UNIVERSIDAD SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS UNIDAD DIDACTICA DE QUIMICA, PRIMER AÑO I- INTRODUCCION PRACTICA DE LABORATORIO 2014 SEMANA 10 SOLUCIONES, COLOIDES Y SUSPENSIONES OSMOSIS Y DIALISIS Elaborado por: Licda. Isabel Fratti de Del Cid Los seres vivos, uni o pluricelulares, necesitamos movilizar sustancias (agua, moléculas, iones), del interior de la célula hacia fuera ( entorno) o del exterior de la célula (entorno) hacia adentro. Debido a que las células y sus compartimientos están delimitadas por membranas semipermeables, partículas de gran tamaño (proteínas, polisacáridos) no pueden penetrar o salir de la célula libremente como lo hacen las moléculas pequeñas y algunos iones. Entre los procesos a realizarse en ésta práctica, se verificaran los procesos de: ósmosis: flujo de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable desde un medio que posee menos concentración de solutos disueltos hacia un medio que contiene mayor cantidad de solutos disueltos. Diálisis, al paso de solutos (iones y moléculas pequeñas) acompañados de agua a través de una membrana semipermeable. Quedando retenidas las partículas de mayor tamaño. Este movimiento de solutos ocurre de regiones de mayor concentración a regiones de menor concentración. Difusión: paso de partículas de una región de mayor concentración a otra de menor concentración, hasta igualar la concentración de partículas en toda la mezcla. Este proceso ocurre con o sin presencia de membranas semipermeables. Además se diferenciará entre una solución, un coloide y una suspensión a través de sus características. II. Objetivos: 1. Diferenciar entre una solución, suspensión y coloide a través de la observación de las características y propiedades generales de éstas. 2. Llevar a cabo procesos de osmosis, diálisis y difusión. 3. Realizar ensayos de laboratorio para comprobar los procesos de Osmosis y diálisis efectuados en la práctica. 1/7
III. MATERIALES (EQUIPO Y REACTIVOS). Material y equipo 2 segmentos de intestino delgado de vaca. Balanza, Gradilla, Estufa y Olla para baño María, embudo. Papel filtro papel ph Reactivos y mezclas Solución, Coloide y Suspensión Solución hipertónica Solución de AgNO 3, HCl, NaOH, KMnO 4 Reactivo de Benedict, Lugol, 2,4-DNFH. MATERIALES APORTADOS POR LOS ESTUDIANTES - KIT de laboratorio, dos bajalenguas - lámpara o puntero laser - 1 m de cañamo o pita delgada -1 Frasco o vaso plástico transparente. -1 botella o lata de agua mineral. No debe ser abierta antes del ensayo. Solo se necesita una botella por todo el grupo de laboratorio. III. PROCEDIMIENTO A. Determinación de las propiedades generales de una solución, un coloide (dispersión coloidal) y suspensión. 1. Busque los tubos rotulados como solución, coloide y suspensión y colóquelos en una gradilla en el orden solicitado. Prosiga de acuerdo a la siguiente tabla: TUBO No. Colocar 3 ml de la mezcla de Posee una o dos fases Homogéneo o heterogéneo Sedimenta al reposar ( si/no) Presenta Efecto Tyndall si/no * Se separan sus componentes por filtración. si/no ** 1 SOLUCIÓN (NaCl/H 2 O ) 2 COLOIDE (dispersión coloidal: (colágeno/h 2 O) 3 SUSPENSIÓN (almidón / H 2 O) No se realizará 2. Proyecte el rayo Laser a través del tubo que contiene la solución y el coloide. Si observa el camino del haz luminoso a través de la mezcla, presenta Efecto Tyndall; lo cual será positivo para el coloide. En el caso de la solución, observe como pasa la luz y se detecta afuera del tubo, sin observarse la trayectoria a través de la misma. 3. Ponga papel filtro en un embudo, colóquelo en un tubo de ensayo y vierta la mezcla, debe agitarse antes de filtrarla. Observe si hubo separación de los componentes. Use un papel filtro diferente en cada procedimiento. B- Determinación del proceso de difusión: coloque agua hasta la mitad del frasco o vaso plástico, deje caer en el centro 1 gota de KMnO 4 al 3 % p/v, observe en el momento. Deje pasar 10 minutos. Describa lo ocurrido al inicio y al final. 2/7
