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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE
MXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLGICAS
SECCIN DE BIOQUMICA Y FISIOLOGA AGROPECUARIA
MANUAL DE PRCTICAS DE
LABORATORIO DE
FISICOQUMICA FISIOLGICA
CLAVE DE LA CARRERA: 116
CLAVE DE LA ASIGNATURA: 1105
PROFESORES QUE PARTICIPARON EN LA REVISIN DE ESTA EDICIN
MVZ. JUAN RAL AGUILAR TOVAR MVZ. MARA DEL CONSUELO LVAREZ RODRGUEZ MVZ. SILVIA LETICIA BONILLA OROZCO MVZ. PATROCINIO CRUZ ARELLANO MVZ MARCO ANTONIO FAJARDO ROMN MC. JAVIER FROYLN LAZCANO REYES MVZ. EMILIO LPEZ RODRGUEZ MVZ. JUAN LUIS MONTIEL MEJA MC. JORGE MUOZ MUOZ MC. JUANA ORTEGA MONDRAGN MVZ. FABIOLA PINEDA RAMREZ MC. RUBN ARTURO TORRES LEN MVZ. RUBN TREJO RODRGUEZ
6 EDICIN, JULIO DE 2014
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CONTENIDO
Introduccin 3
Objetivo general de la asignatura 4
Objetivos del curso experimental 4
Prctica 1: Energa y metabolismo 5
Prctica 2: Tensin superficial 17
Practica 3: Viscosidad 39
Prctica 4: Difusin y smosis 59
Prctica 5: Disociacin electroltica 73
Prctica 6: Estado gaseoso 90
Condiciones mnimas de seguridad 103
Instrucciones para elaborar reportes 104
Reglamento general para los laboratorios 106
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INTRODUCCIN
La fisiologa es una rama de la biologa cuyo propsito esencial es el estudio y anlisis de
los procesos funcionales de los seres vivos.
El rea de fisiologa de la carrera de Medicina Veterinaria y Zootecnia en la FES-
CUAUTITLAN, est integrada por las asignaturas de Fisicoqumica Fisiolgica, Fisiologa
General y Fisiologa Veterinaria, las que se imparten durante el primer, segundo y tercer
semestre, respectivamente.
El programa de estudios de la asignatura de Fisicoqumica Fisiolgica est integrado por
diez unidades de aprendizaje cuyo ndice temtico abarca los conceptos bsicos
inherentes a los elementos que conforman el organismo animal, los procesos energticos
y su importancia en la produccin animal, las propiedades del agua como el principal
sustrato de la vida, las propiedades de la fase lquida y de las disoluciones, los fenmenos
pasivos de intercambio a travs de la membrana celular, la importancia biolgica de los
electrolitos, los mecanismos fisiolgicos que participan en el equilibrio cido bsico, las
propiedades e importancia biolgica de estado coloidal, as como las propiedades del
estado gaseoso y su vinculacin con los procesos respiratorios.
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OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA
Conocer, comprender y aplicar los conceptos bsicos fisicoqumicos y moleculares
que sustentan los procesos fisiolgicos en el organismo animal.
OBJETIVOS DEL CURSO EXPERIMENTAL
Fomentar el empleo del mtodo cientfico en diseos experimentales
Propiciar un ambiente de enseanza-aprendizaje activo y participativo
Estimular el desarrollo de una actitud crtica en los alumnos.
Aprender a manejar diversos instrumentos y aparatos.
Desarrollar habilidades y destrezas.
Aprender el manejo de tcnicas estadsticas elementales.
Promover la interaccin constante entre los profesores y los alumnos.
Fomentar el trabajo en equipo.
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PRCTICA No.1
ENERGA Y METABOLISMO
Vnculo con el programa de estudios: unidad de aprendizaje No.2
Cuestionario de prerrequisitos
1) Menciona los diferentes tipos de energa que emplean las clulas incluyendo un
ejemplo de cada una de ellas.
2) Qu es el lactato y cul es su papel en el metabolismo energtico?
3) Qu es el piruvato y cul es su papel en el metabolismo energtico?
4) Qu es la fructosa y cul es su papel en el metabolismo del espermatozoide?
5) Cmo realiza el espermatozoide el cambio de energa qumica en energa
mecnica?
6) Haz un esquema de los componentes de un espermatozoide.
Objetivos
Conocer qu es la observacin cientfica, las variables y los parmetros.
Observar los efectos que desencadenan diferentes compuestos qumicos sobre la
motilidad espermtica e integrar este conocimiento en la comprensin del
mecanismo de obtencin de energa en las clulas.
Introduccin
La observacin cientfica es la primera etapa del mtodo cientfico experimental. Debemos
entender por observacin cientfica toda percepcin refinada de uno o ms hechos, con la
intencin de integrar un fenmeno determinado.
Las observaciones que se realizan, difieren en calidad, por lo que a continuacin se
exponen diversas cualidades que debe tener esta actividad, con el propsito de que la
calidad de sta, siempre sea la mejor y se considere como observacin cientfica.
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Actitud positiva.- Es la disposicin favorable hacia el tema que se desea escudriar
descubriendo en cualquier momento y en cualquier circunstancia un dato til.
Esmero en la atencin.- Es atender con cario y dedicacin el tema elegido
descubriendo elementos que pasan desapercibidos al comn de la gente.
Objetividad.- Es la descripcin fiel del objeto de estudio dejando a un lado la
exageracin o la disminucin (minimizar) de las caractersticas del fenmeno que se
estudia.
Selectividad.- Al registrar datos (caractersticas) unos se recogen y otros se desechan,
el objetivo planteado es el criterio que determina esto. Los datos sern empleados
posteriormente para darle sentido a la actividad.
Orden.- Se pretende darles acomodo lgico a las caractersticas que se descubren de
un objeto.
Registro.- Es el almacn de la informacin (datos), no en la memoria, sino en
documentos (papeles y/o informticos) que posibilitan la recuperacin de ellos en
cualquier momento y sin que pierdan fidelidad.
Precisin.- La capacidad de percepcin del ser humano tiene limitantes, por lo que los
cientficos emplean instrumentos que aumentan su percepcin sensorial.
Actitud contemplativa.- Es el comportamiento pasivo, abierto y acogedor que sigue el
investigador cuando desea captar con amplitud y profundidad, todo lo nuevo,
inesperado y extrao del fenmeno.
Admiracin.- Ante las innumerables facetas que presenta un fenmeno, el observador
puede adoptar curiosidad, asombro y al descubrir nuevos valores se emociona.
En el proceso de la observacin cientfica hay tres pasos a seguir y son:
1.-Toma de Conciencia.- En este momento se requiere una atencin esmerada y un
amplio campo de percepcin por parte de los rganos de los sentidos, lo que permite
recibir los datos procedentes del fenmeno elegido, de tal manera que nos damos cuenta
del mismo.
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Cuando la mente est preocupada por otros asuntos, no tomamos conciencia de los
fenmenos que estn sucediendo enfrente de nosotros.
2.- Ejecucin de la interpretacin.- Una vez que los rganos de los sentidos han
transmitido los diversos datos procedentes del fenmeno que se est estudiando, casi
inmediatamente se produce una expresin interna, con la cual queda identificado ese dato
(forma, tamao, peso, color, ruido, olor, textura, etc.).
Cada persona produce una expresin interna caracterstica de sus experiencias
personales, en cambio el cientfico ante el mismo fenmeno, toma conciencia de este y lo
relaciona con otros datos, construyendo toda una interpretacin de ese dato.
3.-Realizacin de la descripcin.- El cientfico al lograr la expresin interna o idea acerca
del fenmeno que est estudiando, intenta escoger las palabras adecuadas para poder
describirlo, ya sea de manera oral o escrita y poder comunicar fielmente la idea generada.
Es muy importante comentar que el observador debe en la medida de lo posible, eliminar la
posible desviacin, exageracin o cualquier otra cosa como el tiempo y el espacio, que
altere el dato que se desea captar. Para estos casos los instrumentos de medicin son muy
tiles para eliminar apreciaciones subjetivas, adems se recomienda hacer mltiples
repeticiones de un experimento en ocasiones y circunstancias diversas pero manteniendo
una de ellas constante, logrando as una garanta en la disminucin de esos factores que
contaminan las observaciones realizadas.
Por lo tanto la uniformidad del dato en circunstancias y momentos diferentes nos establece
que los datos empricos obtenidos manifiestan un alto grado de verdad.
En un fenmeno o experimento confluyen diversos factores, invariablemente alguno de
ellos puede modificar a otros factores dentro del mismo fenmeno. A los factores
susceptibles a ser modificados se les denomina variables.
La persona que realiza un experimento determina cual es el factor que se va a modificar y
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la medida en que ser modificado, por lo que a este factor se le denominar como variable
independiente o libre.
Es libre porque depende del criterio del experimentador y es independiente del objeto de
estudio.
La variable independiente provoca en el fenmeno estudiado un cambio que recibe el
nombre de variable dependiente. Es decir la variable independiente equivale a un
estmulo y la variable dependiente corresponde a la respuesta.
Los parmetros sirven para cuantificar a la variable independiente y los efectos que sobre
el fenmeno se producen como variable dependiente.
La experimentacin ideal es aquella en la cual los cambios en todas las variables
presentes se reducen a cero, con excepcin de una sola que corresponde a la variable
independiente, para determinar su efecto sobre la variable dependiente, que se estudia.
Clulas y energa
Las clulas son estructuras extraordinarias que poseen un programa gentico. Son
capaces de autoduplicarse dando origen a dos clulas progenie. Se diferencian y
especializan en el desempeo de funciones especficas. Desarrollan muy diversos
procesos bioqumicos que constituyen el metabolismo celular. Tienen la propiedad de
reaccionar ante los estmulos del medio y funcionan como transductores de energa; es
decir transforman un tipo de energa en otro.
