CIENCIA    BÁSICA

EXPERIMENTAL    PARA

ESTUDIANTES    DE

INGENIERÍA    QUÍMICA

.

Principal Mapa curricular Cómo investigar Cómo informar Técnicas básicas Bitácora Índice

.

Arriba

.

 

 

Difusión


 
 

 

Por: Juan Carlos Bello Cortés

22 de mayo de 2000

 RESUMEN

El interés de las investigaciones científicas radica en conocer el comportamiento o los procesos de las sustancias: reactivos, mezclas, etcétera; por lo tanto es particularmente importante el comprobar experimentalmente tales procesos o hechos. En esta ocasión nuestra problemática residió en la comprobación y observación  (detallada)  del proceso de difusión: que teóricamente nos dice que es "el movimiento de las moléculas de una región de alta concentración a otra de menor concentración", para lo cual se tomó en cuenta que existen varios tipos de difusión como lo son la ósmosis y la diálisis.

La intención fue la de comprobar experimentalmente  o mejor dicho verificar el efecto de la ósmosis con  una membrana semipermeable como lo es la de huevo en diferentes fluidos o sustancias en las cuales lo incorporamos, estas sustancias son: Ácido acético, solución de glucosa y agua destilada.

INTRODUCCIÓN                                                                                                                        

Se define la Difusión como el  movimiento de las moléculas de una región de alta concentración a otra de menor concentración, producido por la energía cinética de las moléculas (figura 1.1). La velocidad de Difusión es una función del tamaño de la molécula y de la  temperatura.

               Velocidad de difusión. En el proceso de difusión cada molécula individual se mueve en línea  recta hasta que choca con algo -otra  molécula o la pared del recipiente- y luego rebota y sigue otra dirección. Las moléculas continúan moviéndose aunque se hayan distribuido uniformemente por un espacio dado; sin embargo, con la misma rapidez conque algunas moléculas se mueven, por ejemplo, de izquierda a derecha y otras se mueven de derecha a izquierda, de modo que se mantiene un equilibrio. Cualquier número de substancias se difundirán independientemente unas de otras en la misma solución, aunque la difusión sea rápida en distancias cortas, una molécula necesita mucho tiempo para recorrer distancias de unos cuantos centímetros.                  

 

 

 

 

                             figura 1.1

Existen varios tipos de difusión:

  • Diálisis: Es el paso de una sustancia disuelta por una membrana dotada de permeabilidad diferencial. Si se llena con solución de azúcar una bolsa de colodión, celofán o pergamino, y se sumerge en un vaso de agua, las moléculas de azúcar dializan por la membrana ( si los poros son lo bastante grandes).

  • Osmosis: Se define como la difusión de agua o moléculas de solvente a través de una membrana.

En resumen: La diálisis es la difusión de partículas disueltas (soluto) a través de una membrana semipermeable, y  la ósmosis es la difusión de las moléculas de solventes a  través de la misma.

DISEÑO EXPERIMENTAL

MATERIAL, SUSTANCIAS y REACTIVOS:

MATERIAL: SUSTANCIAS y REACTIVOS:
Un vaso de precipitados de 300 mililitros. Agua.
Una probeta de 250 mililitros. Azúcar.
Una cinta métrica. Un huevo.
Una balanza analítica.  Ácido acético (CH3COOH) 

METODOLOGÍA:

·         Se preparó una solución de ácido acético al 15%, posteriormente se tomaron las mediciones de la circunferencia longitudinal y transversal   del huevo, así como su masa original. Se sumergió el huevo en 200 ml de ácido acético al 15%   y se dejó reposar durante la noche.  Se realizaron mediciones de la circunferencia (longitudinal y transversal)  y masa al siguiente día, así como el volumen final  del fluido en el vaso.

·         Terminando lo anterior, se colocó el mismo huevo  en 200 ml de una solución de glucosa al 20.27%.  Se dejó reposar durante toda la noche, al día siguiente se realizaron las mediciones de circunferencias, masa del huevo y medida  del volumen final  del fluido en el vaso.

·         Agua (destilada): terminado lo anterior, el mismo huevo se introdujo en 200ml  de agua. se dejó reposar durante una noche. Se midió la masa,  la circunferencia del huevo y el volumen final  del fluido en el vaso. 

