Determinación de la Movilidad Bacteriana

La determinación de la movilidad bacteriana es uno de los parámetros que se utiliza en la identificación de las bacterias. 

El movimiento usual debido a la presencia de flagelos, se puede determinar al microscopio, ya sea a fresco (directamente entre porta y cubre objetos), o mediante gota pendiente. En estos casos es importante diferencias el movimiento  traslatorio de las bacterias (o movimiento verdadero) del movimiento browniano, que es un movimiento vibratorio, originado por choques de moléculas del líquido  contra las bacterias, que provocan vibraciones sin desplazamiento. 

Las bacterias menores de 1 Micra muestran un importante grado de movimiento browniano que pudiera justificar los contactos fortuitos de las bacterias con los soportes cuando el fluido esta en reposo.

Por el otro lado una bacteria baciliforme muestra movimiento browniano cuando se adhiere reversiblemente  y carece del mismo cuando es irreversible la adhesión. En conclusión existen bacterias que alternan simplemente entre rotación y pausas, de modo que durante estas últimas el movimiento browniano sirve para reorientar aleatoriamente a la célula. 

A continuación se muestra un video de bacterias del yogurt en movimiento browniano.

Movimiento Browniano

En 1827 fue anunciado por primera vez uno de los fenómenos referentes al comportamiento de los gases altamente interesado conocido como movimiento browniano.

Robert Brown

Existen en la naturaleza muchos fenómenos que parecieran realizarse sin ningún patrón en particular, algo así es lo que había observado Robert Brown, un botánico que examinaba polen en un recipiente con agua bajo un microscopio.

En 1827 Robert Brown observó como las partículas de polen en el agua se movían de una manera errática, en todas direcciones aún cuando el agua estaba completamente en calma. Por un momento pensó que se trataba de la “vida” que existía dentro del polen, sin embargo, repitió el experimento con diferentes partículas de polvo obteniendo resultados similares. De sus observaciones y las de otros científicos se pudieron obtener un par de conclusiones: que las partículas presentaban mayor movimiento entre más pequeñas fueran y que éste aumentaba también al incrementar la temperatura del líquido. A este tipo de movimiento azaroso se le dio el nombre de movimiento browniano en su honor.
Ludwig Christian Wiener escribió una hipótesis en la que decía que este movimiento se podía explicar si el agua estuviera formada de átomos que chocaran por todas partes. Cabe aclarar que en aquel entonces, las moléculas y los átomos eras solamente especulaciones teóricas, con seguidores y detractores, ya que no se había encontrado aun una forma de confirmarlo.
En 1905 entra en escena Albert Einstein, quien se interesó también en el movimiento aleatorio de las partículas suspendidas en agua, y se preguntó si el movimiento de una partícula lo suficientemente grande para ser observada bajo un microscopio al interactuar con el agua podría ser una prueba de la existencia de los átomos.
Einstein relacionó conceptos ya existentes y con su genialidad pudo encontrar una forma de demostrar la existencia de los átomos, resulta un tanto complicado detallar todas las características de su razonamiento, pero podemos resumir las conclusiones de la siguiente manera:

• El calor o el aumento de la temperatura no es más que la vibración de los átomos. A mayor temperatura, mayor movimiento atómico.
• Los átomos golpean a las partículas por todos lados, y la suma de todas estas fuerzas mueven a las partículas en una dirección o en otra.
• También dedujo que si mediamos el recorrido promedio de una partícula, en lugar de su recorrido real, podíamos obtener el numero de Avogadro (una constante muy utilizada en química), para explicarlo de otra manera, no importaba cuantas vueltas diera un coche para llegar a su destino sino la distancia real en línea recta desde donde partió hasta su destino.

Su teoría no solo logró explicar el movimiento browniano sino que sus observaciones han sido utilizadas para diferentes ramas de la ciencia, basados en procesos estadísticos.

*Referencias:
Damian Vicencio. ¿Qué es el movimiento Browniano? 
http://www.batanga.com/curiosidades/2011/06/16/que-es-el-movimiento-browniano

Postulados de la teoría cinética

Las suposiciones, que representan los postulados básicos de la teoría cinética son:

1. Existen un gran número de moléculas (N), cada una con masa (m), que se mueven en direcciones aleatorias  con diferente rapidez. Esta suposición esta en concordancia con la observación de que un gas llena su contenedor y, en el caso del aire en la Tierra, solo la fuerza de gravedad evita que escape.
2.  Las moléculas están, en promedio, bastante separadas unas de otras. Esto es, su separación promedio es mucho mayor que el diámetro de cada molécula.
   
3. Se supone que las moléculas obedecen las leyes de la mecánica clásica y se supone que interactúan una con otra solo cuando chocan. Aunque las moléculas ejercen mutuamente las fuerzas atractivas débiles entre colisiones, la energía cinética, y por el momento se le ignora.
4. Las colisiones con otra molécula o la pared del contenedor se supone perfectamente elásticas, como las colisiones de las bolas de billar perfectamente elásticas. Se supone que las colisiones son de muy corta duración comparadas con el tiempo entre colisiones. Entonces es posible ignorar la energía potencial asociada con las colisiones en comparación con la energía cinética entre colisiones.

 Inmediatamente con esto se nota que la visión cinética de un gas puede explicar la ley de Boyle.

Mapa conceptual de la teoría cinético-molecular de la materia.

Fig.1.3 Representación de los Postulados de la Teoría Cinética de la materia.

 TEORÍA CINÉTICO-MOLECULAR PARA GASES.
 La relación entre la energía cinética promedio de las moléculas en un gas y la temperatura absoluta, se hace a través de las siguientes suposiciones en torno a las moléculas en un gas. Reflejan una visión simple de un gas, los resultados que predicen corresponden a las características esenciales de los gases reales que están bajas presiones y lejos del punto de licuefacción.  En tales condiciones los gases reales siguen  la ley del gas ideal. 

    Modelo ------> Gas ideal  ----->1 mol de materia
                                             -----> 22.4 L (Vm)
                                             -----> 273 K (0º C) y 1 atm (condiciones normales de temperatura y presión)


Bibliografia: 

*Giancoli, C, Douglas. Fisica. Principios con aplicaciones. Sexta edición. Pearson Educacion, Mexico, 2006.paginas 848

*Navarro Borroel Mónica Berenice. Quimica III. Quinto Grado. E.N.P 7, México, 2014.