Las clulas como sistemas abiertos que son, intercambian constantemente materia y
energa con el medio ambiente. Las clulas que integran el organismo animal emplean la
energa derivada de los nutrientes para sintetizar otro tipo de energa qumica bajo la
forma de ATP (trifosfato de adenosina) a travs de un ciclo vital denominado de Krebs, o
bien del cido ctrico o de los cidos tricarboxlicos y de una cadena de reacciones
bioqumicas denominada fosforilacin oxidativa.
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Tanto el ciclo de Krebs como la fosforilacin oxidativa tienen lugar en organelos celulares
especializados llamados mitocondrias las cuales constituyen las centrales elctricas de las
clulas. En las crestas y bordes libres de la membrana interna de dichos organelos se
localizan protenas de transporte (translocasas) y unidades fosforilativas ordenadas
secuencialmente. Cada unidad fosforilativa est conformada por una cadena de transporte
de electrones (cadena respiratoria) y la enzima encargada de la sntesis de ATP llamada
ATPsintasa.
Los elementos que integran la cadena respiratoria estn organizados en complejos que
contienen flavoprotenas, coenzima Q, protenas de hierro-azufre y citocromos: b, c1, c, a y
a3.
La sntesis de ATP a partir de ADP y Pi (fosfato inorgnico) que lleva a cabo la ATP
sintasa, esta acoplada a las reacciones de xido-reduccin que ocurren en la cadena
respiratoria. El ATP es un nucletido compuesto por una base nitrogenada prica
denominada adenina, un azcar especial llamado ribosa y tres radicales fosfato. Los dos
ltimos radicales de fosfato estn unidos al resto de la molcula mediante enlaces
qumicos de alto contenido energtico; considerados por esta razn como macrorgicos.
En el caso de las clulas espermticas, podemos sealar que estn dotadas de una
estructura altamente especializada, el flagelo, que sustenta su capacidad de movimiento y
su poder fecundante. El movimiento constituye un factor clave para el ascenso de dichas
clulas en el tracto genital de la hembra y su posterior encuentro en el oviducto con el
vulo para llevar a cabo el proceso de la fecundacin.
Los espermatozoides poseen un abundante sistema mitocondrial (hlice mitocondrial),
localizado en la pieza intermedia, que provee la energa necesaria para su movimiento.
As, la clula convierte energa qumica (ATP) en energa mecnica.
La ultraestructura flagelar posee un citoesqueleto llamado axonema. El flagelo
espermtico tiene un movimiento pausado y de tipo ondulatorio, que resulta del
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deslizamiento microtubular.
La estructura del axonema del flagelo involucra nueve dobletes (pares) de tbulos
arreglados simtricamente alrededor de 2 tbulos centrales. Su organizacin tubular es 9 +
2. Los tbulos son llamados microtbulos y estn constituidos por la protena tubulina. El
sistema microtubular est encerrado por la membrana plasmtica. El flagelo est unido a
un pequeo cuerpo basal que est embebido en el citoplasma. Tiene 9 tripletes de tbulos
y ningn par central, su patrn de organizacin es 9 + 0. El movimiento flagelar es
probablemente el resultado de un deslizamiento de los microtbulos.
Algunos de los dobletes de un lado se deslizan unos sobre otros, flexionando un lado del
flagelo provocando un movimiento ondulatorio. El movimiento de los tbulos del lado
opuesto provoca una rpida extensin del flagelo. La energa qumica necesaria para
generar la energa mecnica de este movimiento proviene del ATP.
Material que proporciona el laboratorio
Biolgico
Espermatozoides de rata, de bovino o cerdo en suspensin en medio de TALP con
concentracin mnima de 20 millones por ml.
Reactivos y soluciones
500 ml de solucin salina fisiolgica.
Medio de cultivo TALP solo, pH 7.4, preparar 50 ml por grupo.
Solucin A: medio de cultivo TALP base adicionado con piruvato, 10 ml por grupo, (10 ml
de TALP + 0.1 ml de piruvato de sodio al 0.2 M).
Solucin B: medio de cultivo TALP base adicionado con piruvato de sodio + lactato de
sodio, 10 ml por grupo, (10 ml de TALP + 0.1 ml piruvato 0.2 M + 0.1 ml de Lactato 60%).
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Solucin C: medio de cultivo TALP base adicionado con piruvato de sodio + glucosa, 10
ml por grupo (10 ml de TALP + 0.1 ml piruvato 0.2 M + 0.2 ml glucosa al 0.5 m).
Solucin de piruvato de sodio 1 M, preparar 5 ml por grupo, adicionar 0.5 ml a cada uno
de los medios de TALP (10 ml).
Solucin de lactato de sodio al 6%, preparar 5 ml por grupo, adicionar 0.5 ml a cada uno
de los medios de TALP (10 ml).
Solucin de fructosa o glucosa al 0.5 M, 10 ml por grupo, adicionar 0.1 ml de esta
solucin a cada uno de los medios TALP requeridos.
Anestsicos: Acepromacina (Calmivet) y Tiletamina Zolacepam (Zoletil).
Material y tiles diversos
4 Pipetas Pasteur.
2 Gradillas metlicas.
2 Cajas de Petri.
4 Portaobjetos.
4 Cubreobjetos.
1 Tabla para rata.
Equipo
Parrilla elctrica de temperatura graduable.
Microscopio compuesto de campo claro.
Contador de clulas para biometra de 2 teclas.
Bao Mara con termmetro.
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Material que debe traer el alumno
Estuche de diseccin.
Guantes desechables.
Jeringa para insulina.
Desarrollo
Una rata macho se anestesiar con una mezcla de 0.1 ml de Acepromacina (Calmivet) +
0.2 ml de Tiletamina -Zolacepam (Zoletil 50), administrada por va intramuscular.
Una vez anestesiada, se sujeta la rata a una tabla en posicin decbito dorsal y se hace la
diseccin del testculo, obtenindolo con parte del conducto deferente.
Se coloca el testculo en una caja de Petri y se lava con solucin salina fisiolgica para
quitarle todo rastro de sangre.
En otra caja se coloca el testculo lavado y se inyecta un mximo de 0.2 ml de solucin de
TALP solo en el epiddimo. Luego se hace una incisin sobre el epiddimo y se recupera
el contenido del epiddimo con una jeringa de insulina sin aguja, dicho contenido (de
preferencia 0.5 ml) se coloca en el tubo con 2 ml de medio TALP, y se mantiene a 37 C
en el bao mara.
A partir de este tubo se prepara un frotis con una gota de la solucin de espermatozoides,
colocando un cubre objetos sobre la gota. El portaobjetos, cubreobjetos y pipetas deben
estar a temperatura de 37 C en la plancha.
Se observa en el microscopio compuesto de campo claro, primero con el objetivo de 10X
enfocando con el botn macromtrico y luego con el botn micromtrico, enseguida cambia
al objetivo de 40X. Nota el rpido movimiento de los espermatozoides. Ajusta la
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iluminacin del microscopio para dar el mximo contraste. Describe el aspecto general de
los espermatozoides que observes:
Observa el flagelo nico de estas clulas, semejante a un ltigo, est situado en el polo
caudal de la cabeza espermtica. Describe su aspecto general y la motilidad que
desarrolla.
Describe ahora el movimiento individual de cada flagelo, observando cuidadosamente
algunos de ellos. El flagelo empuja o jala a la clula?
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Ahora cuenta 20 espermatozoides, determinando el nmero de espermatozoides con
movimiento y sin l.
Prepara nuevamente un frotis con una gota de la solucin con espermatozoides
colocndole un cubre objetos. De la solucin A (medio de TALP + Piruvato), mantenida a
37C, desliza 0.1 ml de esta solucin por debajo del cubreobjetos.
Observa en el microscopio compuesto de campo claro con el objetivo de 40x. Nota el
rpido movimiento de los espermatozoides. Ajusta la iluminacin del microscopio para dar
el mximo contraste.
Cuenta 20 espermatozoides determinando el porcentaje de los que estn en movimiento.
Prepara nuevamente un frotis con una gota de la solucin con espermatozoides
colocndole un cubre objetos. De la solucin B (medio de TALP + Piruvato + Lactato),
mantenido a 37C, desliza con una jeringa de insulina 0.1 ml de esta solucin por debajo
del cubreobjetos.
Nuevamente cuenta 20 espermatozoides y determina el % de movimiento de ellos.
1. Prepara por ltimo un frotis con una gota de la solucin con espermatozoides
colocndole un cubre objetos. De la solucin C (medio de TALP + Piruvato +
Glucosa), mantenido a 37 C, desliza con una jeringa de insulina 0.1 ml de esta
solucin por debajo del cubreobjetos.
Cuenta 20 espermatozoides y determina el % de movimiento de ellos.
Construye una grfica mostrando los diferentes porcentajes obtenidos de motilidad
espermtica con las tres diferentes soluciones empleadas.
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Cuadro de resultados
Nmero de frotis Nmero de espermatozoides
con movimiento progresivo
% de motilidad
Espermatozoides + TALP
Espermatozoides + solucin A
Espermatozoides + solucin B
Espermatozoides + solucin C
Cuestionario de Evaluacin
1. Cules son los factores que determinan una buena motilidad en los
espermatozoides (+ del 80%)?
2. Qu ocurre con el movimiento espermtico cuando se le adicionan reactivos como
piruvato y lactato?
3. Por qu al adicionar la solucin de glucosa ocurre un cambio en la motilidad de los
espermatozoides?
4. Cules son tus conclusiones? Qu observaste en el movimiento espermtico al
incluir diferentes sustratos? Cmo explicas esto?
Medidas de seguridad y riesgos
El manejo de la rata estar a cargo del profesor el cual observara la manipulacin
adecuada para evitar mordeduras del animal o lesiones a ste.
