jueves, 19 de abril de 2012

Práctica 17

1. Actividades, datos, cálculos y discusión de resultados.


Sabemos por conocimiento de Química Inorgánica que la presión osmótica es la presión necesaria para evitar la ósmosis, proceso en el cual una solución en menor concentración atraviesa la membrana de algún otro con mayor concentración. En esta práctica, realizamos una observación cualitativa de procesos bajo el efecto osmótico de diferentes soluciones. Se reportará lo visto en el microscopio, ya que esta es una práctica cualitativa, en la que no se llegará a ningún resultado.


Lo primero que realizamos fue etiquetar los 12 tubos de ensaye que teníamos para poderlos identificar las muestras. Las siglas A, B y C eran para diferenciar los tejidos en la solución hipotónica, isotónica e hipertónica respectivamente. La solución hipertónica en nuestro caso será una solución de NaCl al 3%, la isotónica será NaCl al 0.89% y la hipotónica será agua destilada. Los números 1, 2, 3 y 4 fueron para diferenciar los diferentes tipos de tejido. El tejido numero 1 será una calabaza, el número 2 será una muestra de sangre, el numero 3 tejido de una hormiga y el 4 un pétalo de rosa.


Honorio y Alejandro procedieron a preparar las soluciones necesarias para la práctica. Se necesitaban preparar las 2 soluciones de NaCl. La primera solución al 3% la preparó Alejandro. Para esta se necesitó usar 1.5 g, ya que solo se prepararon 50 ml. La segunda solución era al 0.89 %, y esta la preparo Honorio. Para esta se necesitó 0.445 g de cloruro de sodio.


Para hacer una mejor distribución de los datos cualitativos, se elaborará una tabla donde se enliste la descripción de lo observado en cada muestra en el microscopio:



Muestra
¿Células o Membrana?
Observaciones
1-A
Membrana externa
Cuando pusimos al microscopio la calabaza en solución hipotónica, alcanzamos a ver la membrana verde un poco mas hinchada de lo normal observado en la isotónica, pero debido a que era membrana externa, fue difícil apreciarla, como fue advertido por el profesor JJ.
1-B
Membrana externa
Observamos una membrana verde, como una pared verde construida en desacomodo, que debía encontrarse en su tamaño normal. Se logró apreciar la muestra hasta el lente 100 X.
1-C
Membrana externa
Al poner esta muestra al microscopio, encontramos que la membrana estaba ligeramente más compacta, pero en este tipo de muestras fue muy difícil apreciar el cambio en la membrana externa.
2-A
Células
Al observar la muestra, en seguida se observó que las células estaban hinchadas, ya que en el mismo lente, al 40X, se observó un aumento en su tamaño. Incluso se pudo apreciar como las células estaban en movimiento y alguna célula reventada también observamos.
2-B
Células
Al colocar esta muestra al microscopio, pudimos obtener una referencia del cambo que se observaría en las otras 2 muestras, ya que la solución isotónica mantendría a la célula en su tamaño original. La sangre fue la muestra en la que mejor se pudo observar el proceso ósmotico. Es una muestra de un color rojizo mucho menos intenso que la sangre a simple vista
2-C
Células
En la tercer muestra, también fue sencillo observar el cambio. Por el poco uso con el microscopio, esta muestra solo la pudimos enfocar en el lente 20X, pero claramente se observó como el contorno de las células en la muestra rojiza era arrugado y las células habían disminuido su tamaño.
3-A
Membrana externa
En esta muestra, observamos el mismo tejido de ala de la mosca, con ningún cambio apreciable al ojo humano. Se trató de aumentar la solución al lente 100X y aun así fue difícil apreciar algún cambio.
3-B
Membrana externa
En la muestra isotónica, se obtuvo una parte de ala de una mosca. Este fue un tejido café muy claro, transparente, con líneas negras que denotaban la membrana externa. Fue un parámetro para comparar, peo este tejido fue en el que menos se pudo apreciar un cambio por la solución.
3-C
Membrana externa
Con esta muestra, se pudo apreciar una membrana un poco mas compacta que la original. Seguía siendo de color café transparente, pero las líneas negras estaban un poco más pegadas, concordando con el efecto hipertónico que debería tener. Aun así, fue casi inapreciable.
4-A
Células
Con la muestra en solución hipertónica, logramos observar el cambio de tamaño de las células. Se hicieron de mayor tamaño al absorber agua, pero aquí no se apreció ninguna reventada. Todas solo presentaban un tamaño mayor al apreciado en la muestra isotónica. El color siguió siendo el mismo. La membrana detrás de ella no era tan notoria como en la animal y vegetal.
4-B
Células
En la muestra de pétalos de rosa, logramos observar células con un efecto muy notorio en el cambio de solución, casi tan apreciable como en la sangre. Nosotros creímos que se observaría solo la membrana, pero se apreciaron células circulares  que ayudaron a comprender el efecto osmótico. La muestra era de color rosa, como el pétalo, y las células eran un poco mas oscuras.
4-C
Células
En esta última muestra, apreciamos una disminución en el tamaño original de las células. No observamos un arrugamiento tan claro como en los glóbulos de la sangre, donde fue mucho mas notorio el fenómeno, pero si se pudo apreciar el cambio de tamaño. Incluso, se apreció un decrecimiento de coloración rosa.


