2015 M2 Lab 2 Soluciones y Gradientes

VICERRECTORÍA ACADÉMICA

INSTITUTO DE CIENCIAS NATURALES

CBI 111 Biología Celular

Instituto de Ciencias Naturales

Guía de Laboratorio Nº2 Soluciones y Gradientes

Módulo II

2015



Objetivos 1. Reconocer, en una solución, un soluto y un solvente.

2. Evaluar las propiedades de difusión de solutos de distintas características moleculares. 3. Reconocer un soluto apolar (hidrofóbico) y su comportamiento en un solvente polar. 4. Conocer las propiedades de una molécula anfipática como un detergente.

Instrucciones La guía de laboratorio consta las siguientes partes: 1. Primero una introducción al tema con conceptos claves para el alumno. 2. Desarrollo del diseño experimental. 3. Tercero un espacio para los apuntes e informe de laboratorio. Recomendaciones generales para el alumno. Para que las clases de laboratorio se desarrollen con total normalidad, se recomienda la lectura y desarrollo de las actividades preliminares previo al ingreso al laboratorio, además se recomienda leer y asimilar los textos de cada guía, con el fin de hacer las consultas pertinentes. Así, el alumno podrá llegar al laboratorio con ideas cimentadas para hacer un buen y efectivo trabajo. Para las prácticas se requiere el uso obligado de delantal, con el fin de evitar las lesiones físicas o daño de la ropa. Además el alumno debe ceñirse a las normas de seguridad entregadas por el profesor a cargo y ante cualquier duda o peligro, el estudiante debe consultar directamente con el profesor o ayudante a cargo. Una vez terminada la actividad, debe dejar su puesto limpio. Además debe dejar los materiales y reactivos en las bandejas correspondientes. Asegúrese de desechar los desechos en los compartimentos adecuados. La guía posee iconos que señalan información importante que debe ser considerara por el estudiante al momento de realizar el trabajo práctico. Estos iconos son los siguientes:

Información importante: puntos que tienen que ser leídos en detalle antes de continuar.

Indica una actividad que debe ser incluida en el informe final.



Iintroducción Se da el nombre de mezcla a toda combinación de sustancias que están físicamente dispersas una en la otra sin que se hallen unidas por enlaces químicos covalentes. Por ejemplo, el aire que respiramos es una mezcla de gases como el nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2) entre otros. Además, entre los tipos de mezclas líquidas tenemos las soluciones, los coloides y las suspensiones. En este sentido, las soluciones pueden ser consideradas como mezclas homogéneas. Estas mezclas tienen dos componentes; el solvente, que se encuentra presente en mayor cantidad y otra llamada soluto que se encuentra en menor cantidad. Una vez mezclados, las moléculas de soluto tienden a interactuar con las de solvente a través de interacciones débiles. La capacidad de un determinado solvente de para poder diluir un soluto, está basado en la afinidad que tengan las moléculas de solvente por las de soluto. Mientras más afín sea el solvente por el soluto, mayor será la capacidad de diluir al solvente. En el caso de la dilución de sal (soluto) en agua (solvente), la interacción ion-ion de las sales, es menos favorable que la interacción ion-solvente. Al entrar en contacto las sales con el agua, las moléculas de agua envolverán a los iones formando capas de solvatación (hidratación en el caso de agua), esto estabiliza al ion en solución haciendo posible la dilución de la sal. Esta capacidad del agua para estabilizar iones se debe a sus características polares, si el agua no presentara esta característica o el soluto no tuviera una carga (o polaridad), el solvente no podría diluir al soluto ya que no podría interactuar con él, es por esta razón que el agua no puede diluir los aceites, estos al ser moléculas muy apolares tienden a interactuar más entre sí que con el agua haciendo muy difícil su dilución. La concentración de las soluciones se expresa de distintas maneras. Las dos más comunes se exponen en porcentaje, que indica la masa relativa de soluto en un volumen determinado de solución, y de moles por litro (mol/litro) que relacionan el número total de moléculas con el volumen total de solución. Durante este práctico aprenderemos mas acerca de la capacidad del solvente para diluir un soluto e identificaremos algunos de los factores que determinan que un soluto pueda diluirse en uno o más solventes.



Materiales y métodos.

Sobre tu mesón de trabajo encontrarás los siguientes elementos.

1. Permanganato de Potasio (KMnO4) 1M.

2. Pipetas Patear o gotarios.

3. Cloruro de Sodio (NaCl) 150mM

4. 3 Vaso precipitado 50ml.

5. Aceite Comestible.

6. Pipetas de 1ml.

7. Dodecilsulfato de Sodio (SDS).

8. Pipetas de 10 ml.

9. Azul de Metileno.

10. Varilla de vidrio.

11. Cápsulas de petri con agar.

12. Regla.

13. Plumón rotulador.

Procedimiento experimental.

