fisiologia general y biofisica

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Page 1 Introducción a la Fisiología

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analisis completo de la mitad de la primera unidad

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Page 1: Fisiologia General y Biofisica

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Introducción a la Fisiología

Page 2: Fisiologia General y Biofisica

Page 2

Antecedentes Históricos

La Fisiología

• Etimológicamente, la palabra fisiología procede del griego

• physis, que significa naturaleza

• logos que quiere decir estudio, lógica o regla

Page 3: Fisiologia General y Biofisica

Page 3

• El principal physiólogos griego,• Abuelo del moderno método científico,

• Fue ARISTÓTELES (384-322 a.C.)

• Los fisiólogos de la época pretendían explicar los fenómenos naturales (física, química, biología, etc)

– A partir de la observación, la deducción y la inducción

– Sin llegar a hacer experimentos, por lo menos en la forma que los conocemos hoy

Antecedentes Históricos

Page 4: Fisiologia General y Biofisica

Page 4

• Aristóteles se apoyo en los precedentes hipocráticos de la medicina (Hipócrates de Cos, 460-377 a.C.)

• Correlacionando los elementos de la naturaleza y el medio natural con los contribuyentes del cuerpo humano, especialmente sus fluidos

Antecedentes Históricos

Page 5: Fisiologia General y Biofisica

Page 5

• Todo esta compuesto por materia y forma• Hasta el siglo XVIII el desarrollo de la

fisiología estaba dominado por la Anatomía (la forma) según Johann. W. Goethe (1749-1832) “La función es la forma en acción”

• Época cuando la fisiología empezó a explorar la función de los órganos del cuerpo de los animales y la experimentación reemplazo la mera descripción

Antecedentes Históricos

Page 6: Fisiologia General y Biofisica

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• Pero en el siglo XVI apareció por primera vez el termino physiologia en la obra de Jean Fernel (1497-1558) Medicina

• Fernel considera la Fisiología como la disciplina científica que estudia el funcionamiento de los seres vivos– Contiene el método galénico, la descripción

anatómica del cuerpo

Antecedentes Históricos

Page 7: Fisiologia General y Biofisica

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• Edad Media, el pensamiento medico-fisiologico estuvo dominado por los conceptos hipocraticos actualizados por Galeno en el siglo II (129-219 d. c.)

• Introdujo la tecnica de la diseccion en cadaveres humanos y de animales domesticos.

Antecedentes Históricos

Page 8: Fisiologia General y Biofisica

Page 8

• La Fisiología se separo de la Anotomía– En Europa a partir del siglo XVIII

• Conocimiento fisiológico moderno se estableció a partir de la sistematización del Método Científico y su aplicación

(Galileo 1564-1642,

Descartes 1596-1650)

Antecedentes Históricos

Page 9: Fisiologia General y Biofisica

Page 9

• Fisiología parte de la definición de• CLAUDE BERNARD (1813-1878):

• Conocimiento de las causas de los fenómenos de la vida en estado normal, el

cual nos enseñará a mantener las condiciones normales de la vida y a

conservar la salud– Se ocupa del estudio del funcionamiento normal

del organismo animal (Fisiología Animal)

Antecedentes Históricos

Page 10: Fisiologia General y Biofisica

Page 10

• Tal ciencia se puede dedicar al estudio de las funciones de una especie animal determinada, en cuyo caso se llama Fisiología Especial.

• Si ese estudio se refiere al ser humano, se habla de Fisiología Humana

Antecedentes Históricos

Page 11: Fisiologia General y Biofisica

Page 11

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 12: Fisiologia General y Biofisica

Page 12

• Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia.

• Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas

Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible“

Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 13: Fisiologia General y Biofisica

Page 13

Historia: modelos atómicos

• Puede decirse que la química nace como ciencia a finales del siglo XVIII y principios del XIX, con la formulación por Lavoisier, Proust y Dalton, tras la experimentación cuantitativa de numerosos procesos químicos, de las leyes clásicas de la química:

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 14: Fisiologia General y Biofisica

Page 14

LEYES CLASICAS DE LA QUIMICA

En el siglo XVIII, Antoine Lavoisier, considerado el

padre de la química moderna, estableció la Ley de

la conservación de la masa, formulada en su

libro "Elementos químicos" (1789). En ella se dice

que no se produce un cambio apreciable de la masa

en las reacciones químicas

 