C- Determinación del proceso de osmosis y diálisis, usando como membrana semipermeable un segmento de intestino delgado de vaca. FUNDAMENTO: En éste ensayo, se usará como membrana semipermeable un segmento del intestino delgado de una vaca y se introducirá en ella una solución hipertónica de moléculas pequeñas: Glucosa y acetona; iones.cl -,HCO + 3,NH 4 una macromolécula: almidón. El sistema, se introducirá en agua desmineralizada. ( funcionará como solución hipotónica). Con el tiempo pasará agua al interior de la membrana (ósmosis) y saldrán partículas de soluto al exterior de la membrana (diálisis). El proceso de ósmosis se comprobará determinando el peso del sistema antes y después de estar en contacto con el agua. El incremento de peso evidenciará la entrada de agua. El proceso de diálisis se determinará través de reacciones químicas que demuestren la presencia de las partículas, que atravesaron la membrana. En tanto la molécula de mayor tamaño, queda retenida, no atraviesa la membrana por eso no se detecta fuera de ella PROCEDIMIENTO 1. Amarre bien uno de los extremos de la membrana, usando la pita o cáñamo. 2. Coloque 30mL de solución hipertónica. Amarre. Cerciórese de que no tenga fugas o derrames. 3. Tome el peso de éste sistema. Este será el peso inicial g 4. Sujete los extremos de la membrana al bajalenguas, deposítela, dentro del beacker, tratando de que llegue al fondo. Añada agua desmineralizada hasta cubrirla. NO añada agua en exceso. Observe el dibujo 5. Deje pasar 30 minutos. Saque la membrana. Séquela, y pésela nuevamente. Este será el peso final: g. No descarte la solución que quedó en el beacker. (dializado). D- Determinación de como atraviesa un gas: CO 2, (producto del metabolismo) una membrana semipermeable. Procedimiento: siga los pasos 1,2, 4 del procedimiento anterior, pero en lugar de solución hipertónica coloque agua mineral ( mezcla de agua y CO 2 ). Tenga cuidado, al destapar el agua y al amarrarla, para evitar el derrame por la presencia del gas. Deje pasar 40 minutos. Para éste procedimiento no debe pesar antes y después, ni sacar la membrana del beacker. Note si se observan burbujas de gas en la parte externa de la membrana, esto comprueba la salida gas de la membrana y responda: Se observan burbujas del gas? Si / No. Hubo Diálisis? Si / No. Que gas atravesó la membrana: Nombre Fórmula 3/7
IV- OBTENCIÓN DE RESULTADOS: Procedimiento C 1- Proceso de ósmosis: El flujo del solvente a través de la membrana, se determinará al comprobar que el peso final del sistema es mayor que el inicial. ANTES DE INTRODUCIR AL AGUA (1) PESO DEL SISTEMA DESPUES DE 30 MIN EN EL AGUA (2) PESO (2-1) ENTRO AGUA AL INTERIOR DE la membrana SI NO Proceso observado: Osmosis / Diálisis 2-Diálisis de iones. Use el dializado, (solución dentro del beacker, después de retirar la membrana) 2.1. Determinación de Ión cloruro (Cl - ) 1. Coloque 1 ml del dializado un tubo de ensayo. 2. Añada 3 gotas de AgNO 3 al 1 % p/v y agite y observe. 3. La formación de un precipitado blanco (AgCl), indica presencia de Cl -. Reacción química que fundamenta este resultado. AgNO 3 (ac) + Cl - (ac) AgCl (s) + NO 3 - (ac) PRUEBA DE CLORURO Proceso observado : osmosis / diálisis Nombre del ión que salió de la membrana. 2.2. Determinación de Ión Amonio (NH + 4 ) 1. Coloque 2 ml del dializado en un tubo de ensayo. 2. Agregue 10 gotas de NaOH al 10 % p/v. Agite. Coloque inmediatamente una tira de papel ph humedecido con agua sobre la boca del tubo. Observe. 3. Una coloración verde-azul indica liberación de amoníaco (NH 3 ), procedente del ión amonio ( NH + 4 ). Reacción química que fundamenta éste resultado: NH 4 + (ac) + OH - (ac) NH 3(g) + H 2 O (l) Color del papel ph PRUEBA DE ION AMONIO Proceso observado: osmosis / diálisis Nombre y fórmula del ión que salió de la membrana. 4/7