1. Mezcla de Agua (un solvente polar) con Aceite (un soluto apolar).

Disponga de un vaso de precipitados y agregue 30ml de NaCl. Recuerde las

características estructurales de una molécula de agua y sus propiedades de

solvatación de los iones.

agregue suavemente una gota de azul de metileno.

Agregue suavemente los 10ml de aceite comestible de uso doméstico (mezcla de

ácidos grasos saturados y polinsaturados como los ácidos esteárico, oleico, palmítico,

palmitoleico, entre otros), deslizando suavemente por las paredes del vaso. observe la

figura 1 para ver el método correcto.

Agregue lentamente el aceite, La idea es formar dos fases por lo que si lo hace muy rápido deberá esperar más tiempo a que si vuelvan a separar. Utilice la figura 1 como guía.

Observe y describa el sistema.

Realice una descripción de lo observado en el informe.

Agite vigorosamente con una varilla de vidrio y deje reposar por 15 minutos.



Anote sus observaciones. Observe la estructura del ácido graso (figura 1) y señale sus propiedades.

agregue 10ml de una solución al 10% del detergente dodecilsulfato de sodio

(SDS), que corresponde a una molécula antipática (figura 1). Agregue

lentamente al igual que el paso anterior. ¿Dónde se ubica el detergente?.

Describa detalladamente en el informe lo que observa, registre el tiempo.

Figura 1: detalle del procedimiento de dilución. A) agregue suavemente y por las paredes la solución de agua y azul de metileno. B) Siga el mismo procedimiento para el aceite cuidando que se formen dos fases. C) Revuelva vigorosamente. D) Ejemplo de cómo debería lucir la mezcla al agregar el detergente, note la ubicación del detergente con respecto al agua y el aceite. E) detalle de las moléculas de lípidos (arriba) y agua (abajo).



2. Difusión de Solutos de Distinto peso molecular.

Disponga de una cápsula de Petri con 12ml de agar al 1.5% y de una regla.

En la línea media (diámetro) de la cápsula, a dos centímetros de la pared de la

misma, en extremos opuestos, pinche el gel de agar con una pipeta vacía que esté

limpia y sin solución alguna.

Luego, agregue al mismo tiempo en dichos orificios una gota de permanganato

de potasio KMnO4 (PM: 158gr/mol), y en el otro una gota de azul de metileno (PM:

320gr/mol), utilice la figura 2 como guia.

Observe y registre la distancia del halo de migración cada dos minutos durante 15 minutos para cada agente molecular. Escriba sus resultados en el informe.

Figura 2: detalle del procedimiento experimental. La figura de la izquierda muestra el sitio aproximado donde debe pincharse el agar para depositar las muestras. La figura de la derecha muestra el detalle de las moléculas a utilizar durante la experiencia y su peso molecular.



Conceptos Claves Mezcla: Agregación de varias sustancias o cuerpos que no tienen entre sí acción química. Soluciones: Dispersión homogénea de iones o moléculas o más sustancias (solutos) en un medio de solución (solvente) que lo regular es líquido. Coloides (o soluciones coloidales): Difieren de las soluciones verdaderas principalmente por el tamaño de las partículas. En los coloides, éstas son bastantes grandes y dispersan la luz. Suspensiones: Corresponde al material que no flota ni se precipita al fondo puede permanecer mezclado con el líquido o medio de suspensión durante algún tiempo, pero finalmente se separa de éste. Compuestos Hidrófilos: Contienen enlaces covalentes polares, tienen afinidad por el agua, por lo cual significa que se disuelven fácilmente en ella. Compuestos Hidrófobos: Los enlaces de las moléculas no son polares, por lo tanto rechaza el agua, en consecuencia, no se disuelve bien en ella. Difusión: Proceso espontáneo en el cual una sustancia se desplaza desde un área de mayor concentración a otra de menor concentración, alcanzando finalmente la misma concentración en todas las áreas.



Informe practico 2: Soluciones y gradientes. Nombre: 1. Complete la tabla con lo observado en cada condición, haga hincapié en la capacidad de identificar al soluto, límites entre fases, etc. Puede incluir esquemas si lo desea.

NaCl-Agua Agua-Aceite antes

de agitar. Agua-Aceite luego

de agitar. Agua-Aceite luego de agregar SDS.

a) ¿Por qué se dice que el agua es un solvente universal?

b) ¿Por qué no se mezcla el agua con el aceite?



2. Grafique el avance de cada mancha, utilice colores diferentes.

¿Cuál se mueve más rápido?, ¿Cómo explicaría las diferencias en caso de haberlas?

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Ava

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(

)

Tiempo (min)

Avance de la marca en agar

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