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 15: Fisiologia General y Biofisica

Page 15

LEYES CLASICAS DE LA QUIMICA

• Ley de la conservación de la masa

En una reacción Química existen reactivos y productos

Los reactivos reaccionan para dar origen a los

productos

Los productos se presentan en la

misma cantidad de acuerdo a los reactivos

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 16: Fisiologia General y Biofisica

Page 16

LEYES CLASICAS DE LA QUIMICA

• 2. Ley de la composición definida o constante,

establecida en 1801 por el químico francés Joseph

Proust, establece que un compuesto contiene

siempre los mismos elementos en la misma

proporción de masas

Expresada de otra manera, cuando dos elementos se

combinan para dar un determinado compuesto lo

hacen siempre en la misma relación de masas.  

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 17: Fisiologia General y Biofisica

Page 17

Cuando dos elementos se

combinan para dar un determinado

compuesto lo hacen siempre en la misma relación de masas.  

Siempre que tengamos estas combinaciones, obtendremos los

mismos productos.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 18: Fisiologia General y Biofisica

Page 18

LEYES CLASICAS DE LA QUIMICA

• 3. La ley de las proporciones múltiples. Formulada

por el propio Dalton, se aplica a dos elementos que

forman más de un compuesto: Establece que las masas

del primer elemento que se combinan con una masa

fija del segundo elemento, están en una relación de

números enteros sencillos.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 19: Fisiologia General y Biofisica

Page 19

• La imagen del átomo

expuesta por Dalton en

su teoría atómica, para

explicar las leyes de la

Quimica, es la de

minúsculas partículas

esféricas, indivisibles e

inmutables, iguales entre

sí en cada elemento

químico.

• 1808 John Dalton

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 20: Fisiologia General y Biofisica

Page 20

• En 1808, Dalton publicó sus ideas sobre el modelo atómico de la materia Los principios fundamentales de esta teoría son:

• 1. La materia está formada por minúsculas partículas indivisibles llamadas átomos.

• 2. Hay distintas clases de átomos que se distinguen por su

masa y sus propiedades. Todos los átomos de un elemento

poseen las mismas propiedades químicas.

• Los átomos de elementos distintos tienen propiedades

diferentes.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 21: Fisiologia General y Biofisica

Page 21

• 3.Los compuestos se forman al

combinarse los átomos de dos o

más elementos en proporciones fijas y sencillas. De modo

que en un compuesto los

átomos de cada tipo están en una

relación de números enteros o fracciones

sencillas.

• 4.En las reacciones químicas, los átomos se

intercambian de una a otra sustancia, pero ningún átomo de un

elemento desaparece ni se transforma en un

átomo de otro elemento.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 22: Fisiologia General y Biofisica

Page 22

1897 J.J. Thomson

• Demostró que dentro de

los átomos hay unas

partículas diminutas, con

carga eléctrica negativa, a

las que se llamó

electrones

• De este descubrimiento

dedujo que el átomo debía

de ser una esfera de materia

cargada positivamente, en

cuyo interior estaban

incrustados los electrones.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 23: Fisiologia General y Biofisica

Page 23

• 1911 E. Rutherford • Demostró que los

átomos no eran

macizos, como se creía,

sino que están vacíos

en su mayor parte y en

su centro hay un

diminuto núcleo.

• Dedujo que el átomo debía estar formado por

una corteza con los electrones girando

alrededor de un núcleo central cargado positivamente.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 24: Fisiologia General y Biofisica

Page 24

                                            

                                                                        

                           

                                                   

Rutherford y sus colaboradores bombardearon una fina lámina de oro

con partículas alfa (núcleos de helio). Observaban, mediante una pantalla fluorescente, en qué medida eran

dispersadas las partículas.

La mayoría de ellas atravesaba la lámina metálica sin cambiar de dirección; sin embargo, unas pocas eran reflejadas hacia atrás con ángulos pequeños.

Page 25: Fisiologia General y Biofisica

Page 25

• Éste era un resultado completamente inesperado,

incompatible con el modelo de átomo macizo existente.

Rutherford demostró que la dispersión era causada por un

pequeño núcleo cargado positivamente, situado en el

centro del átomo de oro. De esta forma dedujo que la mayor

parte del átomo es espacio vacío

Observe que solo cuando el rayo choca

con el núcleo del átomo hay desviación.