Para el manejo de semen se requiere uso de guantes y de cubre boca.
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Disposicin de desechos biolgicos y no biolgicos
Segn la norma NOM-087- ECOL- SSA1-2002, el cadver de la rata ser depositado en
una bolsa de color amarillo y llevada al horno crematorio para su incineracin. Los
residuos qumicos por tratarse de medios de cultivo en cantidad muy pequea se
depositarn en un recipiente rojo para su tratamiento al igual que la muestra de semen.
Los guantes y cubre bocas se depositan en la bolsa de color amarillo para su incineracin.
Bibliografa
Silbernagl S. Despopoulos A. 2001: Atlas de bolsillo de Fisiologa. 5 ed. Editorial Harcourt
Madrid.
Stryer L. 2008: Bioqumica. 6 ed. Editorial Revert Espaa.
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P R C T I C A No.2
TENSIN SUPERFICIAL
Vnculo con el programa de estudios: unidad de aprendizaje No.4
Cuestionario de Prerrequisitos
1) Menciona las caractersticas generales de la fase lquida.
2) Explica que es la cohesin molecular?
3) Qu es Adhesin?
4) Qu es una interfase?
5) Describe el efecto de la temperatura sobre la cohesin molecular.
6) Menciona cuales interfases forman los lquidos?
7) Menciona las diferencias existentes entre una sustancia hipstona y una battona.
Objetivos
Entender las causas que predisponen a cometer errores al medir las variables de
un fenmeno.
Comprender como influyen las fuerzas de cohesin en los lquidos, as como la
manifestacin de la tensin superficial en diferentes lquidos.
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Introduccin
La experimentacin ideal es aquella en la cual los cambios en todas las variables
presentes se reducen a cero, con excepcin de una sola que corresponde a la variable
independiente, para determinar su efecto sobre la variable dependiente, que se estudia.
La primera apreciacin que se tiene de un fenmeno es de tipo cualitativo sea el anlisis
de las cualidades que lo caracterizan.
Posteriormente para distinguir dos categoras de una misma propiedad o cualidad, es
indispensable realizar un anlisis de tipo cuantitativo que significa comparar las magnitudes
de esta propiedad con un patrn de medicin que est representado por un instrumento o
aparato que consta de una escala de unidades con el propsito de expresar
numricamente la magnitud con que dicha propiedad se manifiesta en un fenmeno.
El instrumento de medicin nos permite cuantificar, tanto la variable independiente o de
estimulacin, como la variable dependiente o de respuesta.
La medicin no nos garantiza un conocimiento que tenga el valor de la verdad, ya que el
acto de medir est acompaado de una serie de limitantes como las siguientes:
1.- Error Humano
El descuido o mal manejo de los instrumentos de medicin, puede ser la causa de lecturas
errneas, por lo cual siempre es recomendable hacer mediciones en forma repetida.
2.- Instrumentos precisos y accesibles
El instrumento de medicin debe ser preciso y accesible en forma simultnea, lo cual en la
prctica es difcil de cumplir, ya que invariablemente se afecta una de las cualidades en
beneficio de la otra, de acuerdo a las necesidades del momento.
Por ejemplo una balanza analtica es ms exacta en sus mediciones que una granataria,
sin embargo esta ltima es ms accesible y tiene una mayor capacidad.
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La alternativa de utilizar alguna de la dos depender del volumen que se necesite pesar y
la precisin que se requiera.
3.- Limitaciones instrumentales
Todos los instrumentos de medicin tienen algunas limitaciones, como se podr comprobar
al medir la tensin superficial con los instrumentos disponibles, ya que ser muy difcil que
coincidan los valores obtenidos de la tensin superficial para un mismo lquido, realizando
la medicin con diferentes mtodos.
En la mayora de los casos aunque existe el instrumento ptimo no se tiene acceso al
mismo, por lo cual debemos aprender a valorar la exactitud de las mediciones efectuadas
con los instrumentos disponibles
4.- Influencias extraas durante la medicin
Si medimos el volumen de un lquido en un recipiente de cristal como una probeta, matraz
aforado o pipeta graduada, encontraremos que estos instrumentos de medicin han sido
calibrados a una temperatura especfica, considerando el coeficiente de dilatacin y si
nosotros medimos el volumen de un lquido a una temperatura diferente, el volumen del
recipiente ya no corresponder a las condiciones ideales u originales, por lo que habr una
modificacin en el volumen de nuestro lquido.
5.- Error por muestras no significativas
Las mediciones pueden realizarse con todo cuidado, pero si la muestra analizada no es
representativa de la poblacin total a la que pertenece, los resultados no tendrn validez
alguna.
Una poblacin a estudiar, en trminos generales se describe como un conjunto de objetos,
eventos o seres vivos que comparten por lo menos una caracterstica comn.
Cuando la poblacin es demasiado grande, como para obtener datos de todos los
elementos que la integran, se elige un cierto nmero de ellos para formar un grupo
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reducido llamado muestra.
Una muestra para que sea representativa debe contener las mismas caractersticas
relevantes que definen a la poblacin.
Para que las muestras sean representativas la seleccin debe hacerse de tal modo que
todos los elementos de la poblacin tengan la misma probabilidad de ser incluidos, de esta
forma se obtendr la muestra al azar y ser representativa al reflejar las caractersticas
reales de su poblacin.
6.- Error por un tamao inadecuado de la muestra
Ahora bien, si la muestra es tomada al azar pero de un tamao muy reducido, el promedio
que se obtenga no reflejara la realidad.
La forma de evitar ste error consiste en aumentar el tamao de la muestra.
7.- Alteraciones causadas por el proceso de la observacin o medicin
La introduccin de un termmetro fro en un vaso de precipitados con un lquido a mayor
temperatura, hace que disminuya ligeramente la temperatura del lquido, de esta manera
se alterar la temperatura real.
En la realizacin de estudios del comportamiento de algn animal en condiciones
controladas, la sola presencia del observador puede alterar sustancialmente los resultados.
Tensin Superficial
Los slidos tienen una forma fija mientras que los lquidos se adaptan a la forma del
recipiente que los contiene. Los slidos actan "en una sola pieza". Es decir, cada parte de
un slido se agarra firmemente de los fragmentos adyacentes de manera tal que si
tratamos de desplazar una cuchara, podemos mover toda la cuchara. Esta propiedad se
llama cohesin.
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En contraste, los lquidos no tienen exactamente este tipo de cohesin. Si uno sumerge la
mano en agua y trata de levantarla como hara con una roca, lo nico que logra es mojarse
los dedos. Sin embargo, esto no implica que no existan fuerzas de interaccin dentro de un
lquido. Por el contrario, existe la fuerza de cohesin tambin en los lquidos. En la mayora
de los lquidos, esta fuerza es mucho ms dbil que en los slidos pero no es enteramente
nula. Esto puede observarse claramente en la superficie de los lquidos.
En el centro del lquido cualquier porcin est sometida a iguales fuerzas de cohesin en
todas las direcciones. No hay una fuerza neta no balanceada en ninguna direccin. Esta
situacin cambia en la superficie (Figura 2.1). All, lquido (generalmente rodeado por aire
arriba) slo recibe fuerzas cohesivas hacia el interior ya que las fuerzas ejercidas por el
aire son despreciables. La resultante de estas fuerzas es perpendicular a la superficie del
lquido.
Fig. 2.1 Esquema de la tensin superficial en la superficie libre de un lquido.
Qu forma tienen los lquidos?
La observacin diaria sugiere que un lquido se adapta a la forma de su recipiente o se
extiende formando una capa delgada como ocurre al volcarlo en una mesa. Pero qu
ocurrira en ausencia de las fuerzas gravitatorias? De la misma forma que los cuerpos se
dirigen hacia un mnimo de energa potencial gravitatoria al caer, una pequea cantidad de
lquido suspendida en el aire tratar de minimizar la tensin de la superficie debido a estas
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fuerzas de cohesin. Por lo tanto, adquirir la estructura de una esfera que es la forma de
menor superficie externa para un volumen fijo. Al caer las gotas de lluvia por ejemplo, stas
adquieren una forma casi esfrica. Esta esfera es distorsionada hacia una forma alargada
debido a la resistencia atmosfrica y a la gravedad. Cunto ms pequea es la cantidad de
agua, el efecto relativo de la gravedad y resistencia es menor y la gota resulta ms
esfrica. Ms an, si el agua cae desde una altura ms o menos apreciable, la resistencia
del aire aumenta con la velocidad hasta llegar a un punto en que las gotas caen con una
velocidad casi constante donde el peso y la resistencia se cancelan. Bajo estas
condiciones, la gota ser prcticamente esfrica. Esto ocurre tambin en el caso de las
burbujas de jabn; las fuerzas gravitatorias y de resistencia prcticamente se cancelan y la
burbuja adquiere una forma casi esfrica.
El mismo efecto puede lograrse al suspender un lquido dentro de otro. Por ejemplo, el
aceite de oliva no se mezcla con el agua ni con el alcohol. Flota en el agua pero se hunde
en el alcohol. Se puede preparar por lo tanto una mezcla de alcohol y agua en la cual el
aceite ni flote ni se hunda. Qu forma adquirir el aceite bajo estas condiciones? El peso
es compensado por el empuje que ejerce el lquido. Al igual que una gota de agua en el
aire, el aceite toma una forma esfrica. Este experimento fue realizado por primera vez por
Platn.
Caminando sobre el agua
Pararse sobre el agua de una pileta o caminar sobre la misma puede parecer muy
complicado y lo es para los humanos. Pero hay algunos insectos que son capaces de
permanecer y descansar sobre la superficie del agua. Esto no es debido a que su densidad
haga que floten. Por el contrario, de acuerdo a su densidad, si se ubica al mismo insecto
en el medio del lquido, ste se hundira. Pero los insectos son capaces de aprovechar la
tensin existente en la superficie para reposar sobre ella. Otros insectos que son ms
pesados no pueden darse semejante lujo. Sin embargo, mediante habilidosas maniobras
son capaces de corretear sobre la superficie del lquido sin hundirse (Figura 2.2).
