Difusión
Experiencia N°1:
Materiales:
- Un vaso de precipitados de 250 cc.
- Agua 200cc.
- Colorante: azul de Metileno 4 a 5 gotas.
1)
En primer lugar, se colocan, en una solución acuosa,
cuatro gotas de un colorante llamado azul de metileno, el cual es
un cloruro de metiltionina, y forma parte de los colorantes del
grupo de la
tiazina, además, forma cristales de color verde
oscuro, solubles en agua, alcohol y
cloroformo. También, se emplea como tinte, como indicador
ácido-base y en medicina.
Al caer en el agua, el colorante tiene, en un primer momento,
una gran concentración de color. A medida que las gotas
bajan, se va disolviendo y ramificando el colorante, y por esto
su color se suaviza; así comienza el proceso
denominado difusión.
Las moléculas de colorante tienden a ir al lugar
opuesto de donde estaban concentradas (superficie). Se dice
entonces, que las moléculas se mueven a favor del
gradiente, dicho de otra forma, desde un lugar de mayor
concentración a uno de menor. ésta es una de las
maneras de transporte de
materiales
externos de la célula
hacia el interior de este: transporte pasivo. En el proceso,
cuanto mayor sea la diferencia de concentraciones, más
rápida será la difusión.
Los movimientos de las moléculas son independientes
entre sí, y a la vez, al azar. A medida que se alcanza el
equilibrio,
las moléculas se mueven más despacio; si existiera
el mismo número de moléculas de colorante y de
agua, no existiría un movimiento
neto en ningún sentido, sino, un movimiento aleatorio.
Transcurridos ocho segundos, éstas dejan de bajar y se
apelmazan, sin llegar al fondo del vaso de precipitados, debido a
que hay una gran concentración de agua, y el colorante ya
llega a un punto de disolución importante. Entonces
las gotas pierden su forma y comienzan a expandirse adoptando una
forma similar a la de un hongo. A partir de aquel momento, el
colorante sube para seguir difundiéndose en el agua que
todavía no había captado colorante; esto lo hace
esparciéndose para los costados, porque es una zona de
poca concentración de colorante. A los 53 segundos, el
colorante llegó a la superficie del agua, y, en ese
momento, ya no se observaban manchas nítidas de
colorante.
Finalmente, podemos caracterizar a este fenómeno como
un proceso de homogenización, que se produce cuando a
igualdad de
presión
y temperatura,
existen diferencias de concentración entre distintos
puntos de un medio o cuando se ponen en contacto medios de
distinta concentración.
Observación: Luego de un tiempo de dejar en reposo la
solución, se observa que el agua había adquirido
una coloración azulada, y, además, no se
distinguían manchas definidas de colorante. Esto se debe a
que el colorante se disolvió de forma pareja y
homogénea en el agua, eliminando zonas de menor o mayor
concentración.
El resultado de esta difusión es una
distribución uniforme de ambos tipos de moléculas
(las de H2O y las del colorante). Cuando todas estas
moléculas alcanzan este estado, y
donde no hay gradientes, se puede afirmar que están en
equilibro
dinámico.
2) El colorante tardó en descender aproximadamente ocho
segundos y, al cabo de 53 segundos subió. El tiempo que
tarda el proceso de difusión está condicionado por
el tamaño del vaso de precipitados, por la temperatura del
agua y por el tamaño de las moléculas del
colorante.
3) El gas se distribuye mucho más rápido
en el aire que el colorante en el agua. Como el volumen del aire
es mayor, la difusión se realiza más rápido.
Un colorante tarda más en realizar el proceso de
difusión en el agua que un gas en el aire, debido a la
ubicación de las partículas. Los átomos en
un sólido están más ordenados que en un
líquido donde pueden desplazarse y fluir
fácilmente, esto se debe a los distintos estados de
agregación de la materia, los
cuales se caracterizan por las distintas posiciones de sus
moléculas.
Página siguiente |