Xd

1. 1
PROPIEDADES GENERALES
DE LA FASE LÍQUIDA
JAVIER FROYLÁN LAZCANO REYES

2. 2
Consideraciones generales de la
fase líquida
 Los líquidos
 Son de estructura intermedia entre sólidos y gases
 Poseen isotropía y fluidez como los gases
 En el agua las fuerzas que unen a las moléculas
son de puente de hidrógeno.
 Cada átomo de oxígeno es el centro de un
tetahedro cuyos vértices son hidrógeno.
 Al aumentar la temperatura la ordenación se hace
mas lábil.

3. 3
Vaporización:
 Es el paso de líquido a gas, se realiza con
absorción de calor.
 La absorción de calor en la vaporización del
agua significa pérdida de calor por el
organismo, regulación de la temperatura.
 La presión de vapor, es la presión que se
ejerce sobre una columna de mercurio por el
vapor de agua a 37ºC, la presión de vapor de
agua es de 47 mm Hg

4. 4
Vaporización:
Altitud Presión barométrica Presión de aire seco Presión de O2
0 m 760 mm Hg 713 mm Hg 149 mm Hg
1220 656 609 127
2440 564 517 108
6100 349 302 63

5. 5
Tipos de vaporización
 Evaporación. Vaporización del líquido en la superficie libre del
mismo. Tiene lugar hasta que la masa de gas en contacto con la
superficie del líquido esta saturada de su vapor .
 Ebullición . Vaporización de un líquido en toda su masa
formando burbujas de vapor debido a que su presión de vapor
iguala o supera la presión externa.
 Todo aumento en la presión aumenta la temperatura de
ebullición (olla de presión)
 Solidificación. Paso de líquido a sólido al bajar la temperatura
las fuerzas de dispersión se hacen menores que las fuerzas de
cohesión por lo que las moléculas quedan fijas en la red
cristalina. Cuando la presión aumenta, la temperatura de
congelación disminuye

6. 6
Tensión Superficial
 Concepto: “Es la fuerza de cohesión que tiende
a impedir el paso de líquido a gas,
distinguiendo el líquido del gas”
 Se manifiesta en la superficie de los líquidos y no
la poseen los gases.
 Esta fuerza tiende a reducir la superficie
 Se le conoce como energía de superficie y se
define como: “ El trabajo necesario para aumentar
en 1 cm2 la superficie libre del cuerpo”.
 Se expresa en ergios/cm2 o dinas/cm

7. 7
Tensión Superficial
 La molécula situada en la superficie libre del líquido
experimenta atracción al interior del cuerpo,
 Predomina la cohesión y la molécula es atraída
fuertemente al interior del cuerpo.
 La capa de moléculas de la superficie se compara
como una membrana elástica.
 El valor de la tensión superficial depende de la
sustancia en contacto con la superficie libre (gas,
sólido u otro líquido).

8. 8
Tensión Superficial en superficie
líquido-aire a 20° C
Compuesto Din/cm
Agua 72.8
Benceno 28.9
Ácido acético 27.6
Cloroformo 27.1
Tetracloruro de carbono 26.8
Acetona 23.7
Alcohol metílico 22.6
Alcohol etílico 22.3
Eter etílico 17.0

9. 9
Unidades de medición
 Ergios/cm2 y Dinas/cm
 Ergio: unidad de trabajo y energía (cgs). Es
el trabajo realizado por una fuerza de una
dina cuando se desplaza 1 cm.
 1 Ergio = Din/cm

10. 10
Métodos de medición
 Estalagmométrico. En una gota existen dos
fuerzas, una dada por el peso de la gota y otra dada
por la T.S. que la mantiene unida al tubo. La gota
cae cuando su peso iguala a la T.S:.
 Se cuenta el número de gotas (n) de un volumen
(V) del líquido problema con densidad () el peso
(P) de la gota será :
 P = V  g / n
 T.S.= /’(n’/n) (T.S’)
 Calculo de la T.S. sabiendo una T.S.’ de algún
líquido para compararla.