A continuación, se adjuntan algunas fotografías que se lograron obtener de las muestras. Son imágenes en donde no se alcanza a apreciar del todo, porque están borrosas, pero podrán dar un esbozo de lo que se quiso relatar:


Sangre en solución isotónica


Sangre en solución hipotónica

Ala de mosca en solución hipertónica

Ala de mosca en solución isotónica

Pétalo de rosa en solución hipertónica (Casi no se perciben las células).

Petalo de rosa en solución ipotónica (Casi no se perciben las células).







Discusión de resultados:


A pesar de ser una práctica cualitativa, se sabía "en teoría" el efecto que la ósmosis tendría sobre las células. Un compañero de nosotros, Alejandro, ya había realizado el experimento antes, y se sabía de antemano que el ejemplo más claro donde se aprecia, es en las muestras de sangre. 
Sin embargo, surgió una duda en el equipo. ¿Por qué se pudieron apreciar células en el pétalo de rosa?
En equipo se llegó a la conclusión que fue el hecho de que al traer el pétalo de rosa en una hoja de libreta en el bolsillo, el pétalo sufrió una especie de "trituración" en la que se pudieron observar esas células. Fue la conclusión del equipo al no saber que otro factor podría haber aparecido.


También se discutió el porque en el tejido animal casi no se apreció ningún cambio. De experiencia, todos sabemos que al estar en una alberca, después de un LARGO tiempo en ella, las yemas de los dedos se arrugan por ósmosis. Al enfatizar la palabra largo, tenemos la teoría de que se necesitaba mucho mas tiempo en solución para apreciar ese cambio, debido a la rigidez de la membrana animal. En cuestión a lo demás, creemos que los resultados observados fueron apreciados de manera correcta.


2. Cuestionario



1.    ¿Qué son las propiedades coligativas?

Son aquellas propiedades que dependen directamente del número de partículas de soluto en la solución y no de la naturaleza de las partículas de soluto


2.    ¿Qué sucede con el potencial químico de una sustancia líquida pura cuando se le agrega un soluto no volátil? ¿Qué consecuencias trae esto sobre las propiedades del disolvente?
Disminuye para cada temperatura en la cantidad –RTLnx. El potencial químico del disolvente en solución es menor que el del disolvente puro en cantidad.

3.    ¿Qué sucede con las propiedades coligativas si el soluto no volátil agregado es de naturaleza iónica?
Nada, ya que no dependen de la naturaleza del soluto, sino de las moléculas de soluto en relación con el no. Total de moléculas presentes.

4.    Explique un ejemplo donde se aplique la presión osmótica como fundamento de estudio biotecnológico.
La ósmosis inversa puede utilizarse para producir alcohol a partir de los jugos azucarados. El contenido de la cuba de fermentación alcohólica se bombea constantemente membranas de ósmosis inversa permitiendo el paso de agua y alcohol que se destila separando el agua del alcohol.


