Informe 1 fisico quimica

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Introducción

En la naturaleza muchos sistemas biológicos están en constante intercambio de materia y energía con su entorno, particularmente la capacidad de metabolizar permite obtener energía a partir de sustratos como glucosa, proteínas, etc. liberando gases como: oxígeno (O₂), dióxido de carbono (CO₂), nitrógeno (N₂) e hidrógeno (H₂)

En el caso de microorganismos, como las levaduras, encondiciones favorables (adecuada temperatura, suficiente alimentos, etc.) emite CO₂ producto de la respiración celular. Este ascomiceto es de notable importancia en la industria y por ello es necesario cuantificar las emisiones de volumen de gas de CO₂ que emiten en un ambiente en condiciones favorables.

Para cuantificar los niveles de CO2 hacemos uso del manómetro de Warburg que consiste en untubo capilar en forma de U con un fluido manométrico en la base, generalmente es el mercurio. A través de un tubo se conecta hacia el pocillo manométrico donde se encuentra la solución de microorganismo con nutriente.

El cálculo del volumen se realiza con la siguiente expresión:

V=HK

El valor de K es conocido como la constante del manómetro de Warburg y esfunción del volumen del espacio gaseoso disponible en mm3, temperatura experimental en grados Kelvin, el volumen de fluido en el recipiente manométrico en mm3, coeficiente de absorción del gas y de la presión atmosférica.


Objetivos:


Aplicar la ley de los gases, en la manometría a volumen constante.
Determinar el volumen de un gas generado por un sistema biológico a dos temperaturas.
Calcularla constante de Warburg (K), para el manómetro.


























Resultados y discusiones:

|Tiempo (Min) |Distancia (mm) |
|5 |3 |
|10 |4 |
|15 |6 |
|20 |9 |
|25 |11 |
|30|11 |
|35 |9 |
|40 |8 |


La temperatura T₁=303K no arrojó resultados significativos medibles en mm, por lo que pasamos a utilizar la temperatura T₂=323K. La tabla mostrada indica los resultados a T₂ y un volumen encerrado V₀ en el manómetro de Warburg de 458 mL o 458000 mm³. El volumen del fluido Vf=150mL, en que estaba contenida el azúcar y la levadura en solución con agua destilada. Por otro lado el volumen constante de gas encerrado dentro del manómetro Vg=308 mL.

Los valores mostrados por la tabla fueron hechos a un volumen y temperatura constante y buscaban establecer la distancia recorrida por el fluido manométrico en este caso el mercurio (Hg), al sufrir éste una presión ejercida porel CO₂ producido por el metabolismo de la levadura.

|Tiempo (Min) |Presión (mmHg) |
|5 |747.1 |
|10 |748.1 |
|15 |750.1 |
|20 |753.1 |
|25 |755.1 |
|30 |755.1 |
|35 |753.1 ||40 |752.1 |


Por otro lado debido a que el fluido manométrico es el mercurio, podemos asumir que la distancia recorrida en lugar de ser medida en mm, puede ser interpretada a su vez como mmHg; sin embargo, debemos utilizar una corrección debido a que cuando se arma el equipo el mercurio ya se encuentra a una presión atmosférica 744.1 mmHg (presión atmosféricaen La Molina) y cuando se cierra el sistema manométrico éste aún mantiene la presión de 744.1 mmHg, por lo que si se quiere utilizar el mmHg, se le debe sumar a la distancia recorrida los 744.1 mmHg restantes. De esta manera podemos obtener el gráfico siguiente de presión contra tiempo:


[pic]
Debido al comportamiento de la curva no es posible realizar un análisis de regresión lineal,...
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