11. 11
Métodos de medición
 Ascenso por un capilar.
 La T.S. es directamente proporcional a la altura
que alcanza el líquido en el tubo, el menisco
cóncavo actúa como una fuerza vertical hacia
arriba (presión capilar) que hace ascender al
líquido dentro del tubo hasta que la presión
hidrostática iguala la presión capilar.
 La presión capilar es proporcional a la T.S. e
inversamente al radio de la curvatura de la
superficie.
 2 T.S./ r =  g h T.S. =  g h r / 2

12. 12
Métodos de medición
 Método de arrancamiento o balanza de
torsión de Du’ Nouy
 Se coloca un arillo sobre la superficie al
desprenderse con cierta fuerza iguala la
T.S.
 T.S. = F g / 4  r

13. 13
Factores que modifican la
Tensión Superficial
 Temperatura: El aumento de temperatura baja la
fuerza de cohesión aumentando la energía cinética
por lo tanto bajando la T.S. Una disminución de
temperatura tiende a aumentar la cohesión
disminuyendo los espacios intermoleculares por lo
cual aumenta la T.S.
 En el agua la T.S. se reduce 16 dinas/cm cuando la
temperatura va de 0 a 100  C Por cada 7 C se
modifica la T.S. 1 din/cm

14. 14
Factores que modifican la
Tensión Superficial
 Sustancias en solución (agentes
tensioactivos)
 Sustancias Batótonas
 Se concentran en la superficie del líquido, son
hidrófobas, rompen los enlaces intermoleculares
disminuyendo la fuerza de cohesión. Son
apolares
 Jabón, sales de anión orgánico, saponinas,
sales biliares, alcoholes.

15. 15
Factores que modifican la
Tensión Superficial
Sustancias Hipsótonas
Tienden a concentrarse en la masa del líquido, son
hidrófilas, tienden a alejarse de la superficie del
líquido, aumentan la fuerza de atracción entre las
moléculas , aumentan la fuerza de cohesión. Son
polares.
Electrolitos, sales inorgánicas
 El jabón tiene los dos extremos, es hidrófilo e hidrófobo.
El primero se concentra en el cuerpo del líquido y el
segundo en la superficie aire-agua. Pequeñas
cantidades de jabón disminuyen la T.S.

16. 16
Aplicaciones Biológicas
 Mecánica pulmonar. El agente tensioactivo que recubre los alveolos es
un fosfolípido (dipalmitoil-lecitina). Este agente es sintetizado por las células
que recubren los alvéolos y posee 2 funciones.
 + Agente batótono, disminuye la T.S. al reducir las fuerzas de adhesión en las
moléculas de agua de la membrana alveolar. Esto ocurre cuando el alveolo
no está insuflado, el alveolo desinflado no se colapsa en sus paredes.
 + Agente hipsótono, aumenta la T.S. del agua del alveolo, cuando el alveolo
está inflado y distendido, esto evita que la sangre trasude hacia el alveolo y
también el plasma evitando el edema. La superficie del alveolo está tapizada
de surfactante, cuando el alveolo se extiende al inflarse, esta sustancia
disminuye por lo tanto es menos eficaz, cuando esta desinflado actúa
bajando la T.S.
 En recién nacido : enfermedad de la membrana hialina del recién nacido o
síndrome de insuficiencia respiratoria o síndrome de sufrimiento respiratorio
del recién nacido.
 El fumar disminuye la cantidad de sustancia surfactante.