3. Conclusiones


A la consideración de nuestro equipo, esta es una de la prácticas que mayor enseñanza deja para el ámbito biotecnológico. Fuera de haber observado lo esperado por la ósmosis en los diferentes tejidos, ya que en algunos era difícil por ser una membrana externa, había muchas personas que casi no habíamos trabajado con microscopios. Esta es una de las partes más importante, ya que por lo menos un 90-95% de los biotecnólogos trabajarán en un futuro analizando muestras con diferentes objetos en los diferentes ámbitos en los que se desempeñen. En definitiva, el equipo se lleva mucho de esta práctica por la enseñanza para poder enfocar correctamente las muestras, el manejo del microscopio, en fin, muchísimas cosas que creemos nos servirán de mucho. Se recomienda hacer más prácticas de este tipo para próximas generaciones.


4. Referencias


-  ("Ósmosis"), Retrieved from http://es.wikipedia.org/wiki/Ósmosis


-  ("Presión Osmótica"). (2012, Marzo 09). Retrieved from http://www.webqc.org/balancedchemicalequations-070603-1.html





Práctica 16

1. Actividades, datos, cálculos y discusión de resultados.


En esta práctica se evaluó la titulación de las soluciones preparadas en la práctica 10 de este curso de Química Experimental. Algunos equipos tuvieron que hacer los cálculos necesarios para preparar la disolución de 250 ml de NaOH con la cuál se titularía. En nuestro caso, el profesor Juan José nos proporcionó una disolución previamente preparada de NaOh al 1M.


Lo primero que hicimos fue valorar la solución que se nos dio, comparando y titulando con una solución de biftalato (FAP). Después de los cálculos de molaridad, determinamos que la cantidad necesaria de FAP para disolver en 20 ml, fue de 4.084 g. Se preparó 3 veces esta solución, ya que se repetiría el proceso 3 veces, para tener certeza en los datos, con el siguiente procedimiento:


-Agregar los 4.084 g de FAP en 20 ml de agua.
-Agregar esta mezcla en un matraz erlenmeyer.
-Añadir 3 gotas de fenoftaleína.


Luego llenamos la bureta con la solución de NaOH, vaciamos, y volvimos a llenar, para homogeneizar la sustancia y evitar contaminantes. Comenzamos con la valoración, abriendo la llave de la bureta lentamente, para que cayera la sosa gota por gota, hasta que tornara de un color rosa muy claro la solución de biftalato. Las otras 2 veces que realizamos el proceso se siguió la misma metodología.


A continuación, se enlistan los 3 volúmenes que se usaron de NaOH:


1- 11.2 ml
2- 18.2 ml
3- 17.9 ml


Cabe aclarar antes de seguir con las actividades de la práctica; que el dato número 1 se despreció del cálculo del promedio, debido a la lejanía de éste con los otros 2 datos. Este error se obtuvo por una mala preparación de la solución de FAP.


El promedio de ml usados de sosa es de 18.05 ml. A partir de este volumen, se calculó la concentración real de la solución de NaOH. A partir de la fórmula   C1V1=C2V2   , se despeja C2 y se determino que la concentración fue de 1.108 M. (Aproximado es de 1.11 M.)


Ahora, ya que se conoce la concentración real de NaOH, se pasará a determinar la concentración de la solución de ácido clorhídrico que se nos proporcionó (Igual por el Dr. Juan José). Esta solución en teoría, debe ser 2 M, y veremos si se está en lo correcto. 


Se toman 20 ml de ácido clorhídrico y se colocan en un matraz erlenmeyer. Después, se agregan 30 ml de agua y 3 gotas de fenoftaleína, como en el paso 1 de la titulación de la sosa. Se rellena de nueva cuenta 2 veces la bureta con NaOH, para proceder a titular nuestro ácido, de la misma manera que la primera titulación. Éste proceso también se realizó 3 veces.


