efecto Tyndall Sal en agua Leche en agua Alcohol en agua Gelatina disuelta Agua sola Incienso Si Si Si Si Si Si No No No No No No Ahora, con lo observado responde esta pregunta: Por qué la leche se ve blanca? Discute con tus compañeros y anota tu respuesta. Conclusiones: Escribe las conclusiones a las que llegaste con tu grupo de trabajo al finalizar esta práctica de laboratorio: 11 Por qué la leche se ve blanca?

12 Preguntas finales: 1. Por qué la leche se ve blanca? Discute con tus compañeros y anota tu respuesta. 2. Por qué la leche se ve blanca? Discute con tus compañeros y anota tu respuesta. 3. Cómo crees que se ve el contenido de un aerosol en su interior? Explica. 12 Por qué la leche se ve blanca?

13 4. Por qué en algunas muestras, el haz de luz del láser se puede ver, explica las características de dichas sustancias? 5. Cuál es la clave para diferenciar una disolución y coloide? Explica. 6. Qué es el efecto Tyndall? Realiza una descripción. Conclusiones generales: Las partículas de los coloides son más grandes que las moléculas que forman las soluciones. Para que una sustancia se clasifique como coloidal, las dimensiones de las partículas del soluto deben estar comprendidas entre 10 y 100 nm mientras que las moléculas en solución están en 0.1 y 10 nm. Los coloides están compuestos por dos fases. La primera es una fase dispersa, que corresponde al soluto de las soluciones y está constituida por moléculas sencillas o moléculas gigantes. Y la segunda es la fase dispersante, siendo esta la sustancia en la cual las partículas coloidales están distribuidas. Siendo así, el solvente en las soluciones. Los coloides presentan efecto Tyndall, este es un fenómeno que se presenta por la existencia de partículas de tipo coloidal en las disoluciones o también en gases, debido a que éstas son capaces de dispersar la luz. En cambio, en las disoluciones consideradas verdaderas, son transparentes, y no tienen de estas partículas por lo tanto no hay nada que disperse la luz que entra. 13 Por qué la leche se ve blanca?

14 Actividad 3: El papel de los detergentes 1. Ahora responde las siguientes tareas problema: a. Normalmente, qué usas en tu casa para limpiar los platos después de haber comido? b. Por qué utilizas ese producto y no solo agua para limpiarlos? 2. A continuación verás una demostración donde el docente hará uso de los siguientes materiales: agua, aceite, detergente y un frasco transparente con tapa. Pero antes de hacer la demostración responde las siguientes preguntas: a. Qué pasará al batir el frasco que tiene agua y aceite? 14 Por qué la leche se ve blanca?

15 b. Qué pasará al dejarlo un tiempo en reposo? 3. Observa la demostración. Y confronta tus respuestas con lo que sucedió. Ahora el docente hará el siguiente paso en la demostración, pero antes responde: Qué pasará, si ahora se le agrega un poco de detergente y se realiza el mismo procedimiento? 4. Ahora observa la demostración y compara con tu respuesta anterior. Responde y explica lo que ocurrió: Por qué crees que ocurre esto? 15 Por qué la leche se ve blanca?

16 5. Observa las imágenes que se presentan de diferentes detergentes, observa su etiqueta, analiza los componentes que estos tienen y menciona qué componentes crees que pueden hacer reaccionar el aceite de esta manera: Agua Tensoactivo aniónico Tensoactivo no iónico Solubilizante Control del ph Estabilizador de espuma Perfume Conservador Filtro UV Agente microbicida. Agua Tensoactivo aniónico Tensoactivo no iónico Solubilizante Control del ph Estabilizador de espuma Agua Tensoactivo aniónico Perfume Tensoactivo no aniónico Agentes de control de ph Glutaraldehído Colorantes 6. Consulta sobre siguiente interrogante Cuáles son los componentes que causan el efecto observado en la demostración, de los detergentes? 16 Por qué la leche se ve blanca?

17 7. Observa ahora la conceptualización de la demostración y construye con tus compañeros y profesor el concepto de Surfactante, entre lo discutido y la siguiente información: Los surfactantes Los surfactantes son agentes químicos activos en superficie. En primer lugar, son substancias anfifílicas utilizadas como agentes de limpieza en una gran variedad de aplicaciones, tanto domesticas como industriales. Además, por sus propiedades los surfactantes se encuentran en numerosos productos: detergentes, pinturas, adhesivos, cosméticos, y en torno a ellos hay muchas ramificaciones industriales. Sin embargo, no todos los surfactantes son productos industriales, Hay surfactantes naturales como las saponinas, que son productos vegetales; la lecitina, utilizada en la industria alimentaria como emulsificante; o los ácidos biliares y el surfactante pulmonar que tienen importantes funciones fisiológicas. En efecto, Cuando los surfactantes se disuelven en agua, se concentran en interfaces como agua-aire o agua-aceite, y ejercen diversas funciones: humedecen, emulsifican, dispersan y solubilizan. De hecho, los surfactantes reducen la tensión superficial del agua, lo que permite que ésta se pueda extender y humedecer distintos tipos de superficies, algo muy útil en el proceso de lavado. Para lavar añadimos surfactantes, jabones o detergentes, porque el agua sola no elimina la suciedad de las prendas. La parte hidrófoba de las moléculas de jabón y detergente es atraída por los componentes grasos de la suciedad de la prenda mientras que su parte hidrófila interacciona con el agua; estas fuerzas opuestas hacen que esa suciedad se desprenda de la ropa y pase al medio acuoso quedando incorporada en el interior de las micelas que forman los componentes anfifílicos de los surfactantes. Se origina entonces una emulsión de grasa/aceite en agua y con el aclarado esa emulsión, con la suciedad incorporada, se elimina. Por lo tanto, los surfactantes limpian al actuar como emulsificantes permitiendo que aceite y agua se mezclen para eliminar los componentes grasos de las manchas. Que el agua esté a temperatura ambiente o caliente también ayuda a liberar más suciedad de las prendas e igual ocurre con la agitación mecánica. La eficacia del lavado requiere, por tanto, de un equilibrio entre la energía química que proporcionan el jabón o el detergente (más otros posibles componentes), la energía térmica (temperatura del agua) y la energía mecánica (movimiento de la lavadora o del lavado a mano). Construye un breve escrito, donde expliques y argumentes, la importancia que tienen los surfactantes en la vida cotidiana y el porqué de su comportamiento. 17 Por qué la leche se ve blanca?

18 Resuelve la siguiente pregunta, por medio de la cual podrás recoger las ideas fundamentales sobre coloides: Cuál es la propiedad que tiene las sustancias involucradas en la diálisis, que permiten realizar este procedimiento? El docente mostrará una lista de coloides que no se han usado en las actividades anteriores. Como tarea de investigación cada estudiante realizará un escrito, donde plasmen claramente el por qué son considerados coloides, algunos ejemplos pueden ser: Queso. Crema batida. Espuma para afeitar. Nubes. 18 Por qué la leche se ve blanca?

19 Lista de referencias Carrero, I., y Herráez, A., El mundo de los lípidos. Consultado en línea biomodel.uah.es/ model2/lip/surfactantes.htm Domènech, X., Peral, J. Química ambiental de sistemas terrestres. Pág Gutiérrez, E. Química. Disoluciones coloides. Pág Sosa, P. Conceptos base de la química. Libro de apoyo para bachillerato. Pág Valenzuela, C. Química general. Introducción a la química teórica. Pág Por qué la leche se ve blanca?