Page 26: Fisiologia General y Biofisica

Page 26

• 1913 Niels Bohr

Espectros atómicos

discontinuos originados por

la radiación emitida por los

átomos excitados de los

elementos en estado

gaseoso.

Propuso un nuevo modelo

atómico, según el cual los

electrones giran alrededor

del núcleo en unos niveles

bien definidos.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 27: Fisiologia General y Biofisica

Page 27

• En el siglo XVII, Isaac Newton demostró que la luz

blanca visible procedente del sol puede descomponerse

en sus diferentes colores mediante un prisma.

• El espectro que se obtiene es continuo; contiene todas

las longitudes de onda desde el rojo al violeta, es

decir, entre unos 400 y 700 nm (1 nm -nanómetro- = 10-

9 m).

En cambio la luz emitida por un gas incandescente no es

blanca sino coloreada y el espectro que se obtiene al

hacerla pasar a través de un prisma es bastante

diferente.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 28: Fisiologia General y Biofisica

Page 28

• Es un espectro discontinuo que consta de

líneas o rayas emitidas a longitudes de onda

específicas. Cada elemento (es decir cada tipo de

átomos) posee un espectro característico que

puede utilizarse para identificarlo. Por ejemplo, en

el del sodio, hay dos líneas intensas en la región

amarilla a 589 nm y 589,6 nm.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 29: Fisiologia General y Biofisica

Page 29

• Uno de los espectros atómicos más sencillos, y

que más importancia tuvo desde un punto de

vista teórico, es el del hidrógeno. Cuando los

átomos de gas hidrógeno absorben energía por

medio de una descarga de alto voltaje, emiten

radiaciones que dan lugar a 5 líneas en la región

visible del espectro:

• El modelo atómico de Rutherford no podía

explicar estas emisiones discretas de radiación

por los átomos.

Page 30: Fisiologia General y Biofisica

Page 30

Ya vimos las leyes clásicas de la Química, algunos descubrimientos fundamentales que respaldan la existencia del átomo , ahora introduzcámonos en la estructuradel átomo .

Un átomo es una entidad esférica , eléctricamente neutra , compuesta de un

núcleo central cargado positivamente rodeado

por uno o mas electrones con carga negativa.

Una nube de electrones con carga negativa

moviéndose rápidamente ocupando casi todo el

volumen del átomo

Page 31: Fisiologia General y Biofisica

Page 31

ESTRUCTURA DEL ATOMO • Cada elemento químico está constituido por átomos.

• Cada átomo está formado por un núcleo central y 1 o más capas de electrones.

• Dentro del núcleo

residen partículas

subatómicas:

protones (de carga +) y

neutrones (partículas del

mismo peso, pero sin

carga).

Page 32: Fisiologia General y Biofisica

Page 32

ESTRUCTURA DEL ATOMO

NUCLEO

PROTONES

NEUTRONES

ELECTRONES

Page 33: Fisiologia General y Biofisica

Page 33

• Los átomos grandes

albergan a varias

órbitas o capas de

electrones.

• el orbital más

externo se llama la

capa de valencia,

porque determina

cuantos enlaces

puede formar un

átomo

• Los electrones giran

alrededor del núcleo en

regiones del espacio

denominadas órbitas.

Page 34: Fisiologia General y Biofisica

Page 34

En el átomo distinguimos dos partes:

el núcleo y la corteza• El núcleo es la parte

central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, los neutrones.

• La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón.

• La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo.

• La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 35: Fisiologia General y Biofisica

Page 35

• Todos los átomos de un

elemento químico tienen en

el núcleo el mismo número

de protones. Este número,

que caracteriza a cada

elemento y lo distingue de

los demás, es el número

atómico y se representa

con la letra Z.

SIMBOLO DEL ELEMENTO

NUMERO ATOMICO

NUMERO MASICO

EA

Z

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 36: Fisiologia General y Biofisica

Page 36

NUMERO ATOMICO

NUMERO MASICO

La suma del número de protones + neutrones

Número que es igual al número total de

protones en el núcleo del átomo.

Es característico de cada elemento químico y

representa una propiedad fundamental

del átomo: su carga nuclear.