2.3. Determinación de Ión Bicarbonato (HCO 3 - ) 1. Coloque 2mL del dializado dentro de un tubo de ensayo. 2. Agregue 3-4 gotas de HCl 1M. Agite y observe. 3. La formación de burbujas indican la liberación de CO 2, gas proveniente del ion bicarbonato HCO 3. Reacción química que fundamenta éste resultado: HCO 3 - (ac) + HCl (ac) H 2 O + CO 2 (g) + Cl (ac) MANIFESTACION OBSERVADA PRUEBA DE ION BICARBONATO Proceso observado: Osmosis / Diálisis Nombre y fórmula del ión que salió de la membrana 3-Diálisis de moléculas pequeñas. 3.1. Acetona (CH 3 COCH 3 ) 1. Coloque 2 ml de dializado en un tubo y añada 5 gotas del reactivo 2.4-DNFH. 2. La formación de precipitado amarillo-naranja, evidencia presencia de acetona. La reacción química que fundamenta éste resultado, se verá en la semana 21. REACCION CON 2,4-DNFH Proceso observado: Osmosis / Diálisis Nombre y fórmula de la molécula que salió de la membrana. 3.2. Glucosa (C 6 H 12 O 6 ). 1. Coloque en un tubo de ensayo 2mL del dializado. Revise el ph de la solución usando papel ph, éste debe ponerse de color azul, si esto no sucede añada 2 a 3 gotas de NaOH, antes de realizar el ensayo de Benedict. 2. Añada 1mL del reactivo de Benedict. Coloque el tubo 5 minutos en un baño de María hirviendo. Observe. 3. Un precipitado rojo-naranja evidencia la presencia de glucosa. La reacción química que fundamenta esté resultado se verá en la semana 25. REACCION DE BENEDICT Proceso observado: Osmosis / Diálisis Nombre y fórmula de la molécula que salió de la membrana. 4-Comprobación de como una macromolécula como el almidón no atraviesa la membrana semipermeable. 1. Coloque 2 ml de dializado en un tubo. Añada 2 gotas de Lugol. Observe. 2. El color amarillo es una reacción negativa e indica que no hay presencia de almidón, que es el resultado esperado. Reacción con Lugol (color) Resultado + / - Que macromolécula no atravesó la membrana.? 5/7
V- Análisis de resultados VI-Discusión de resultados VII. CUESTIONARIO. 1. Complete usando las palabras: solución, coloide o suspensión, según sea el caso de acuerdo a los ensayos realizados. a- No sedimentó al reposar y no presentó efecto Tyndall. b- b-presentó efecto Tyndall y no se separaron sus componentes por filtración c- Presenta sedimentación y se separan sus componentes por filtración 2. Las siguientes preguntas debe responderlas en base a los ensayos de osmosis y diálisis. a-. Al paso de agua a través de una membrana semipermeable se conoce como?. Lo pudo observar en la práctica (si/no). b- Cuántos gramos de agua ingresaron a la membrana? (página 4). Si la densidad del agua aproximadamente es 1g/mL. Cuántos mililitros de agua entraron a la membrana? ( d = m/v) 6/7
3-Complete el siguiente cuadro con la información obtenida en los ensayos realizados en el procedimiento c. SUSTANCIA cloruro (Cl - ) PRUEBA o Reactivo usado para detectar su presencia Resul tado + ó - Manifestación observada en caso de reacción positiva Clasificación de la sustancia* bicarbonato (HCO 3 - ) Amonio (NH 4 + ) Acetona Glucosa Almidón *catión ó anión mono o poliatómico, molécula pequeña, macromolécula 4. Haga un diagrama a mano, que represente el sistema que usó en ésta práctica para demostrar los procesos de osmosis y diálisis. Use figuras y colores diferentes para indicar la entrada de agua y la salida de c/u de los iones y moléculas pequeñas e indique en que parte del sistema quedó retenida la macromolécula (almidón). 7/7