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Fig.2.2 Tensin superficial
Fuerzas entre lquidos y slidos
El mismo tipo de fuerzas puede actuar entre un lquido y el slido que lo contiene (por
ejemplo un vaso.) Estas fuerzas pueden ser tan grandes como (o incluso mayor) que las
fuerzas cohesivas internas del lquido. Este es el caso en la atraccin del agua por un vaso
limpio de vidrio. El agua prefiere estar ms cerca del vidrio y "se eleva" en los bordes. El
agua no puede, sin embargo, subir a lo largo del vaso hasta el tope ya que tambin
interviene la fuerza de la gravedad en sentido contrario. El agua se eleva hasta que el peso
de la porcin del agua elevada se balancea exactamente con las fuerzas de unin con el
vidrio. Esto puede observarse en el menisco que forma el agua con el vidrio en los bordes.
El efecto es mayor cuanto menor es el dimetro del tubo. Los tubos de dimetro muy
pequeo se conocen con el nombre de capilares. Es debido a la accin capilar que el agua
sube por los intersticios de un terrn de azcar o sobre un trozo de papel secante. Es en
parte tambin gracias a este efecto que el agua puede subir a travs de los conductos de
una planta para transportar nutrientes.
En otros lquidos, la fuerza de cohesin dentro del lquido puede ser mayor que la fuerza
con el vidrio y por lo tanto el menisco parecer invertido. Este es el caso del mercurio
lquido. Lo mismo ocurre con el agua en un envase en que las paredes tengan parafina. Si
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se vuelca agua sobre un vidrio, el agua trata de expandirse formando la mayor superficie
posible de contacto. Si la superficie contiene parafina o si se trata de mercurio, el lquido
formar pequeas gotas semiesfricas que presentan la menor interfase posible con la
superficie.
La tensin superficial del agua destilada a 20 C equivale a 72.8 dinas/cm, pero con fines
prcticos de docencia se le asignar un valor de 73 dinas, con el propsito de comparar el
valor de la tensin superficial del agua destilada con la de diversos lquidos problemas que
se utilizarn en el laboratorio.
Materiales que proporciona el laboratorio
Reactivos
Etanol al 96 GL.
Solucin de etanol al 50%.
1 Tubo con flor de azufre.
1 Frasco con saponina.
1 Frasco gotero con aceite vegetal
Agua destilada en matraz Erlen Meyer de 1000 ml.
Alquilarilsulfato
Equipo y tiles diversos
1 Caja de Petri.
1 Gotero de cristal.
3 Tubos de ensaye de 10 ml.
6 Tubos de ensaye de 5 ml.
-
25
4 Portaobjetos de vidrio.
4 Vasos de precipitados de 50 ml.
5 Tubos capilares.
1 Bureta.
1 Tripi.
1 pinza de tres dedos.
1 Soporte universal.
2 Palillos de madera redondos.
1 balanza de arrancamiento.
1 Malla de asbesto.
1 Liga de hule.
1 Gotero.
1 Termmetro.
1 Parrilla elctrica.
Material que deben traer los alumnos
30 ml de orina (bovino o equino, porcino, ovino, canino)
30 ml de leche entera de vaca.
Guantes de latex y cubre boca.
-
26
Desarrollo
Mtodos Cualitativos
Experimento No.1 Prueba de Hay
Figura 2.3
En una caja de Petri (Figura 2.3), deposita cierta cantidad de agua y sobre la superficie
espolvorea azufre en polvo, y con el gotero de vidrio aplica varias gotas de saponina a la
superficie del lquido en el centro de la caja de Petri, realiza el mismo experimento con
etanol al 96 GL. Observa y explica el evento fisicoqumico. Cmo lo aplicara en la
prctica veterinaria?
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Experimento No.2 Prueba de Plateau
En 3 tubos de ensaye coloca 10 ml de las soluciones de etanol al 50%, 60% y 70%, a
cada tubo agrega una gota de aceite vegetal con un gotero, dicha gota adoptar una forma
esfrica y quedar suspendida a una cierta altura.
De acuerdo a la posicin que tome la gota de aceite en el tubo de ensaye, (Figura 2.4),
anota al lado de cada tubo el porcentaje de la solucin.
-
27
Observa el nivel de las gotas de aceite (flechas rojas)
Figura 2.4
Experimento No. 3 Prueba de adhesin
Figura 2.5
Toma dos portaobjetos y nelos colocando un palillo de madera entre ambos en uno de los
extremos, y fjalos mediante una liga de hule.
-
28
Sumrjalos en agua corriente y squelos lentamente, de manera que el borde inferior no
deje de tocar el agua, dibuje en una hoja de papel la curva que se forma. (Figura 2.5).
Repita nuevamente el experimento, pero ahora con una solucin alquilarilsulfato o
jabonosa, y trace nuevamente la curva formada y comprelas.
Indique la diferencia y explique a que se debe este efecto fisicoqumicamente y mida la
curva observada.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
________________ .
Mtodos Cuantitativos
Experimento No. 4 Mtodo Capilar
Figura 2.6
En diferentes vasos de precipitado de 50 ml coloca 3 ml de cada uno de los siguientes
lquidos: agua destilada 60C, agua destilada a temperatura ambiente, solucin de etanol al
50%, orina y leche entera. Introduce un tubo capilar en cada vaso de precipitado, djalo
-
29
dentro del lquido, por espacio de un minuto, posteriormente tapa el extremo libre del tubo
capilar con un dedo y scalo del vaso.
Mide con una regla la distancia, en mm, que alcanz a ascender el lquido por el tubo
capilar durante un minuto. Repite el mismo procedimiento para cada uno de los lquidos.
Determina la tensin superficial (T.S.) de cada uno de los lquidos, realizando los clculos
necesarios, tomando como base la T.S. del agua destilada a temperatura ambiente y
anotndolos en la tabla 2.1.
Realiza una grfica indicando los valores de T.S. obtenidos con relacin a los milmetros
que ascendi cada lquido por el tubo capilar (grfica 2.1)
Tabla 2.1
Lquidos problema Ascenso en mm T.S. en dinas/cm
Agua destilada a
temperatura ambiental
Solucin de etanol al 50%
Agua destilada a 60C
Orina
Leche entera de vaca
-
30
Tensin
Superficial en Dinas/cm
Ascenso del lquido problema en el tubo capilar en mm
Grfica 2.1
Experimento No. 5 Mtodo Estalagmomtrico
Figura 2.7
Se puede llevar a cabo la medicin de la T.S., cuantificando el nmero de gotas contenidas
en un volumen determinado, de cualquier lquido, al hacerlo pasar a travs de un capilar
(en este caso una bureta).
Mediante este mtodo consideramos que la gota se desprender de la bureta cuando su
peso iguale o supere a la T.S.
-
31
Por lo tanto aquellos lquidos con elevada T.S. nos proporcionaran gotas grandes, en un
menor nmero, mientras que lquidos con baja T.S. proporcionaran gotas pequeas en un
mayor nmero.
Coloca los instrumentos de trabajo como se muestra en la figura 2.7. Deja salir 2 ml del
lquido problema en forma de gotas a travs de la bureta y realiza el conteo de las mismas.
Para la obtencin de los resultados debers emplear una regla de tres inversa,
considerando que el agua destilada a temperatura ambiente (20C) tiene una T.S. de 73
dinas/cm, realiza los clculos necesarios y antalos en la tabla 2.2.
Regla Normal Regla Inversa
a ------- b a ------- b
c ------- x donde: c b a = x c ------- x donde: a b c = x
Tabla 2.2
Lquido problema Mediciones Promedio
X
Tensin
Superficial
en Dinas/cm
1 2 3
Agua destilada
Temperatura ambiente.
Solucin de etanol al 50%
Agua destilada a 60 C
Orina
Leche entera de vaca
-
32
Realice la grfica 2.2 en base a los resultados obtenidos:
Tensin
Superficial
en Dinas/cm
Lquidos problema
Grfica 2.2
Experimento No. 6 Mtodo de Arrancamiento o Balanza de Du`Nouy
Figura 2.8
En este mtodo se utiliza una balanza de torsin como la mostrada en la figura 2.8.
El anillo se coloca contactando con la superficie del lquido problema, en el otro extremo de
la balanza se aplica una fuerza para separar el anillo del lquido, en este caso la fuerza
-
33
estar representada por el peso de un determinado nmero de gotas de agua destilada a
temperatura ambiente, que se depositaran en el tubo de ensaye.
La frmula para obtener los valores de la T.S. mediante este mtodo es la siguiente:
Donde: P = peso del agua destilada
T.S. = P ( fuerza) x 981cm/seg2 r = radio del anillo
4 x x r
Y se considera la duplicacin del permetro, 4 x x r, ya que hay dos lneas limtrofes
(capas) entre el lquido y el alambre, una en el exterior y otra en el interior del anillo.
Para este ejercicio se utilizarn los lquidos problema del ejercicio anterior. En este caso se
contar el nmero de gotas de agua destilada que se requieren en cada caso para romper
la T.S. de los diferentes lquidos problema. Anotando dichos valores en el cuadro
correspondiente.
Para la obtencin de los resultados considera que:
a) 1 ml de agua destilada a temperatura ambiente proporciona aproximadamente 20
gotas
b) dicho ml de agua pesa aproximadamente 1 g.
Por lo tanto cada gota de agua pesa___________ g.
Realiza los clculos necesarios y antalos en la tabla 2.3.