17. 17
Aplicaciones Biológicas
 Timpanismo. Distención de la panza de los rumiantes
provocada por acumulación de gas en el rumen.
 Factores:
 Proteínas solubles formadoras de espuma en alfalfas y
tréboles jóvenes
 Sustancias mucoides de saponinas (vegetales) saliva y
bacterias.
 Problemas de adherencias en rumen
 Atonías por quelite y nitritos
 Tratamiento: Disminución de la T.S. con poloxaleno 20 mg/Kg 2
veces al día.. Caminata, Sondas, trocar, rumentomía.
 Muerte por: asfixia por absorción de CO2 a sangre, oclusión de
la aorta posterior y asfixia por presión a cavidad torácica.

18. 18
Aplicaciones Biológicas
 Desinfección. El agente tensioactivo baja la T.S.
provocando que la bacteria modifique su permeanbilidad
propiciando que entre agua (la bacteria estalla) o que
salga agua (la bacteria se deshidrata). Interacción con
las cargas + o – de la membrana bacteriana.
 Saponificación de grasas. La bilis es un agente
batótono, disminuye la T.S. de la grasa del bolo
alimenticio, dividiéndola en diminutas moléculas de
grasa las cuales son susceptibles de absorberse en el
intestino y pasar a sangre. La ausencia provoca heces
grasosas (esteatorrea).

19. 19
Aplicaciones Biológicas
 Antibióticos. Tienen un efecto detergente sobre la
membrana disminuyendo la T.S.. ejem. Polimixina,
novobiocina, anfoterecina y nistatina.
 Constipación. La deshidratación del bolo fecal
origina obstrucción intestinal que puede ser resuelta
con una solución tibia jabonosa administrada vía
rectal, esta penetra en el bolo fecal debido a la baja
T.S. del agua (dada por el jabón y la temperatura)
logrando deshacer el bolo fecal.

20. 20
Adsorción
 Concepto. Se llama adsorción a la
fijación de un gas en la superficie de un
sólido no en toda la masa, siendo las
fuerzas de fijación de tipo físico y
químico (valencia).
 Fijación de CO2 sobre carbón activo
(mascara antigas para CO, CO2 y gases
tóxicos). Campanas de desecación para
productos higroscópicos

21. 21
Absorción
 La absorción es la fijación de un gas en un líquido o
un sólido pero en toda la masa, generalmente por
reacción química.
 El H2SO4 fija el vapor de agua por absorción,
desprendiendo calor.
 El Ca Cl2 fija vapor de agua llegando a disolverse
en el agua (higroscopía).
 El NaOH y el KOH fijan CO2 hasta convertirse en
bicarbonato .
 El CO2 se fija a la Hb por absorción.

22. 22
Adsorción
 La adsorción de un gas en un sólido es rápida y
ocupa todos los puntos de la superficie,
saturándose.
 La adsorción de un gas en un líquido depende de la
concentración y la presión del gas.
 La adsorción es proporcional a la presión parcial del
gas a adsorber.
 A presiones altas la cantidad adsorbida es
constante y aunque aumente la presión (estado de
saturación) no se fija mas gas porque toda la
superficie activa está cubierta.

23. 23
Tipos de adsorción
.
Adsorción verdadera o mecánica o de
Van der Waals.
El equilibrio entre un gas y un sólido se alcanza
rápidamente con solo cambiar la temperatura y la
presión.
La sustancia adsorbida puede separarse fácilmente
del adsorbente.
La temperatura y la presión requeridas son muy
bajas.
Las sustancias adsorbidas forman una capa
molecular única que luego se desprende por
evaporación después de un lapso de tiempo.

24. 24
Diferencias entre adsorción
mecánica y eléctrica.
 La adsorción eléctrica no es reversible
 La cantidad de colorante fijado en la
superficie en la adsorción (química-eléctrica)
no sigue la isoterma de Langmuir.
 No disminuye la adsorción eléctrica al
aumentar la temperatura

25. 25
Factores que modifican la
Adsorción
 Temperatura. El aumento en la energía cinética de las
moléculas al aumentar la temperatura disminuye la adsorción.
 Selectividad de gases al adsorberse sobre los sólidos. Ciertos
gases se adsorben con rapidez y en grandes cantidades, otros
no.
 El grado de adsorción depende de la naturaleza química del
adsorbente.
 El grado de adsorción depende del área del adsorbente
 La cantidad adsorbida depende de la presión parcial del gas
adsorbido.
 La adsorción física es reversible en la mayoría de los casos.