De nueva cuenta, se recopilan los volúmenes utilizados y fueron los siguientes:


1- 9 ml
2- 9.5 ml
3- 9.6 ml


El promedio de volúmen utilizado en esta ocasión fue de 9.36 ml. De nuevo, a partir de la fórmula  C1V1=C2V2  se calculó la concentración real de la solución de HCl y comprobar la correcta preparación de la solución. Se determinó que la concentración real del ácido es de 2.37 M, con lo que se concluye que no se preparó de manera correcta.


Discusión de resultados:


Todos los procesos se tuvieron que hacer de manera minuciosa, para que las concentraciones pudieran salir lo más exactas posibles. Sin embargo, en 3 de los 6 experimentos se observó un color rosa más oscuro del debido (Esto evaluado por los profesores). Discutiendo en equipo, llegamos al acuerdo de que esto se debió a la poca experiencia que se tiene titulando, y al hecho de que en 2 ocasiones, una sola gota fue la diferencia de incoloro a un rosa oscuro. Este tipo de cuestiones se sale de nuestro control. 


Se discutió si se realizó la titulación de manera correcta, ya que ambas concentraciones salieron alejadas de lo que "en teoría debía resultar". Se realizó el procedimiento de manera lenta, pero segura y verificando que todo se realizara correcto, a excepción de la primer solución de biftalato. Con esto creemos que lo que estaba mal eran las soluciones preparadas, ya que quien las preparó no tuvo el cuidado ni la paciencia adecuada.


Hubiera sido interesante hacer el experimento con una solución de NaOH preparada por nosotros, con mayor certeza de que sería muy aproximada a 1M, y ver si con esta se obtenía el mismo resultado, que en teoría debía serlo. Aun así, se concluye que nuestros resultados fueron contundentes y elaborados de manera correcta.


2. Cuestionario



1) Escribir las reacciones químicas que tienen lugar en las valoraciones que se realizan en esta práctica.

KMnO4 + H2O2 -------> MnO2+KOH+O2+H2O.


2) Justificar que la fenolftaleína sea un indicador adecuado para la valoración en los dos casos.
Ya que la fenolftaleína es un indicador de Ph. Al entrar en contacto con una sustancia básica se vuelve de color violeta o rosado por otro lado, al entrar en contacto con ácidos mantiene su estado incoloro. El pH de la sustancia final esta dentro del rango en el cual el indicador cambia de color

3) ¿Por qué el ácido clorhídrico no puede emplearse como patrón primario?    
Debe tener un peso equivalente grande, Deben tener elevada pureza y reacciona con el aire.

4) Comentar dos posibles causas de errores en esta experiencia.
Errores en el color de la fenolftaleína, al agregar un poco mas de la sustancia necesaria la concentración cambia mucho provocando un cambio notorio en el color de la sustancia.

5) En la valoración de HCI, añadimos agua en el matraz. ¿Influye esta agua en el resultado de la valoración?
No

6) En una valoración, queda un poco de agua en la bureta cuando la relle­namos con el valorante. ¿Influye esta agua en el resultado de la valo­ración?
La valoración tendrá errores debido a un cambio en la concentración



3. Conclusiones


En la práctica, fue difícil evidenciar el cambio exacto en el que se debía parar el goteo y así haber llegado al punto de equilibrio en la titulación. Esto es un detalle muy importante para las personas que nos dedicaremos al ámbito biotecnológico de biología molecular, ya que en los laboratorios se necesitará preparar muchas soluciones de este tipo y aun más elaboradas, para los diferentes procesos que realizaremos, y tendremos que titular todas ellas, ya que los reactivos que se manejan son costosos y los procesos aun mas minuciosos. Para no cometer muchos errores al empezar la vida laboral, es importante aprender este tipo de cosas durante la Universidad, con lo que se recomiendo a los demás equipos y se autorecomienda seguir practicando procesos de preparación de soluciones, así como la titulación, ya que la práctica lleva a resultados mejor elaborados. Sin embargo, creemos que se aprendió lo esperado y se cumplieron los objetivos de las práctica.


4. Referencias


-  ("Experimentación en Química"). Retrieved from http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/expe_quim/practica20.pdf


-  ("Slideshare"). (2010, abril 27). Retrieved from http://www.slideshare.net/tango67/velicidades-y-mecanismos-de-las-reacciones-qumicas