-
34
Realiza una grfica con los resultados obtenidos
Tensin
Superficial
en Dinas/cm
Lquidos problema
Grfica 2.3
Tabla 2.3
Lquido problema Mediciones Promedio
X
Tensin
Superficial
en Dinas/cm
1 2 3
Agua destilada Temp.
Amb.
Solucin de etanol al 50%
Agua destilada a 60 C
Orina
Leche entera de vaca
-
35
Cuestionario de Evaluacin
1.- Menciona en que errores se puede incurrir al realizar las mediciones de un fenmeno.
2.- A qu se le llama muestra no significativa?
3.- De qu forma evitaremos un error por el tamao de la muestra?
4.- Explica como modifica la sustancia battona a la tensin superficial.
5.- Explica como la sustancia hipstona afecta a la tensin superficial.
6.- Menciona algunos ejemplos de sustancias battonas e hipstonas.
7.- Menciona qu relacin existe entre la tensin superficial y el timpanismo de los
rumiantes.
8.- Explica la importancia de que lquidos insecticidas, antispticos y desinfectantes, tengan
baja tensin superficial.
9.- Explica cmo acta la bilis sobre las grasas en el intestino.
Medidas de seguridad
Uso obligatorio de bata, guantes de ltex y cubre bocas durante el desarrollo de la prctica.
Evitar contacto directo con el material biolgico utilizado.
Disposicin de desechos biolgicos
El material biolgico a utilizar en esta prctica (orina, leche), ser inactivado con solucin
de hipoclorito al 6% a partes iguales y vertido en la tarja.
El etanol ser inactivado por dilucin con agua corriente.
Incineracin de acuerdo a la NOM-O87-ECOL-1995.- Que establece los requisitos para la
clasificacin, separacin, envasado, almacenamiento, recoleccin, transporte, tratamiento y
-
36
disposicin final de los residuos peligrosos biolgico infecciosos que se generen en
establecimientos que presten atencin mdica, tales como hospitales y consultorios
mdicos, as como laboratorios clnicos, laboratorios de produccin de biolgicos, de
enseanza y de investigacin, tanto humanos como veterinarios.
Los residuos biolgicos y los biolgico infecciosos que se van a incinerar debern
envasarse de acuerdo a lo indicado en la siguiente tabla.
Tipo de residuos Estado Fsico Envasado Color
Sangre, cultivos y cepas
almacenadas de agentes
infecciosos, residuos no
anatmicos derivados de la
atencin a pacientes y de
los laboratorios.
Slidos
Bolsas de plstico
calibre 200
Rojo
Cualquier material biolgico
no contaminado.
Lquidos
Recipientes hermticos
de plstico
Rojo
Objetos punzocortantes
usados y sin usar
Slidos Recipiente rgido de
Plstico
Rojo
-
37
Los residuos de material biolgico y patolgico debern identificarse con los siguientes
datos:
1. Nombre del profesor responsable
2. Nmero de Laboratorio
3. Departamento
4. Tipo de residuo
Bibliografa
Jimnez Vargas Macarulla. 1986. Fisicoqumica Fisiolgica. 6. Ed. Interamericana
Mxico.
Maron y Prutton. 2002. Fundamentos de Fisicoqumica ,28. Reimpresin, Ed. LIMUSA,
Mxico.
Sanz Pedrero P. 2002. Fisicoqumica para Farmacia y Biologa. 3. Reimpresin, Ed.
Masson, Barcelona 2002.
-
38
PRCTICA No. 3
VISCOSIDAD
Vnculo con el programa de estudios: unidad de aprendizaje No. 4
Cuestionario de Prerrequisitos
1.- Seale el concepto de viscosidad.
2.- Cmo participa la adhesin en la viscosidad?
3.- Cmo influye la cohesin en la viscosidad?
4.- En qu unidades se mide la viscosidad?
5.- Explique cmo se modifica la viscosidad por cambios de temperatura?
6.- Qu efecto tiene el peso molecular sobre la viscosidad?
7.- Al aumentar la concentracin de soluto como se afecta la viscosidad?
8.- Seale que elementos constituyen a la sangre.
9.- Mencione la utilidad de la obtencin de la desviacin estndar en la estadstica.
Objetivos
Conocer el valor de los mtodos estadsticos ms comunes.
Conocer cmo se determina la viscosidad relativa de diversos lquidos utilizando el
viscosmetro de Ostwald.
-
39
Introduccin
En trminos generales, el conocimiento tiene su origen en alguna forma de observacin.
La observacin puede consistir tan solo en comprobar que un fenmeno se presente o no y
en este caso se procede a hacer una enumeracin o recuento.
Tambin la observacin puede suponer un proceso ms complicado, como sera el
determinar la tensin superficial por el mtodo de balanza de torsin, desarrollado en la
prctica anterior, y en este caso se realizar una medicin.
Para efectuar un estudio de las observaciones cuantitativas, se requiere recopilar, analizar
y obtener conclusiones de los datos registrados. Para lo cual es necesario en primer lugar,
presentar los datos de una forma ordenada como lo exige un trabajo cientfico y con este
propsito podemos representar los datos obtenidos en forma de tablas y grficas como las
siguientes:
Lquido Secuencia de No. de gotas requeridas para
medicin romper la Tensin Superficial
Agua destilada 1 18
2 16
3 14
4 16
5 20
-
40
Etanol al 50% 1 16
2 12
3 17
4 15
5 18
Tabla 3.1
En la tabla 3.1 se presentan los valores registrados en el experimento de la balanza de
torsin, para comparar ambos lquidos en general.
Valores promedio
en gotas
Grfica 3.1
En la grfica 3.1 se presentan los valores obtenidos y se presenta la relacin entre los
datos del mismo experimento, comparando los datos promedio que se obtuvieron para los
distintos lquidos utilizados en la determinacin de la tensin superficial por el mtodo de la
balanza de DuNoy.
-
41
El mtodo estadstico establece procedimientos que facilitan la comparacin y la relacin
de los datos entre s, con el fin de lograr una interpretacin ms objetiva.
Al considerar los valores de la tabla 3.1 cul de las cinco mediciones de cada lquido es la
correcta, si todas se efectuaron con la misma precisin?
En estos casos no existe ninguna razn para solo seleccionar alguna en forma parcial,
cuando lo ms correcto es obtener el promedio de todas ellas, que se representa como X
.
Para calcular el promedio media aritmtica se suman todos los datos y se dividen entre el
nmero total de datos:
La letra griega , sigma es el smbolo matemtico utilizado para indicar que deben
sumarse los valores de la variable que le sigue.
X1 + X2 + X3 + X4 + Xn
X = -----------------------------------------
n
y en el caso especfico del agua destilada:
18 +16 + 14 + 16 + 20
X = ---------------------------------------- = 16.8
5
-
42
As tenemos que 16.8 es la cifra ms prxima al valor real.
El promedio media es una medida de tendencia central, pero tiene la desventaja de
verse afectada por los valores extremos y no siempre es el "centro " de los datos, por lo
tanto, se pueden utilizar otras medidas de tendencia central, como la moda que
corresponde al valor que ms se repite en la serie de datos recopilados y para nuestro
ejemplo corresponde al nmero 16.
La mediana equivale al valor del dato central, estos es, cuando acomodamos los datos en
orden progresivo de magnitud, el valor que tenga por arriba y por abajo igual nmero de
datos, se conoce como mediana y representa otra medida de tendencia central.
Ejemplo: 14
16
16 Mediana
18
20
Cuando el nmero de valores en la muestra es impar, la mediana corresponde al valor que
est en medio, como se observa en el ejemplo anterior. Pero si el nmero de valores es
par, se tomarn los dos nmeros de valores centrales, se calcular el promedio y este
corresponder al valor de la mediana.
En ocasiones las muestras observadas se distribuyen simtricamente por lo que coinciden
los tres valores de centralizacin que se han descrito.
Sin embargo otras veces la distribucin de los valores es muy asimtrica, lo que significa
que los valores de la media, moda y mediana son tres valores diferentes, lo que hace
necesario medir el grado de dispersin que tiene nuestra muestra con respecto a un valor
-
43
central.
A medida que los datos se apartan del valor promedio, se afirma que aumenta la
desviacin y para calcular el grado de dispersin de los datos obtenidos se aplicar la
prueba estadstica denominada desviacin tpica de la muestra o estndar, que se
representa con la letra "S" (la S2 indica el grado de varianza) y se obtiene por medio de la
siguiente ecuacin:
Donde la desviacin estndar es la suma de las diferencias de todos los datos con su
promedio (desviaciones), elevadas al cuadrado y divididas entre "n -1", que en este caso
es 5 -1 = 4
Entonces se empieza por calcular la diferencia en valor absoluto, entre los valores de la
muestra y el promedio, lo que se representa por (X - X ) donde a cada valor de la
muestra X se le restar el valor promedio X
A continuacin se desarrolla un ejemplo para calcular S
( X - X ) (X - X )2
14 - 16.8 = - 2.8 7.84
16 - 16.8 = - 0.8 0.64
16 - 16.8 = - 0.8 0.64
-
44
18 - 16.8 = 1.2 1.44
20 - 16.8 = 3.2 10.24
20.8
(X - X )2
= 20.8
20.8
S2
=
4
S2
= 5.2
S = 2.28
Por lo tanto la distribucin de los datos obtenidos se manifiesta de la siguiente manera:
16.8
2.28, esto es, que la totalidad de los datos de la muestra estn comprendidos dentro
de un rango de 14.52 hasta 19.08.
La dinmica de los lquidos corporales cumple una funcin esencial para el organismo, los
vasos sanguneos forman un circuito cerrado de conductos que llevan la sangre del
corazn a los tejidos y de estos al corazn.