26. 26
Aplicación Biológica
 Farmacología. Los medicamentos se combinan con su receptor
celular de una manera proporcional a la concentración del
medicamento libre y de receptores libres. proporcional al número de
receptores ocupados por el fármaco activo.
 Fijación del O2 sobre la Hb. Los 4 atomos de Fe en cada uno
pueden fijarse una mol de O2 de modo que una mol de Hb transporta 8
átomos de oxígeno
 Fijación de cloroformo sobre la célula hepática.
 Fijación del mercurio sobre el epitelio tubular distal.
 Fijación de la tóxina tetánica sobre tejido nervioso.
 El K+ es adsorbido por los glóbulos rojos mas intensamente que
el Na+ que muestra mas predominio por el plasma.
 Combinación de toxinas con antitoxinas
 Fijación de complemento.

27. 27
Viscosidad
 Es la resistencia al desplazamiento de un
fluido por rozamiento interno.

 Es una resistencia al deslizamiento de un
líquido por rozamiento interno de sus
moléculas.
 Existe la fuerza de cohesión, si contactan con
una pared sólida intervienen las fuerzas de
adhesión (humectación) las moléculas al
desplazarse muestran fricción o rozamiento
entre ellas.

28. 28
Unidades de medición
 La fuerza necesaria (f) para deslizar una capa de fluido con
respecto a otra es proporcional a la superficie y a la variación
de velocidad por unidad de longitud llamada gradiente de
velocidad dv/dx
 F =  dv/dx s
 La constante  se llama coeficiente de viscosidad o viscosidad
del fluido.
 La viscosidad se mide en poises. Un poise es la unidad en la
que para deslizar una capa de 1 cm2 de superficie a la
velocidad de 1 cm/seg respecto a otra estacionaria situada
a 1 cm es necesaria la fuerza de 1 dina.
 El poise es una unidad muy grande, por lo tanto se emplea el
centipoise (10 –2) o el milipoise (10 –3).
 Viscosidad = fuerza x distancia = Dina/cm x seg
 velocidad x área cm/seg x cm2

29. 29
Poise

30. 30
Viscosidad en algunos líquidos
en milipoises
Eter etílico 2.33
Acetona 3.29
Cloroformo 5.63
Alcohol metílico 5.93
Benceno 6.47
Tetracloruro de carbono 9.68
Agua 10.02
Etanol 12.0
Ácido acético 12.2
Glicerina 100 000

31. 31
Métodos de medición
 Viscosidad relativa. Se emplea el viscosímetro de
Ostwald
 Se mide la viscosidad de un líquido en relación a
la viscosidad del agua.
 La viscosidad del agua a 20º C es 0.01002 poises,
 En el viscosímetro de Ostwald los tiempos que
tardan los volúmenes iguales de 2 líquidos en fluir
entre 2 puntos son directamente proporcionales a
las viscosidades respectivas.

32. 32
Viscosidad absoluta
 Si conociéramos las dimensiones exactas del capilar del viscosímetro
así como las condiciones de flujo del líquido podríamos calcular la
viscosidad absoluta.
 Aplicando la ley de Poiseuille a dos líquidos distintos que fluyen en el
viscosímetro de Ostwald, los tiempos que tardan volúmenes iguales de
ambos líquidos son proporcionales a sus viscosidades e inversamente
proporcionales a sus densidades al pasar por un capilar.
 /1 = /1 (t/t1)
 La velocidad con que fluye un líquido en un vaso es inversamente
proporcional a su viscosidad.
  =  r 4 
 8v/t L
  = presión
 r = radio
 v = volumen
 t = tiempo
 L = longitud