 RESULTADOS EXPERIMENTALES

 

Masa

Circunferencia Longitudinal

Circunferencia Transversal

Fluido Inicial

Fluido Final

Huevo Natural

67.15g

16.8cm

15.0cm

 

 

Ácido Acético

75.97g

17.5cm

15.5cm

200ml

175ml

Glucosa

74.67g antes

82.75g después

18.0cm

16.5

200ml

193ml

Agua Destilada

92.71g

18.7cm

16.9

200ml

190ml

  

Concentración de Glucosa (Molaridad)

Masa Inicial (gramos)

Masa Final (gramos)

Cambios de la masa (%)

0.0

25.1

26.3

  4.78

0.2

25.9

28.4

  9.65

0.4

26.1

30.0

14.94

0.6

26.3

30.1

14.45

0.8

25.9

30.6

18.15

1.0

30.7

37.6

22.48

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En el laboratorio nosotros examinamos el proceso de difusión a través de la membrana semipermeable de un huevo, algo similar es lo que ocurre en células vivas.

Nosotros primero colocamos el huevo en ácido acético. El ácido acético fue necesario para disolver el cascaron y exponer la membrana, el cascarón comenzó a burbujear a medida de que se disolvió, transcurrido un considerable lapso de tiempo (24 horas), el cascaron se disolvió completamente, permitiendo que se difunda el agua (contenida en la solución de ácido acético al 30%) hacia el huevo. Podemos de cierta forma  afirmar esta aseveración dado que el volumen del huevo aumentó y esto se verificó midiendo el fluido final. Y por último podemos afirmar que muy probablemente una pequeña pizca de ácido también penetró la membrana ya que terminado el experimento, al romperse la membrana, el huevo despedía cierto olor al ácido acético.

Al colocar el huevo en la solución de glucosa, el agua de esta solución, atravesó la membrana y se difundió por ella  hacia el interior del mismo. Muy probablemente la glucosa tuvo una larga difusión a través de la membrana debido al aumento del volumen del sistema.

           Cuando colocamos el huevo en el agua destilada. El sistema permitió difundir más agua a través de la membrana hacia dentro de el huevo. Por lo tanto el huevo aumentó su volumen  y por  consecuencia se incrementaron las circunferencias longitudinal y transversal, dando por resultado que el  volumen de agua en el vaso disminuyera.

CONCLUSIONES

En el primer experimento  (solución de ácido acético), después  de colocar el huevo dentro de esta solución este comenzó a burbujear. Con esto comprobamos que existe una reacción entre el ácido acético y  el carbonato de calcio de la cáscara del huevo, todo esto está sustentado por el hecho de que la cáscara estuvo completamente consumida a la mañana siguiente. Con esto pudimos comprobar que efectivamente se realizo el proceso  de ósmosis por el hecho de que el experimento nos arrojo una variación de masa y volumen en el huevo, así como la disminución de fluido en el vaso de precipitados que lo contenía.

En el segundo experimento (solución  de glucosa), no se cumplió con el objetivo, por que teóricamente el volumen y la masa del huevo tienden a disminuir y el volumen de fluido final en el vaso de precipitados tiende a aumentar. En relación a lo anterior en nuestros resultados obtuvimos un aumento de masa y volumen del huevo y  una disminución en el volumen del fluido en el vaso de precipitados.

Para mejorar esta fase del experimento se recomienda lo siguiente: 

·         Cuando se saque el huevo de la solución de ácido acético ( para realizar las mediciones respectivas), es necesario tener ya preparada la solución de glucosa para que nuestro sistema no sufra alteraciones debidas al medio ambiente.

·         Cuando se efectúen las mediciones respectivas se cada fase del experimento hay que tomar en cuenta que se deben de seguir ciertas reglas como son: utilizar guantes para no llenar de impurezas los objetos que estamos manejando.  También debemos de vigilar rigurosamente la limpieza del equipo que estamos utilizando. Todo esto lo hacemos a mención de que para obtener resultados más precisos debemos seguir  reglas, y estas  nos ayudaran a cometer errores lo menos posible. 

     En el tercer experimento (agua destilada), nuestro objetivo se cumplió dado que se esperaba  un aumento de volumen  y masa,  bastante  considerable (con respecto a las dos experimentaciones anteriores), y una disminución de volumen de fluido en el vaso de precipitados.

            Para mejorar esta fase del experimento se recomienda lo siguiente:

     Comenzar el experimento de difusión y  osmosis en día lunes o martes,  por el tiempo  que se requiere para llevarse a cabo.

BIBLIOGRAFÍA

  • Claude A. Ville, Biología, Séptima edición, Editorial Interamericana, México 1985. Pág.  34 a la 43.       

  • Ralph H. Petrucci, Química  General, Fondo Educativo Interamericano, E. U. A.  1977. Pág.  183 a la 185.

  • Samuel H. Maron y Carl F. Prutton, Fundamentos de Fisicoquímica, Décima edición, editorial Limusa,  México 1979.  Pág. # 25.

 

 

Mapa del Sitio

.
Basic Science applied to Chemical Engineering
Diseño del Sitio Web:  Ing. Mario Barroso Moreno, e-mail:  mariobm@unam.mx        
Última modificación al Sitio Web: 15 de Diciembre de 2014