El flujo de la sangre en los vasos, como el de algn lquido en tubos rgidos y estrechos
-
45
normalmente es de tipo laminar o perfilado:
Dentro del conducto, una capa infinitamente delgada de lquido hace contacto con la pared
slida y se fija a ella por efecto de fuerzas de adhesin y avanza muy lentamente porque
experimenta un mayor nivel de friccin con la pared del recipiente. La siguiente capa por
efecto de las fuerzas de cohesin entre las molculas de la misma naturaleza del lquido,
experimenta una friccin rozamiento de menor intensidad al deslizarse una capa de
lquido sobre otra.
La resistencia que ofrecen las molculas para deslizar una capa sobre otra va
disminuyendo gradualmente hasta alcanzar una velocidad mxima en el centro del
conducto, es decir, que se forman una serie de capas moleculares concntricas que van de
menor a mayor velocidad.
El flujo por capas flujo continuo es silencioso y las capas se deslizan suavemente sin
entremezclarse.
Pero al aumentar el dimetro del conducto, hasta alcanzar una velocidad crtica, el flujo
pasa a ser turbulento, donde las capas de lquido se entremezclan entre s y generan
ruidos como ocurre en los grandes vasos sanguneos (Figura 3.1).
a) b)
Esquema de flujo laminar (a) y flujo turbulento (b).
Figura 3.1
-
46
(t1.d1)
(t2.d2)1= (2)
(t1.d1)
(t2.d2)11= (2) (2) (2)
1=Viscosidad relativa
t1=Tiempo del lquido problema
d1=Densidad del lquido problema
2=Viscosidad del agua destilada
t2=Tiempo del agua destilada
d2=Densidad del agua destilada
La viscosidad de cualquier lquido depende del tamao, forma y naturaleza qumica de sus
molculas.
El agua tiene un bajo peso molecular, pero debido al efecto de enlace del hidrgeno,
alcanza una viscosidad relativamente elevada. A 20C la viscosidad del agua destilada
es de 0.01002 Poises (10.02 Milipoises) y se utiliza como un valor absoluto y constante.
En la figura 3.2 se muestra el viscosmetro de Ostwald, instrumento mediante el cual se
valora la viscosidad de un volumen determinado de lquido, midiendo el tiempo que
requiere para fluir a travs de un tubo capilar.
Este viscosmetro solo es til para obtener la viscosidad relativa tomando como referencia
al agua destilada a temperatura ambiente; esto debido a que no existe uniformidad en el
dimetro del tubo capilar.
Figura 3.2
-
47
Desarrollo
Previo al desarrollo de la sesin prctica se llevara a cabo la obtencin del paquete celular
y del plasma mediante el centrifugado de la muestra de sangre.
a) 70ml de sangre ser distribuida en cantidades de 7ml en cada tubo.
b) Con la ayuda de la balanza se nivela el peso de los tubos para colocarlos dentro de
la centrfuga.
c) Estos tubos debern ser colocados uno frente a otro para equilibrar el peso.
d) Una vez que se tienen todos los tubos (6), se cierra la centrifuga y se enciende
Material que proporciona el laboratorio
Biolgico
Sangre 100 ml aproximadamente para la
obtencin de:
20 ml de Plasma
20 ml de Paquete celular + solucin salina
fisiolgica (SSF)
20 ml de Sangre
Reactivos y Soluciones
20 ml Agua destilada
20 ml de Solucin Salina Fisiolgica (SSF)
20 ml de Agua corriente
Materiales y tiles diversos
1 Viscosmetro de Ostwald
1 Vaso de precipitados
1 Pipeta de 10 ml
1 Propipeta de perilla
Equipo
Centrifuga
Tubos para centrifuga
Balanza de dos platos
Material requerido al alumno
Guantes y 1 cronmetro
-
48
durante 8 a 10 min a 3000 rpm.
e) Es importante que una vez que el tiempo haya transcurrido se deje que la centrifuga
pare totalmente antes de abrir.
f) A cada tubo se le extrae el plasma (liquido claro), con la ayuda de una pipeta, y
depositarlo en un vaso de precipitado, hasta su utilizacin.
g) Para extraer el paquete celular es necesario adicionarle SSF, en una cantidad igual
a la del plasma retirado.
Una vez procesada la sangre se proceder a la cuantificacin de la viscosidad relativa de
diversos lquidos y demostraremos los factores que influyen en los diferentes valores de
viscosidad. As mismo nos apoyaremos en el manejo estadstico, para la interpretacin de
los resultados.
Siguiendo el procedimiento sealado, lleva a cabo la medicin de la viscosidad de los
siguientes lquidos: agua corriente, agua destilada a temperatura ambiente, SSF (solucin
salina fisiolgica), paquete celular + SSF, plasma y sangre. Anotando los resultados en los
cuadros correspondientes.
a) Por el extremo A se
introducen 10 ml del lquido
problema.
-
49
b) Por el extremo E succionar el
lquido
para hacerlo llegar hasta la mitad
de la
ampolla D. Ajustar el nivel del
lquido
hasta la marca 1.
c) Con un cronmetro medir el tiempo
que tarda el lquido en fluir de la
marca 1, hasta la marca 2.
-
50
RESULTADOS:
AGUA CORRIENTE
No. de
Mediciones
Mediciones
(segundos)
( X - X ) ( X - X )2
1
2
3
4
5
S=
(n-1)
S=
-
51
AGUA DESTILADA (Temperatura ambiente)
No. de
Mediciones
Mediciones
(segundos)
( X - X ) ( X - X )2
1
2
3
4
5
S=
(n-1)
S=
-
52
SOLUCIN SALINA FISIOLGICA
No. de
Mediciones
Mediciones
(segundos)
( X - X ) ( X - X )2
1
2
3
4
5
S=
(n-1)
S= ________________
-
53
PLASMA
No. de
Mediciones
Mediciones
(segundos)
( X - X ) ( X - X )2
1
2
3
4
5
S=
(n-1)
S=
-
54
PAQUETE CELULAR + SOLUCIN SALINA FISIOLGICA
No. de
Mediciones
Mediciones
(segundos)
( X - X ) ( X - X )2
1
2
3
4
5
S=
(n-1)
S=
-
55
Agua Destilada SSF Sangre Plasma Paquete.
Globular + SSF
1 1.009 1.12 1.04 1.11
SANGRE
No. De
Mediciones
Mediciones
(segundos)
( X - X ) ( X - X )2
1
2
3
4
5
S=
(n-1)
S=
DENSIDADES (Valores de referencia) grs./cm3
-
56
CUADRO GLOBAL DE RESULTADOS
Lquido problema
Tiempo XS
(Segundos)
Viscosidad
relativa
(Regla de tres)
Viscosidad relativa
(frmula)
Agua corriente
Agua destilada (T
amb)
SSF
Plasma
Paquete celular +SSF
Sangre
Cuestionario de evaluacin
1) Cul es el valor del de la viscosidad del agua destilada a 20C?
2) Qu constituyentes de la sangre contribuyen a su viscosidad?
3) A qu se debe que el agua destilada, con un bajo peso molecular, tenga un alto valor
de la viscosidad?
4) Cmo se realiza el flujo continuo laminar?
5) De los elementos que contiene la sangre, cul de ellos es el que contribuye en mayor
proporcin a su viscosidad?
-
57
6) Cmo se obtuvo el plasma sanguneo?
7) Cmo se afectara la viscosidad de la sangre en los siguientes casos:
a) Diabetes
b) Deshidratacin
c) Desnutricin (hipoproteinemia)
d) Anemia
9) Por qu aumenta la viscosidad sangunea en los bovinos afectados por el mal de las
alturas?
10) Cmo se calcula el grado de dispersin de los datos obtenidos?
Disposicin de desechos biolgicos y no biolgicos
Es importante establecer las condiciones mnimas de seguridad en el empleo de los
diversos materiales que se utilizan en el desarrollo de las sesiones prcticas del laboratorio
de Fisicoqumica Fisiolgica.
El manejo y disposicin inadecuados representa un riesgo para la salud, as como
ocasionar el deterioro del medio ambiente por lo que es necesario llevar acabo lo siguiente.
Referencias
-NORMA Oficial Mexicana NOM-087-ECOL-SSA1-2002, Proteccin ambiental - Salud
ambiental - Residuos peligrosos biolgico-infecciosos, Clasificacin y especificaciones de
manejo
Bibliografa
Atkins, P. W. 1991. Fisicoqumica. 3a Ed. Editorial Addison-Wesley Iberoamericana.
Mxico.
Jimnez Vargas, J. y Macarulla, J. M. 1989. Fisicoqumica Fisiolgica. 6a Edicin. Editorial
-
58
Interamericana. Mxico.
Maron, S. H. y Prutton, C. F. 1999. Fundamentos de Fisicoqumica. 26. Editorial Limusa.
Mxico.
-
59
P R C T I C A No.4
DIFUSIN Y SMOSIS
Vnculo con el programa de estudios: Unidad de aprendizaje No. 6
Prerrequisitos
1) En que nos apoyamos para formular una hiptesis?
2) Que es una prediccin?
3) Describa el fenmeno de la difusin.
4) Describa como ocurre el proceso de smosis.
5) Mencione la clasificacin de las membranas en base a su permeabilidad.
6) Por qu la membrana celular es selectivamente permeable?
7) A qu se refiere la Ley de Fick?
8) Por qu se caracteriza la difusin facilitada?
9) Mencione las caractersticas del transporte activo
10) Mencione que es miscibilidad.
Objetivos
Aprender a plantear una hiptesis.
Comprender la difusin y la smosis como mecanismos de transporte celular.
Entender la difusin en distintos estados fsicos de la materia.
Identificar las diferencias entre la difusin y la smosis.
-
60
Introduccin
La ciencia surge de la interaccin de la mente humana con el universo, la observacin de
los fenmenos que ocurren a nuestro alrededor el llevar a cabo un experimento en el
laboratorio, son hechos que obedecen al planteamiento de una pregunta sobre el proceso
observado.