33. 33
Factores que modifican la
viscosidad
 Ligaduras de hidrógeno: la viscosidad es alta en
líquidos con este tipo de ligadura.
 Peso molecular alto: aumenta la viscosidad.
 Temperatura: Disminuye la viscosidad al aumentar
la temperatura, aumentando la fluidez. Al aumentar
la temperatura aumenta la fuerza de repulsión, evita
el rozamiento entre moléculas. Durante este proceso
las moléculas absorben energía.
 Elementos en suspensión. Al aumentar estos
elementos aumenta la viscosidad. Ejemplo: Sangre
tiene eritrocitos, leucocitos, plaquetas, grasas etc en
suspensión

34. 34
Aplicaciones Biológicas
 Sistema Cardiovascular la sangre circula por venas y
arterias siguiendo 2 patrones.
 Flujo continuo o laminar. Se logra aumentando la
velocidad progresivamente para impulsar un líquido. Las
láminas vecinas en el líquido se deslizan unas sobre otras
suavemente sin entremezclarse siendo un flujo
silencioso.
 Flujo turbulento. Cuando el flujo lineal sobrepasa la
velocidad crítica, ya no es continuo y se producen
corrientes y remolinos dentro del líquido,
entremezclándose las capas adyacentes.
 El flujo turbulento produce sonidos (soplos cardiacos)

35. 35
Flujo continuo o laminar

36. 36
Flujo turbulento

37. 37
Tipos de líquidos
 Líquidos Newtonianos, su viscosidad permanece
constante cuando cambia la velocidad de flujo.
 Líquidos no Newtonianos, la viscosidad cambia
según la velocidad con que se mueve a través del
sistema.
 La sangre a una velocidad de flujo sanguíneo se
comporta como un líquido newtoniano. Cuando la
sangre se encuentra en reposo o a velocidades muy
bajas, muestra una viscosidad no Newtoniana.

38. 38
Viscosidad de la sangre
 El plasma tiene una viscosidad en 1.8 veces al agua por
elementos en él disueltos (proteínas, carbohidratos etc).
 La viscosidad de la sangre es 4-6 veces superior al agua.
Depende principalmente de eritrocitos.
 La sangre es un coloide , ya que tiene elementos en solución
(electrolitos) y en suspensión (células y proteínas).
 Corazón impulsa el volumen sanguíneo hacia los grandes vasos
en forma turbulenta y al llegar a los capilares llega en forma de
velocidad laminar o flujo continuo provocando la resistencia
periférica.
 La viscosidad condiciona el esfuerzo del corazón.
 Policitemia como consecuencia de enfisema pulmonar causa
un aumento en la viscosidad.
 Anemia y fiebre hay un descenso en la viscosidad.
 Policitemia Vera: aumento de glóbulos rojos fisiológico
(aumento de eritroblastos y esplecnomegalia), padecimiento es
crónico.

39. 39
Aplicación biológica
 El aparato digestivo
 La saliva tiene alta viscosidad debida a las células
de la mucosa
 En el estómago se secreta un moco espeso que
contrarresta el jugo gástrico y protege la mucosa.
 En el intestino se secreta mucina que proteje
igualmente la mucosa y ayuda a la progresión del
bolo alimenticio y del bolo fecal. Medicamentos de
viscosidad alta igualmente protegen al intestino
(peptobismol).

40. 40
Capilares

41. 41
Aplicación biológica
 Anestesia:
 Al bajar la temperatura por anestesia provoca
aumento de la viscosidad de la sangre, se reduce el
flujo sanguíneo.
 En los vasos sanguíneos pequeños como arteriolas,
la velocidad de la sangre disminuye (efecto de
Faharaeu).
 En un animal normal no hay problema con lo
anterior pero en un animal con hematocrito
aumentado (policitemia, mal de alturas, estado de
choque) la viscosidad aumentada, más el descenso
de temperatura ocasiona que se reduzca más el
flujo originando un estado de choque.