EA

Z

Page 37: Fisiologia General y Biofisica

Page 37

PARA EL ELEMENTO QUE CONTIENE

• Numero

atómico =Cantidad de protones en el núcleo = 79

• Numero de

masa = Suma Protones + Neutrones= 197

• Neutrones =Numero de masa – Protones

= 197-79=118

• Cantidad de electrones= 1• Cantidad de protones= 79• Por esto el átomo es

eléctricamente neutro

79 p118n

Encuentre

Page 38: Fisiologia General y Biofisica

Page 38

DE ACUERDO A LA INFORMACION ANTERIOR DIGA DE QUE ELEMENTO SE TRATA

• En la tabla periódica encontramos esta información para cada elemento

• 79 p• 118n

Los elementos se ubican en orden creciente de su numero atómico en la

tabla periódica

Page 39: Fisiologia General y Biofisica

Page 39

Page 40: Fisiologia General y Biofisica

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• El elemento de número atómico = 79 es

• ¿En que grupo está el elemento?

Au = oro

Está en el grupo IB por tanto es un metal de

transición

¿En que periodo está el elemento?

1

2

3

4

5

6

7

Está en el periodo 6 , por tanto tiene 6 electrones en su

ultima capa

Page 41: Fisiologia General y Biofisica

Page 41

Si

DESARROLLE EL SIGUIENTE EJERCICIO

• Nombre • Numero atómico• Numero de masa• En que grupo y periodo esta el elemento

Encuentre

TAREA

Page 42: Fisiologia General y Biofisica

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Ejercicio en Clase

• Al• Na• H• He

• 96• 63• 24• 20

Page 43: Fisiologia General y Biofisica

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ISOTOPOS

• Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo

número atómico, pueden tener distinto número de neutrones.

Llamamos isótopos a las formas atómicas de un mismo elemento que se diferencian en su

número másico.

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 44: Fisiologia General y Biofisica

Page 44

• Veamos un ejemplo

Todos los átomos de Carbono tienen 6

protones en el núcleo (Z=6), pero solo:

El 98.89% de carbono natural tiene 6

neutrones en el núcleo A=12

Un 1.11% tiene 7 neutrones en el núcleo

A= 13.

Una cantidad aun menor 0.01% tiene 8

Neutrones A= 14

Todos los átomos de un elemento son idénticos en número atómico pero no en su masa atómica

Número atómico es igual al

número total de protones en el

núcleo del átomo

Masa atómica también peso atómico, es el

promedio de las masa de los

isotopos encontrados

naturalmente de un elemento pesado

de acuerdo con su abundancia

Los isotopos de un elemento son átomos que tienen diferente número de neutrones y por tanto una masa atómica diferente.

Page 45: Fisiologia General y Biofisica

Page 45

Page 46: Fisiologia General y Biofisica

Page 46

• Símbolo de un elemento: Se utiliza para designar a un elemento que es diferente a otro, y en general representa el nombre del este en latín o en ingles por ejemplo:

HEMOS ESTUDIADO EL ATOMO , AHORA ENCONTREMOS UTILIZANDO LO APRENDIDO LA FORMULA Y PESO MOLECULAR DE UN COMPUESTO

Previo a ello recordemos

Carbono - C viene del latín carbo, ”rescoldo”

Mercurio - Hg , se nombra por el planeta , pero su símbolo revela su nombre original hidragyrun.

El Hidrógeno se basa en una acción química ,del griego hidros=agua y genes generador

Cloro del griego chloros= amarilli verdoso

Page 47: Fisiologia General y Biofisica

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• Fórmula Química Indica el numero relativo de átomos de cada

Elemento en una sustancia

Na2SO4 (s)

No. de átomos

Tipos de átomos

Estado

En este caso vemos que existen en el compuesto 3 tipos diferentes de elementos:

Sodio (Na)

Azufre (S)

Oxígeno (O)

Teoría Atómico-Molecular de la Materia

Page 48: Fisiologia General y Biofisica

Page 48

Na2SO4 (s)

No. de átomos

Pasos para encontrar el peso fórmula

1. Determinar cuantos átomos de cada elemento hay en la

formula

• En este compuesto existen:

• 2 átomos de Sodio (Na)

• 1 átomo de Azufre (S)

• 4 átomos de Oxígeno (O)