Determinando las variables que participan en los acontecimientos y apoyndonos en lo que
se conoce y en lo que observamos, podemos formular una explicacin previa denominada
hiptesis.
Diversas leyes de la naturaleza se manifiestan cuando diferentes molculas de gases,
lquidos y slidos son depositados en el mismo recipiente. Estas se desplazaran libremente
dependiendo de la masa y la energa cintica de cada tipo de molcula, aunque el
movimiento inicial se presenta en todas direcciones, la tendencia de desplazamiento de
todos los tipos de molculas, es pasar de la regin de mayor a la de menor concentracin.
En la zona de mayor concentracin obviamente existe un mayor nmero de molculas, las
cuales debido a la agitacin trmica generan un aumento en la energa cintica, esto en
combinacin con el poco espacio existente entre ellas ocasionan un aumento en el nmero
de choques entre las paredes del recipiente y entre ellas mismas. Siendo estas colisiones
las que propician el desplazamiento molecular dirigido hacia la zona de menor
concentracin, es decir, a favor de un gradiente de concentracin, esto obedece a la Ley
de Fick, la cual establece que: "la velocidad de desplazamiento molecular es proporcional
al gradiente de concentracin.
El desplazamiento dirigido contina hasta lograr una distribucin homognea en todo el
espacio disponible, y ste equilibrio dinmico se reconoce, porque el nmero de molculas
que se desplaza en una direccin es igual al nmero de molculas que se mueven en
direccin opuesta. En conjunto ste fenmeno recibe el nombre de difusin.
-
61
La difusin molecular entre slidos est demostrada por la presencia de partculas de oro
en una barra de plata y partculas de plata en una barra de oro, las cuales han estado en
contacto por varios aos.
En un organismo vivo, el fenmeno de difusin se presenta en dos formas:
- Desplazamiento de sustancias suspendidas en un medio acuoso, en el medio celular
interno.
- Intercambio de sustancias nutritivas y de deshecho, gases, hormonas y minerales entre el
medio externo y el medio interno.
Todas las clulas animales interactan con el medio que las rodea, a travs de un sistema
de barreras biolgicas, denominadas membranas. Existen distintos tipos de membranas,
las permeables, semipermeables, dialticas e impermeables.
El intercambio especfico de agua en la clula, se lleva a cabo a travs del comportamiento
de las membranas como semipermeables, tal es el caso de las membranas celular,
nuclear, mitocondrial, del retculo endoplsmico y del aparato de Golgi.
Cuando dos soluciones de diferente concentracin de soluto, se encuentran separadas por
una membrana semipermeable, ambas soluciones se comunican entre s a travs de los
poros de la membrana, es a travs de estos poros que se equilibra su diferencia de
concentraciones mediante un desplazamiento de molculas de agua, de la zona de mayor
concentracin de solvente a la regin de menor concentracin de solvente. A este proceso
en su conjunto se le denomina smosis.
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Materiales que proporciona el laboratorio
Equipo:
Bao Mara.
Sacabocados.
Materiales diversos:
Trozo de papel filtro.
1 Soporte universal.
1 Vaso de precipitado de 200.
1 Gradilla metlica.
4 Portaobjetos de vidrio.
1 Pipeta de 1 ml.
1 Embudo de seguridad.
1 Pinza de tres dedos.
6 Tubos de ensaye.
1 Tubo de vidrio de 10 cm de long.
Reactivos:
Cristales de sulfato de cobre.
Gel alcalino.
Frasco con azul de metileno.
Aceite vegetal.
cido clorhdrico al 12%, 24% y 36%.
Solucin de cloruro de sodio al 10%.
Membrana de colodin.
Material que debe traer el alumno:
3 ml de sangre en tubo vacutainer con anticoagulante (canino, bovino, equino, etc.).
Guantes de ltex.
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Ligas e hilo de algodn
Desarrollo
Los experimentos a desarrollar durante la prctica (1 al 3) debern realizarse de manera
simultnea.
Experimento No. 1 Difusin de slido en lquido
En dos tubos de ensaye de 15 ml coloque 10 ml de agua corriente y aada a cada uno de
los tubos un cristal de sulfato de cobre. Uno de los tubos ser colocado en bao mara a
50C, en tanto que el otro tubo permanecer a temperatura ambiente.
Cuantifique el tiempo requerido para que en cada uno de los tubos se observe una difusin
homognea del colorante, (en un tiempo mximo de 30 minutos), observando
constantemente.
Temp. Ambiente______________min. 50C _______________ min.
Elabore una hiptesis que explique lo observado.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
___________
Experimento No. 2 Difusin de Lquido en Lquido
En dos tubos de ensaye de 15 ml coloque 10 ml de agua corriente y con una pipeta de 1 ml
coloque en la superficie de cada tubo 0.2 ml de una solucin de azul de metileno,
deslizndolo por la pared del tubo teniendo cuidado de no agitar los tubos. Uno de los
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tubos ser colocado a 50C en bao mara, y el otro permanecer a temperatura ambiente.
Cuantifique el tiempo requerido en cada tubo, para que se observe la difusin homognea
del colorante. (Este fenmeno se lleva acabo en un corto tiempo, observar
constantemente)
Temp. Ambiente __________________min. 50C _____________________min.
Elabore una hiptesis que explique lo observado.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
________________________
Experimento No. 3 Difusin en dos lquidos no Miscibles
A dos tubos de ensaye de 15 ml se les agregan 5 ml de agua corriente, posteriormente
agregar a cada tubo 3 ml de aceite vegetal, con una pipeta, de tal forma que el aceite se
deslice por la pared del tubo de ensaye, evitando la mezcla de los lquidos.
Sobre la superficie del aceite, de ambos tubos, deposite un poco de azul de metileno en
polvo.
Uno de los tubos ser colocado a bao mara a una temperatura de 50C y el otro
permanecer a temperatura ambiente.
Cuantifique el tiempo de difusin del azul de metileno en ambos lquidos, en cada uno de
los tubos (en un tiempo mximo de 30 minutos), observando constantemente.
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Temp. Ambiente __________________min. 50C ____________________min.
Elabore una hiptesis que explique lo observado.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
________________________
Experimento No.4 Difusin de lquido a distintas concentraciones, en un medio
slido.
La fenolftalena es un indicador de pH alcalino que para este ejercicio se mezcla con
hidrxido de sodio (esta mezcla se torna de color rojo) y gel de grenetina. Esta mezcla se
deposita en una caja de Petri y se deja solidificar.
En la caja de Petri se hacen tres orificios con un sacabocados, y en cada uno de ellos se
depositaran 0.2 ml de una solucin de cido Clorhdrico al 12%, 24% y 36%,
respectivamente.
A los cinco minutos posteriores a la aplicacin del cido, medir el rea decolorada,
repitiendo la medicin tres veces ms, con intervalos de 5 minutos.
Elabore una grfica de concentracin contra velocidad de difusin.
-
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Velocidad
Concentracin del cido
Grfica 4.1
Elabore una hiptesis que explique lo observado.
Experimento No. 5 Difusin de Gases
En un segmento de tubo de vidrio de 10 cm de longitud y 1 cm de dimetro, coloque en
cada extremo un pedazo de papel filtro, a continuacin en uno de los extremos deposite
unas gotas de Amoniaco y en el otro unas gotas de cido Sulfrico, sellando
inmediatamente ambos extremos del tubo con los dedos, previa colocacin de guantes. (El
empleo de cidos en los experimentos requiere el uso obligatorio de guantes).
Dibuje el fenmeno observado.
Elabore una hiptesis que explique lo observado.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
-
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_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
____________________.
Experimento No. 6 Osmosis con membrana semipermeable artificial
Coloque una membrana semipermeable artificial (colodin) o biolgica (buche de pollo) en
la base de un embudo de seguridad (ver Figura 4.1) y sujtela firmemente con un hilo o
liga, coloque este dispositivo en un soporte universal. Proceda a llenar el embudo con una
solucin de Cloruro de sodio al 10% teida con azul de metileno, hasta el sitio donde
termina la ampolla del embudo y empieza el tubo de vidrio, acto seguido sumerja el
embudo en un vaso de precipitados que contenga agua destilada, de tal forma que el nivel
del liquido externo coincida con el nivel del liquido dentro del embudo y observe el
fenmeno que ocurre, anotando cada minuto los mm (de lquido) desplazados hacia el tubo
de vidrio, por efecto del fenmeno de smosis.
Fig. 4.1
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Realice una grfica
Ascenso del
lquido en ml
Tiempo en minutos
Grfica 4.2
Elabore una hiptesis que explique lo observado.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
________________
Experimento No. 7 smosis a travs de una membrana biolgica, utilizando eritrocitos.
A) En tres tubos de ensaye deposite un 1 ml de sangre fresca, cuidando que esta se
deslice suavemente por las paredes del tubo, y posteriormente a cada tubo agregue lo
siguiente:
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69
Al tubo 1 5 ml de una solucin de Na Cl al 0.3% o agua
destilada
Al tubo 2 5 ml de una solucin de Na Cl al 0.9%
Al tubo 3 5 ml de una solucin de Na Cl al 3% o glucosa al
50%
Elabore una hiptesis que explique el fenmeno que se observar.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
________________________
Deje reposar los tubos durante 10 minutos; Transcurrido este tiempo observe los tubos en
contra de la luz y anote los cambios que se observan.
Tubo1________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Tubo2________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Tubo3________________________________________________________________
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_____________________________________________________________________
El empleo de sangre en los experimentos requiere el uso obligatorio de guantes.
B) Tome una gota de cada uno de los tubos anteriores y colquela en los respectivos
portaobjetos a fin de realizar los frotis correspondientes y observarlos al
microscopio (iniciando con el objetivo 10x y posteriormente con 40x). Anote lo
observado.
