Sistemas Físico-Químico
Los Fluidos
Todos los cuerpos que nos rodean, sea cual sea su estado las se encuentran formados por moléculas que se atraen entre sí.
Las moléculas de los cuerpos en estado sólido se encuentran muy próximas, existiendo entre ellos una gran fuerza de atracción, lo que origina que permanezcan en una posición casi fijay por consiguiente proporciona cuerpo forma y volumen concretos.
En los líquidos, la separación entre las moléculas es mayor en los sólidos. Por tanto, la fuerza de atracción entre ellas es menor. Esto hace que el líquido teniendo un volumen fijo, adquiera diversas formas, dependientes del recipiente en que se encuentre.
Las moléculas de los gases se encuentran muy separadas entre sí. Casi libres. Las fuerzas inter moleculares son, por tanto, muy pequeñas. Tanto el volumen como la forma de los cuerpos en este estado son variables. Llamamos fluidos los líquidos y a los gases. En ellos, como ya se ha dicho, las fuerzas entre moléculas (cohesión) son débiles. Una característica por tanto de los fluidos es la movilidad de sus moléculas. La siguiente son también propiedades que afectan a los fluidos e inciden de alguna manera en el campo de la biología.
Expansión y difusión
El termómetro es un aparato que se utiliza para medir la temperatura. En su interior lleva un líquido: el Mercurio. Cuando hace frío, la columna de mercurio se encuentra baja. Cuando aumenta la temperatura, la columna sube. Al no haber entrado más mercurio desde el exterior, el que había aumentado de volumen, se ha dilatado, se ha expandido.
Todos los cuerpos se dilatan con el calor. Los gases también. Al tener sus moléculas libres, éstas tienden a separarse aún más con el calor, a ocupar más espacio y por consiguiente, a aligerar su peso. Este es el fundamento de los globos aerostáticos.
Expansión es aumento de volumen por efecto del calor.
Expansibilidad, que no debe confundirse con expansión, es la tendencia que tienen los gases a ocupar el mayor espacio posible.
Toma un vaso con agua clara y transparente. Deja caer en el unas gotas de tinta. Oscurecen la zona en que han caído y poco a poco van extendiéndose por toda la masa de líquido, acabando por teñirlo en su totalidad. Se ha producido una difusión. Desde el punto de caída, las moléculas se han ido extendiendo, colocándose entre las del agua, hasta repartirse de manera uniforme.
Difusión es la penetración de las moléculas de un cuerpo entre las moléculas de otro.
Dispersiones, disoluciones y coloides
Tomemos ahora tres vasos de vidrio y pongamos agua en los tres.
Colocamos en el primero polvo de tiza. En el segundo, sal; y en el tercero, clara de huevo.
Agitamos los tres con una varilla de vidrio y veamos qué sucede en cada uno.
En el primer vaso encontramos el principio una mezcla aparentemente homogénea de polvo de tiza y agua. Esta difusión de un cuerpo en otro, permite la conservación en ambos de sus propiedades por lo que se llama dispersión.
Toda dispersión da como resultado el depósito de una sustancia en la otra. El polvo de tiza, al cabo de un tiempo, quedará depositado en el fondo del vaso. Las dispersiones son características de sustancias insolubles entre sí.
En el segundo vaso, la sal ha desaparecido, se ha mezclado íntimamente con el agua. Podemos no obstante comprobar su presencia en el agua, por el sabor salado que ésta tiene ahora. Esta unión es definitiva. Por mucho tiempo que transcurra la sal no se separará del agua. Esto es una verdadera disolución.
En el tercer vaso, el aspecto de la mezcla es distinto los anteriores. Parece que la clara de huevo se ha mezclado con el agua y que la mezcla es aparentemente uniforme. No se aprecian a simple vista partes diferenciadas, pero sí se nota el agua ha cambiado en algo, se nota distinta. Esta unión es también resistente al tiempo. Hemos obtenido en ella una disolución coloidal o coloide.
La diferencia de las tres mezclas no podremos encontrarla en el agua ya que esta era igual los tres vasos. La diferencia estuvo en las sustancias añadidas.
La pista está formada por partículas de tamaño relativamente grande, mucho mayores que las del agua. Partículas de la sal, por el contrario, son de tamaño pequeñísimo; además las moléculas que las componen se separan fácilmente y de esta forma pueden interponerse entre las moléculas de agua. Las partículas de la clara de huevo son de tamaño intermedio. Reciben el nombre de micelas. Y a las sustancias de estas características, como la clara de huevo, se les llama “coloides” por su parecido con la cola que se utiliza en carpintería para pegar la maderas.
en toda disolución coloidal se distinguen dos fases:
- La fase dispersa, conjunto de partículas que se encuentran esparcidas en un medio líquido
- La fase dispersante, medio en el cual se encuentran las partículas de la fase dispersa
El efecto Tyndall
Si iluminamos con un rayo de luz perpendicular a la dirección de la visión a una disolución coloidal contenida en un recipiente de cristal, observaremos que el rayo queda perfectamente definido por las micelas del coloide, que originan la difracción de la luz.
Este hecho es conocido con el nombre de efecto Tyndall.
Es un fenómeno parecido al que se observa en una habitación oscura en la que penetra un rayo de luz e ilumina los partículas de polvo en suspensión en la atmósfera.