2. Multiplicamos el número de átomos con su respectivo

peso atómico (el peso atómico aparece en la tabla

periódica)

Page 49: Fisiologia General y Biofisica

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• En este compuesto existen:

• 2 átomos de Sodio (Na) y el peso atómico del sodio es de 22.99 g

• 1 átomo de Azufre (S) y el peso atómico del Azufre es de 32.07 g

• 4 átomos de Oxígeno (O) y el peso atómico del Oxigeno es de 16 g

Calculamos 2 átomos Sodio (Na) * 22.99 g = 45.98 g 1 átomo de Azufre (S) * 32.07 g = 32.07 g 4 átomos de Oxígeno (O) * 16 g = 64 g

Sumando los resultados anteriores

45.98 g

32.07 g

64 g

142.05 g es el peso formula o peso molecular.

Na2SO4

Page 50: Fisiologia General y Biofisica

Page 50

ENCUENTRE EL PESO FORMULA DE LOS SIGUIENTES COMPUESTO

ELEMENTO NUMERO DE ATOMOS

PESO ATOMICO TOTAL

El ozono O3 , contribuye al smog, componente natural de la estratosfera que absorbe la radiación solar dañina

La Glucosa , azúcar presente en la mayoría de las frutas con formula

C6H12O6

ELEMENTO NUMERO DE ATOMOS

PESO ATOMICO TOTAL

Page 51: Fisiologia General y Biofisica

Page 51

Ejercicios en clase

Page 52: Fisiologia General y Biofisica

Page 52

Estados de Agregación de la Materia

Page 53: Fisiologia General y Biofisica

Page 53

Características generales

Teoría cinética de la materia Estructura interna de los estados de agregación Estado sólido

Estado líquido Estado gaseoso

Cambios de estado Temperatura y teoría cinética Fusión y solidificación Vaporización y condensación Sublimación

Estados de Agregación de la Materia

Page 54: Fisiologia General y Biofisica

Page 54

CARACTERÍSTICAS GENERALES•Tradicionalmente, se suele decir que la materia se presenta en los estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso.

•Las características diferenciales de estos tres estados son:

Estado

Sólido

Líquido

Gaseoso

Forma Constante Variable Variable

Volumen Constante Constante Variable

Rigidez Rígidos No rígidos No rígidos

Fluyen Fluyen Fluidez No fluyen

Fluidos

Otras características

Resistentes a la deformación

Superficie libre plana y horizontal

Compresibles y

expansibles

Aparte de estos tres estados de agregación es interesante considerar un cuarto estado, llamado plasma, en el que la

materia está formada por una mezcla de núcleos atómicos y electrones. El plasma constituye el 99% de la

materia del universo, pues en él se encuentra toda la materia que forma

el Sol y las demás estrellas, a temperaturas de miles y millones de

grados.

Page 55: Fisiologia General y Biofisica

Page 55

TEORÍA CINÉTICA DE LA MATERIA

•La teoría cinética establece que la materia está constituida por pequeñas partículas (átomos, moléculas o iones) que están en continuo movimiento y entre ellas existen espacios vacíos. •En cada uno de los tres estados de agregación las partículas mínimas (átomos, moléculas o iones) se disponen de manera diferente

La distancia entre las partículas es mayor en el estado gaseoso que en el líquido, y en éste mayor que en el sólido.

Las fuerzas de atracción entre estas partículas mínimas (fuerzas de cohesión) son mayores en los sólidos que en los líquidos y en éstos mayores que en los gases.

Gaseoso Líquido Sólido

Estructura interna de los estados de agregación

Page 56: Fisiologia General y Biofisica

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Estados agregación H2O

Page 57: Fisiologia General y Biofisica

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Estados de agregación Br2

Page 58: Fisiologia General y Biofisica

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Estado SólidoEn estado sólido las partículas últimas (ya sean moléculas, átomos o iones), se encuentran en contacto unas con otras y dispuestas en posiciones fijas.

Las partículas pueden vibrar alrededor de sus posiciones fijas, pero no pueden cambiar de posición.

De ahí la forma y el volumen invariables y la débil compresibilidad de los sólidos.

Page 59: Fisiologia General y Biofisica

Page 59

• En los sólidos cristalinos, las partículas obedecen aun

orden geométrico, que se repite a través de todo el sólido,

constituyendo la red o retículo cristalino.

