Post taggati "concentrazione"

E’ solo questione di tempo
Prof. ssa Filomena Velleca

E’ solo questione di tempo

A cura di il 24 Apr 2013 | Nessun commento

Esplosioni ed erosioni sono trasformazioni della materia che hanno bisogno di tempi molto diversi perché i loro effetti siano evidenti. Si tratta di trasformazioni spontanee, aventi velocità estremamente diverse. Una reazione chimica è tanto più veloce quanto più elevata è la concentrazione dei reagenti e quanto più è elevata la temperatura alla quale avviene. La velocità della trasformazione dipende inoltre dalla natura dei reagenti. Se la reazione avviene in fase eterogenea, ad esempio tra un reagente solido ed uno liquido o gassoso, diventa molto importante la superficie di contatto tra i reagenti stessi. Immaginiamo di trattare con dell’acido cloridrico un pezzetto di marmo: si formeranno delle bollicine di gas e la scaglietta di marmo inizierà a ridursi di volume. Se usassimo la stessa quantità di acido ed un’uguale massa di marmo, ma ridotta quasi in polvere, osserveremmo ancora le bollicine di gas e la scomparsa del marmo ma questa volta in un tempo molto più breve. Per approfondire il discorso, immaginiamo le molecole dei reagenti come dei minuscoli corpi in continuo movimento. Conseguenza inevitabile del loro moto sfrenato è l’urto tra particelle che può talvolta portare alla rottura dei legami chimici (teoria delle collisioni). È proprio grazie a ciò che possono formarsi nuovi legami, che generano i prodotti della reazione. Questo modo di guardare alla reazione ci consente di interpretare le osservazioni fatte prima: se la concentrazione dei reagenti aumenta, c’è da aspettarsi che aumentino anche gli urti tra le molecole. Non tutti gli urti saranno efficaci, cioè in grado di rompere i legami, ma sicuramente aumenterà la probabilità di ottenere i prodotti. Non tutte le molecole, cioè, hanno energia sufficiente per rompere i legami (urto efficace), ma se la probabilità degli urti aumenta, migliora anche la probabilità che si verifichino urti efficaci. Ma cos’è in pratica l’efficacia dell’urto tra molecole? Facciamo un esempio semplice: l’urto frontale tra due auto che sfrecciano a tutta velocità, ha conseguenze ben diverse da quello tra due auto che si strisciano di fianco in un parcheggio… il primo urto è ben più “efficace” del secondo. E aumentando la temperatura dei reagenti, aumenterà l’energia di moto delle particelle. Sarà come trovarsi di fronte un sistema di minuscoli corpi ultra sfrenati, che nello spazio di...

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La viabilità nelle cellule
Prof. ssa Maria Teresa Panico

La viabilità nelle cellule

A cura di il 24 Apr 2013 | Nessun commento

  Il transito delle particelle nei liquidi e nelle cellule non avviene a caso, ma dipende dalla grandezza, dalla polarità e dalla concentrazione delle molecole che li compongono. Cosa accade se aggiungi una zolletta di zucchero ad un bicchiere pieno d’acqua? Dopo un po’ l’acqua del bicchiere risulterà tutta dolce. Come si spiega quello che è accaduto? Lo zucchero si sposta dalla zona dove è più concentrato, verso la zona dove è meno concentrato, cioè si distribuisce secondo un gradiente di concentrazione, e in breve il movimento continuo delle particelle di zucchero renderà dolce tutta l’acqua, essendo la concentrazione diventata uniforme. Questo processo è detto diffusione passiva, ed è un movimento spontaneo di particelle che avviene senza utilizzare alcuna energia. Tale processo è molto frequente nelle cellule, e consente ad alcune molecole come l’ossigeno, l’anidride carbonica e l’acqua di attraversare la membrana cellulare. Zuccheri, sali minerali e aminoacidi, invece, non possono attraversare la membrana spontaneamente, perché sono troppo grandi o perché presentano una carica elettrica. Il loro passaggio avviene sempre secondo gradiente, ma grazie alle proteine di membrana, dette proteine canali, che creano una sorta di corsia preferenziale per agevolare l’ingresso nella cellula di una determinata sostanza; questo processo è chiamato diffusione facilitata. La membrana cellulare, quindi, si lascia attraversare dall’acqua (solvente) ma non da zuccheri o sali minerali (soluto). L’acqua è il principale solvente presente nelle cellule e serve a sciogliere tantissime sostanze; la sua diffusione attraverso una membrana è detta osmosi. Quando una membrana separa due ambienti che presentano concentrazioni diverse, l’acqua spontaneamente si sposta verso la zona dove la concentrazione del soluto è maggiore, come se il soluto attraesse il solvente che si trova al di là della membrana semipermeabile. Una cellula può trovarsi immersa in ambienti diversi e si può osservare che: se una cellula è immersa in una soluzione nella quale la concentrazione dei soluti è maggiore della propria (soluzione ipertonica) la cellula perde la propria acqua e si raggrinzisce. se la cellula si trova all’interno di una soluzione con minor contenuto salino (soluzione ipotonica) essa assorbirà l’acqua dall’esterno e si gonfierà. Nelle soluzioni isotoniche, invece, i due ambienti presentano la stessa concentrazione, le molecole d’acqua attraversano la membrana nelle due direzioni in ugual...

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