Tabla 4.1
A continuacin dibuje los cambios observados en los eritrocitos
Muestra
1
2
3
Tabla 4.2
Tubo Tonicidad Efecto observado Nombre del efecto
1
2
3
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71
Cuestionario de evaluacin
1) Qu elementos constituyen una hiptesis?
2) Que coeficiente trmico tienen la difusin y la smosis?
3) A que se le llama conveccin?
4) Qu efecto tienen sobre la difusin en slido distintas concentraciones de la misma
solucin?
5) Explique, a qu se debe la diferencia de tiempo en la difusin slido-lquido, lquido-
lquido y entre dos lquidos no miscibles?
6) Que factor te permiti observar la difusin del cido en el gel?
7) Cul es el valor de la presin osmtica dentro de los eritrocitos, y que elementos la
determinan?
8) Cmo es una solucin hipotnica y que efecto tiene en los eritrocitos?
9) Por qu se caracteriza una solucin isotnica?
10) Qu efecto produce en los eritrocitos una solucin hipertnica y a que se debe?
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Manejo de residuos peligrosos biolgicos y no biolgicos
Residuos
Biolgicos
Sangre
Buche de
pollo
Ser depositada en un
recipiente rgido de color rojo,
para su posterior incineracin.
NOM-087-ECOL-SSA-
2002
Residuos
Qumicos
Soluciones
de cido
clorhdrico
Los geles usados se dispondrn
en bolsas de plstico.
Los cidos se recolectaran en
un recipiente especfico y se
neutralizaran para su posterior
desecho en la tarja.
NOM-018-STPS-2000
Bibliografa.
Jimnez Vargas Macarulla. 1986. Fisicoqumica Fisiolgica. 6. Ed. Editorial
Interamericana Mxico.
Maron y Prutton. 2002 Fundamentos de Fisicoqumica. 28. Reimpresin, Editorial LIMUSA
Mxico.
Sanz Pedrero P. 2002. Fisicoqumica para Farmacia y Biologa. 3. Reimpresin, Editorial
Masson, Barcelona.
-
73
P R C T I C A No.5
DISOCIACIN ELECTROLITICA y pH
Vnculo con el programa de estudios: unidades de aprendizaje No. 7 y No. 8
Prerrequisitos
1) Qu es un diseo experimental?
2) Cmo se comprueba la validez de una hiptesis?
3) Mencione el concepto de electrolito.
4) Qu tipos de sustancias constituyen a los electrolitos?
5) Qu son los aniones y los cationes?
6) Qu es lo que caracteriza a un cido?
7) Por qu se distingue una base?
8) Mencione el concepto de pH.
9) Defina disociacin electroltica.
10) Qu factores intervienen en la digestin en el estmago de los monogstricos?
Objetivos
Comprender los principios bsicos para elaborar un diseo experimental.
Valorar la importancia de incluir en un diseo un grupo control y un grupo
experimental.
Identificar las ventajas entre el diseo bivalente y el multivalente.
Conocer el mecanismo de la conductividad elctrica.
Conocer el concepto de pH y mtodos para su determinacin.
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74
Introduccin
El conocimiento de cualquier fenmeno, contempla dos etapas bien definidas:
- En la primera etapa se realiza una observacin sistematizada, y su importancia radica en
llevarla a cabo manteniendo las condiciones naturales del fenmeno en estudio y de esto
se deducen explicaciones tentativas denominadas Hiptesis, planteadas con el fin de
predecir los resultados que podramos obtener en determinadas circunstancias
- La segunda etapa corresponde a la experimentacin que se lleva a cabo para demostrar
una prediccin y comprobar la validez de una hiptesis, y los resultados generados se
comparan con la hiptesis planteada inicialmente.
Un diseo experimental es el plan la descripcin de algn proceso que se piensa
realizar, con el propsito de descartar afirmar la hiptesis propuesta.
Para efectuar el diseo de un experimento se requiere tener un buen conocimiento del
campo de la investigacin, adems de una buena imaginacin, pues sta etapa del diseo
experimental es la parte ms creativa del quehacer cientfico para realizar el experimento
con los recursos disponibles, ya que con frecuencia se debe sustituir el equipo ms
costoso con talento.
El diseo de un experimento debe contemplar, que tanto el anlisis de los resultados as
como la interpretacin final, sean sencillos, por lo cual en trminos generales, se considera
ms apropiado el modificar una variable independiente por cada hiptesis y el disear un
experimento para cada hiptesis.
Con el propsito de analizar la modificacin de la variable dependiente se utiliza un
parmetro de comparacin, que no se modifique por causa de la variable independiente, y
a este parmetro se le conoce como grupo control o grupo testigo.
De tal forma que al realizar un experimento debe contemplarse la utilizacin de al menos
dos grupos lotes de trabajo:
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75
- Grupo control o testigo.- En este se incluyen todos los factores que pueden modificar a
la variable dependiente, con excepcin de la variable independiente.
- Grupo experimental.- Es en el que adems de incluir a los factores anteriormente
sealados, se le aplica la variable independiente que se est investigando.
La experimentacin tiene la finalidad de encontrar la relacin entre las dos variables la
independiente y la dependiente.
El valor de la variable dependiente cambia en funcin de la variable independiente, y ste
cambio demuestra la relacin funcional entre ambas variables.
El diseo experimental puede incluir la utilizacin de dos ms variables independientes,
por lo cual existen dos tipos de diseo:
Diseo Simple, Bivalente o Bidimensional
Es cuando se analiza la relacin funcional entre una sola variable independiente y su
correspondiente variable dependiente.
Por ejemplo el hecho de agregar una solucin hipotnica al 0.5% de NaCl a 0.5 ml de
sangre completa, constituye la variable independiente y la smosis que se presenta en los
eritrocitos corresponde a la variable dependiente.
Diseo Multivalente
Es cuando se realiza el anlisis de la relacin funcional entre dos ms variables
independientes y sus respectivas variables dependientes.
Cabe sealar que cada variable independiente puede presentar distintos grados
variaciones y entonces recibir el nombre de diseo factorial.
Por ejemplo en la difusin de lquido en slido (utilizando un gel de grenetina con
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76
fenolftaleina como indicador alcalino) el HCl corresponde a la variable independiente, y
sta present tres concentraciones: 12%, 24% y 36%.
Podramos sumar otra variable independiente como la temperatura y darle tambin tres
variaciones, preparando tres geles, cada uno con dos concentraciones de HCl: 12 y 36%, y
colocndolos de la siguiente manera:
- Un gel en una estufa bacteriolgica a 40C
- Un gel a temperatura ambiente 20C aprox.
- Un gel dentro del refrigerador a 4C
Todos durante un tiempo determinado. De esta forma se manejaran en total dos variables
independientes, una con dos variaciones y otra con tres variaciones:
- Primera variable independiente: cido clorhdrico (HCl)
a) 12%
b) 36%
- Segunda variable independiente: Temperatura
a) 4C
b) 20C
c) 40C
En este caso el tipo de diseo factorial es de 2 x 3 = 6, es decir, 6 tratamientos diferentes y
la variable dependiente sujeta a medicin, en este experimento es la magnitud de la
difusin del cido clorhdrico en el medio alcalino.
S colocramos un gel con las tres concentraciones de HCl a 40C, otro gel igual a 20C y
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77
por ltimo otro a 4C, aumentaramos el nmero de variables independientes y el diseo
factorial equivaldra a 3 x 3 = 9 , sea 9 tratamientos distintos.
Tambin podramos manejar otra variable independiente, que sera el tiempo de exposicin
para los distintos tratamientos, con lo cual aumentaramos las posibilidades del diseo
factorial.
La complejidad de stos diseos factoriales en los que se manejan una gran cantidad de
variables independientes, se ve compensada con la enorme cantidad de informacin que
de ellas se obtiene. Al aumentar el nmero de valores, aumenta la precisin del diseo
experimental; las conclusiones son ms confiables y se reduce el margen de error, para
aceptar rechazar la hiptesis que formulamos inicialmente.
El principal medio lquido de la clula es el agua, donde los solutos se encuentran
disueltos, formando parte del protoplasma, donde contribuyen al desarrollo de diversas
reacciones celulares, como los electrlitos que actan a nivel de la membrana celular para
transmitir impulsos electroqumicos en el nervio y fibras musculares.
Los electrlitos estn representados por cidos, bases y sales, conducen la corriente
elctrica al fraccionar sus molculas en la misma cantidad de iones positivos y negativos,
los cuales se desplazan en un campo elctrico, hacia sus respectivos polos por atraccin
de cargas opuestas.
Al disociarse los cidos liberan iones positivos en forma de iones hidrgeno. La disociacin
de las bases libera iones oxhidrilo, que son iones negativos.
La combinacin de cidos y bases generalmente producen agua y sales, como por ejemplo
en la siguiente reaccin:
HCl + NaOH H2O + NaCl
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La magnitud de la disociacin electroltica del agua equivale a una diezmillonsima, que
tambin se representa como 10-7, y en este caso se liberan la misma cantidad de iones
positivos, representados por el in hidrgeno: H+
= 10-7
, que de iones negativos
representados por el in oxhidrilo : OH-7 = 10
-7, manifestando a ste nivel un equilibrio en
la concentracin de iones cidos y alcalinos que determinan una reaccin neutra.
Para indicar la concentracin de iones hidrgeno, a lo que se conoce como Potencial de
Hidrogeniones - pH -, se estableci una escala logartmica del 0 al 14 donde la reaccin
neutra se ubica en el pH 7.
Las soluciones con un pH menor a 7 se consideran cidas, en tanto que las de un pH
s
![Nodulo pulmonar solitario [autoguardado]](https://static.cupdf.com/doc/110x72/55a1cf0b1a28ab9a468b4572/nodulo-pulmonar-solitario-autoguardado.jpg)
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