• De éste puede considerarse sólo una parte representativa

que se llama celdilla unidad. Las diversas formas de

cristales no son más que la traducción externa de la

simetría interna de la red.

Estado SólidoCeldilla unidad del

NaCl. Red simetría cúbica

Page 60: Fisiologia General y Biofisica

Page 60

• Lo usual es que en los sólidos no se aprecie, a simple vista la ordenación cristalina.

• Esto se debe a que cualquier porción de materia no es un retículo cristalino gigante, sino un conjunto de pequeños cristales interpenetrados estrechamente

• En los sólidos amorfos, como el vidrio o las resinas sintéticas, la distribución de las partículas carece del orden mencionado

El SiO2 se presenta en dos formas: a) el cuarzo cristalino, b) el vidrio de cuarzo, amorfo. (Las estructuras se han representado en dos dimensiones, por esto, parece como si él Si tuviese valencia 3)

Estado Sólido

Page 61: Fisiologia General y Biofisica

Page 61

Red iónica NaCl

Red atómica Diamante (C)

Red metálica

Au

Red atómica Sílice (SiO2)

Estado Sólido

Page 62: Fisiologia General y Biofisica

Page 62

Estado Líquido• En los líquidos las partículas

constituyentes están en contacto unas con otras.

• De ahí que los líquidos posean volumen constante y débil compresibilidad, También por esto, las densidades de los líquidos son, en general, algo inferiores a las de los sólidos, aunque del mismo orden.

• Las partículas que constituyen el líquido no se encuentran fijas, sino que pueden moverse unas en relación a otras.

• Por esto los líquidos fluyen y no tienen forma forma propia, adoptan la forma del recipiente que los contiene.

Page 63: Fisiologia General y Biofisica

Page 63

Br2 líquido

H2O líquida

Hg líquido

Estado Líquido

Page 64: Fisiologia General y Biofisica

Page 64

Estado Gaseoso

•En estado gaseoso las partículas son independientes unas de otras, están separadas por enormes distancias con relación a su tamaño.

•De ahí, la gran compresibilidad y los valores extremadamente pequeños de las densidades de los gases

Page 65: Fisiologia General y Biofisica

Page 65

Estado Gaseoso• Las partículas de un gas se mueven

con total libertad y tienden a separarse, aumentando la distancia entre ellas hasta ocupar todo el espacio disponible.

• Por esto los gases tienden a ocupar todo el volumen del recipiente que los contiene.

• Las partículas de un gas se encuentran en constante movimiento en línea recta y cambian de dirección cuando chocan entre ellas y con las paredes del recipiente.

• Estos choques de las partículas del gas con las paredes del recipiente que lo contiene son los responsables de la presión del gas.

• Las colisiones son rápidas y elásticas (la energía total del gas permanece constante).

Page 66: Fisiologia General y Biofisica

Page 66

Cl2 gaseoso

HCl y NH3 gaseosos

Estado Gaseoso

Page 67: Fisiologia General y Biofisica

Page 67

GASES Desorden total Partículas tienen

completa libertad de movimiento.

Partículas tienden a estar alejadas entre si

Forma y volumen variable

LÍQUIDOS Menor desorden Partículas tienen

movimiento relativo entre si

Partículas en contacto unas con otras

Forma determinada al recipiente que los contieneVolumen constante

SÓLIDOS Orden Partículas fijas en

posiciones determinadas.

Partículas unidas entre si. Fuerzas de cohesión mayores

Forma y volumen constante

Calentar

Enfriar

Calentar o reducir presión

Enfriar o comprimir

RESUMENCaracterísticas estados agregación

Page 68: Fisiologia General y Biofisica

Page 68

CAMBIOS DE ESTADO

S Ó L I D O L Í Q U I D O G A S E O S O

sublimación

fusión vaporización

sublimación regresiva

solidificación condensación

Page 69: Fisiologia General y Biofisica

Page 69

Temperatura y Teoría cinética de la materia

•Cuando se calienta un cuerpo, las partículas que lo constituyen adquieren más energía y esto les permite moverse aún más rápidamente.

•La energía relacionada con el movimiento (velocidad) de las partículas, se denomina energía cinética.

•No todas las partículas de un cuerpo tienen la misma energía cinética; algunas la pierden al chocar con sus vecinas y otras, por el contrario, la ganan.

Page 70: Fisiologia General y Biofisica

Page 70

•La temperatura mide la energía cinética media (promedio) de las partículas de un cuerpo

•La temperatura de un cuerpo es proporcional al movimiento de agitación de sus partículas.

•Los cambios de estado pueden explicarse convenientemente según la teoría cinética de la materia

Temperatura y Teoría cinética de la materia

Page 71: Fisiologia General y Biofisica

Page 71

Fusión y Solidificación•La fusión es el paso de sólido a líquido. •Para conseguirla hay que aumentar la temperatura del sólido.Al calentar un cuerpo sólido, aumenta la energía de

las partículas y, con ella, la amplitud de las vibraciones, esto hace que el sólido se dilate.

Llega un momento en que esta energía es suficiente para vencer las fuerzas de cohesión entre las partículas y éstas comienzan a resbalar unas sobre otras.

Entonces se produce la fusión

Page 72: Fisiologia General y Biofisica

Page 72

El proceso inverso a la fusión se denomina solidificación, es el paso de líquido a sólido, y para conseguirla hay que disminuir la temperatura del cuerpo.

Fusión y Solidificación

Fusión

Solidificación

Page 73: Fisiologia General y Biofisica

Page 73

Fusión del hielo H2O

Fusión del hierro

Page 74: Fisiologia General y Biofisica

Page 74

Fusión

Durante la fusión, la energía calorífica se emplea en romper las fuerzas atractivas entre las moléculas, no en aumentar la temperatura que, como puede observarse en la gráfica, permanece constante.

Gráfica temperatura-tiempo de calentamiento para una sustancia pura

Page 75: Fisiologia General y Biofisica

Page 75

Vaporización y Condensación

La vaporización es el paso del estado líquido al gaseoso.

Puede conseguirse aumentando la temperatura del líquido o bien disminuyendo la presión sobre él.

Al calentar un líquido, aumenta la velocidad de desplazamiento de las partículas y, con ella, su energía.

Esta energía es suficiente para que las partículas próximas a la superficie del líquido puedan vencer las fuerzas de cohesión que las demás les ejercen y escapar a su atracción. Entonces se produce la vaporización.

.

Page 76: Fisiologia General y Biofisica

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• Al elevarse la temperatura del

líquido, la velocidad media de las

partículas aumenta y cada vez es

mayor el número de ellas que pueden

escapar y pasar al estado gaseoso,

grupos grandes de partículas se

mueven en todas las direcciones y

dejan espacios vacíos entre ellos

(burbujas); dichos espacios,

contienen unas pocas partículas en

movimiento muy rápido.

Vaporización y Condensación

Page 77: Fisiologia General y Biofisica

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•El proceso de vaporización tiene lugar de dos formas:

La evaporación es un fenómeno que se produce

exclusivamente en la superficie del líquido y a cualquier

temperatura. La evaporación aumenta al aumentar la

temperatura y disminuir la presión sobre el líquido.

La ebullición es un fenómeno que afecta a toda la masa del

líquido. Tiene lugar a una temperatura determinada constante,

llamada temperatura o punto de ebullición de la sustancia que

también depende de la presión.

Vaporización y Condensación

Page 78: Fisiologia General y Biofisica

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Vaporización y Condensación

El proceso inverso a la vaporización se llama condensación o licuación, es el paso de gas a líquido, Se consigue disminuyendo la temperatura del gas o bien aumentando la presión sobre él.

A medida que disminuye la energía de las partículas gaseosas, éstas son capturadas

por las fuerzas de cohesión y pasan al estado líquido.

Vaporizació

nCondensación

Page 79: Fisiologia General y Biofisica

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Vaporización de nitrógeno N2

Vaporización de bromo

Page 80: Fisiologia General y Biofisica

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Sublimación

•La sublimación es el paso directo del estado sólido al gaseoso. La sublimación

regresiva es el proceso inverso

•Para que se produzca es necesario que los cuerpos se encuentren en unas

determinadas condiciones de presión y temperatura, que varían según la sustancia

de que se trate.

Sublimación de yodo

Page 81: Fisiologia General y Biofisica

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SolidificaciónFusión

CondensaciónVaporización

Sublimación Sublimación Regresiva

Sólido

Gas

líquido

ENERGIA

RESUMENCambios de estado