fmh chi 2012.-soluciones
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CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
QUIMICA MÉDICA
Mg. Helda C. Del Castillo C.
2012
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• Unidades químicas de masa: masa molar. Densidad, presión y temperatura. Soluciones. Expresión de las concentraciones químicas: mEq, mM y mOsm. Expresión de las concentraciones físicas. %(m/m), % (m/v) y %(v/v); ppm.
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Solución = ???
La sustancia disuelta = ???; El solvente es = ???.
p.ej., en una solución acuosa de NaCl, el cloruro de sodio es = ???, el solvente = ???.
p.ej., el agua y el metanol, CH3OH, la designación de solvente y soluto puede ser completamente arbitraria.
Aire, aleaciones
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Una Solución es una mezcla homogénea compuesta de un soluto disuelto en un solvente
El solvente es el compuesto presente en mayor cantidad
El soluto y el solvente pueden existircomo moléculas o iones
Las soluciones pueden existir en cualquierade los tres estados de la materia
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COMPONENTES DE UNA DISOLUCIÓNCOMPONENTES DE UNA DISOLUCIÓN
5
Un disolvente es un líquido o un gas en el que se hadisuelto algún otro material (líquido, sólido o gaseoso)
llamado soluto.
Soluto Solvente Solución
Soluto (se encuentra en menor proporción).Disolvente o solvente(se encuentra en mayor proporción y
es el medio de dispersión).
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¿qué cantidad de un soluto se encuentra disuelto en un solvente para formar una solución? o en otras palabras, ¿cuál es la concentración de una solución?
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Concentración
Expresionesrelativas
Expresionescuantitativas
diluido concentradoExpresionesPorcentuales
Partes por millón(ppm)
% en masa% (m/m)
% volumen-volumen% (v/v)
% masa-volumen% (m/v)
Unidades Químicas
Molaridad
Osmolaridad
Normalidad
MolalidadUnidades Físicas
Unidades de masa por unidades de volumen 20kg de KCl/L solución
Masa del soluto por masa del solvente 5.2 gr de NaCl en 100 gr de agua
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Expresiones Relativas• Soluciones Diluidas
– Contiene una cantidad relativamente pequeña de soluto.
– Ejemplo, un refresco de limonada “ralo” contiene poca cantidad de jugo de limón en relación a la cantidad de solvente; que es el agua.
• Soluciones Concentradas– Contiene una cantidad
relativamente grande de soluto.– Ejemplo, un fresco “fuerte” es
concentrado. Contiene una mayor cantidad de jugo limón disuelta.
8
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Expresionescuantitativas
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Soluciones porcentuales
I. PORCENTAJE EN MASA: (%m/m)(%g/g)• Expresa la masa en gramos de soluto por
cada 100 g de disolución.• msoluto % masa (g) = ————————— · 100
msoluto + mdisolvente
masa soluto% (masa/masa) = x 100%
masa soluciónmasa solución = masa soluto + masa solvente
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masa soluto% (m/v) = x 100%
volumen solución
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II. PORCENTAJE MASA-VOLUMEN : (%m/v)(%g/v)
Este método expresa la concentración en gramos de soluto por 100 mL de solución.
Soluciones porcentuales
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III. PORCENTAJE EN VOLUMEN: (%v/v)
• Se obtiene dividiendo el volumen del soluto entre el volumen total de la solución y multiplicando por 100.
volumen soluto% (v/v) = x 100%
volumen solución
Soluciones porcentuales
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1. ¿Qué masa de una solución de NaCl al 5% m/m contiene 3.2 gr de NaCl.?
a) Una solución al 5% contiene 5 gr de NaCl en 100 gr de solución
Puede hacerlo por una simple regla de tres.• Una solución al 5% contiene :
5 gr de NaCl -------- 100 gr de solución• 3.2 -------- X• X= (3.2x100)/5 = 64 gr de solución.
Ejercicios: porcentaje en masa
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• Se prepara una solución mezclando 1.00 g de etanol, con 100.0 g de agua. Calcule el % en masa del etanol en esta solución.
• Calcule la cantidad en gramos de azúcar que se deben disolver en 825 g de agua para preparar una solución al 20.0%.
• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior
– Respuesta: 206.25 g
2
1.00g etanol% (m/m) = x 100% =
100.0g H O + 10.9
.00g etan90% e
oltanol
masa de solución
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– Calcule el porcentaje de cloruro de sodio si se disuelven 19.0 g de esta sal en suficiente cantidad de agua para hacer 175 g de solución.
– Calcule el porcentaje de cloruro de sodio si se disuelven 8.50 g de esta sal en suficiente cantidad de agua para hacer 95.0 g de solución.
• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior– Respuesta: 8.95%
19.0g sal% (m/m) = x 100% =
175g sol10.9%
uciónNaCl
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• Calcule el número de gramos de agua que deben agregarse a 10.0 g de NaNO3 para preparar una solución acuosa al 2.00%.
• Calcule el número de gramos de agua que deben agregarse a 5.85 g de KCl para preparar una solución acuosa al 5.00%.
• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior
– Respuesta: 111.15
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98.0g agua10.0g NaNO x 490 g agua
2.00g NaNO
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– Calcule el número de gramos de soluto que deben disolverse en 350 g de agua para preparar una solución de sulfato de potasio al 15.0%.
b) X g x 100% = 15% X = 61.7g soluto
Xg+ 350g
– Calcule el número de gramos de soluto que deben disolverse en 15.0 g de agua para preparar una solución de cloruro de potasio al 10.0%.
• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior– Respuesta: 1.67 g
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15.0g Soluto350g H O x 61.7 g soluto
85.0g H O
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2.¿Cómo preparo 50 gr de una solución al 12% m/m a partir de BaCl2 .2H2O y agua destilada?.Una solución al 12% debe contener 12 gr de BaCl2 por 100 gr de soluciónSi quiero preparar 50 gr de solución ésta debe contener 6 gr
El PM del BaCl2 = 208 pero el de BaCl2 .2H2O = 244Es decir 208 gr de BaCl2 están contenidos en 244 de BaCl2 .2H2O 6 gr estarán en: 6(244/208)= 7.04 gr de BaCl2 .2H2O
50gr de solución – 7.04 gr de sal = 43 gr de aguaSe pesan 7.04 g de BaCl2 .2H2O y se anaden 43 g de agua.
Ejercicios: porcentaje en masa
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Ejercicios: porcentaje masa- volumenmasa soluto
% (m/v) = x 100% volumen solución
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1. Calcule el % (m/v) de una solución que se prepara disolviendo 22.0 g de metanol (CH3OH) en etanol
(C2H5OH) para dar 100 mL de solución.|
2. Calcule el % (m/v) de una solución que se prepara disolviendo 4.20 g de NaCl en agua para dar 12.5 mL de solución.
R.. (33.6%)
22mL metanol% (m/v) = x 100% = 22.0 % (m/v)
100mL solución
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• Se ha pesado 2,25 g de NaCl y se disuelve con 250 mL de agua destilad. Determinar el % de la solución y de acuerdo al resultado mencionar si se trata de un suero fisiológico:
• Desarrollo• % soluto (p/v) = 2,25 g x 100 = 0,9 %• 250 mL• Se trata de un suero fisiológico ya que se
encuentra a la concentración del 0,9%
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volumen soluto% (v/v) = x 100%
volumen solución
Ejercicios: porcentaje volumen- volumen
• El volumen de la solución no puede considerarse aditivo (excepto en soluciones muy diluidas). Ejemplo
• es decir que no es correcto sumar el volumen del soluto más el volumen del solvente.
• POR QUE????!!!
50mL de agua + 50mL de alcohol etílico 100mL de solución
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• Porque se da una contracción del volumen de la solución por formación de puentes de hidrógeno.
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25.0 mL alcohol% (p/p) = x 100%
125 mL solución
1. Calcule el % en volumen de una solución de alcohol isopropílico preparada mezclando 25.0 mL de alcohol con suficiente agua para dar un volumen total de 125 mL de solución
v/v
2. Calcule el % en volumen de una solución de alcohol etílico preparada mezclando 10.5 mL de alcohol con suficiente agua para dar un volumen total de 50.0 mL de solución.
R: 21%)
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3. Un vino contiene 12.0% de alcohol por volumen. Calcular el número de mL de alcohol en 225 mL de vino.
– a)12.0 mL alcohol
225 mL vino x = 27.0 mL alcohol100 mL vino
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Molaridad (M)Es la cantidad de moles de soluto por litro de
solución.
nnMolaridad = ——————— V (L)
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moles de solutoM = molaridad =
litro de solución
n =m(g) también: : n= M x V PM
n= número de moles
1).
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• masa(g)soluto2. - Molaridad = ——————— PMsoluto ·V (L)
• m = masa del soluto • PM = peso molecular del soluto.
• V (L) = volumen de la disolución en litros
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1. Calcule la molaridad de una solución preparada disolviendo 1.50 g de Nitrato de sodio (NaNO3) en 125 mL de solución.
n = 1.5gr = 0.0176 moles 85gr/mol 0.0176 moles Molaridad = ———————= 0.14 M
0.125 L
2. Calcule la molaridad de una solución preparada disolviendo 0.524 g de carbonato de sodio (Na2CO3) en 250 mL de solución. R= ?(0.02 M)
Ejercicios: molaridad (M)
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3. Calcule cuantos gramos de hidróxido de potasio se necesitan para preparar 625 mL de solución de KOH 0.350 M.a) Hallando número de mol:Reemplazamos en n= M x V n = 0.35 mol/L x 0.625L = 0.21875 moles
b) Para hallar gramos: g g n n = ——
PM PM despejamos g g = n x PM = n x PM = 0.21875 moles x 56 = 12.25 g
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4.Calcule cuántos gramos de bromuro de potasio se necesitan para preparar 500 mL de solución de KBr (MW=119) 0.125 M .R = ?????(7.44 gr)
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5. Calcule el volumen de una solución 0.525 M que se puede preparar con 11.5 g de carbonato de potasio (K2CO3).De la expresión: masa(g)soluto
Molaridad = ——————— PMsoluto · V(L)
– Despejamos masa(g)soluto 11.5 g
V (L) = ———————=----------------------------------- PMsoluto ·M 138 g/mol x 0.525
moles
– = 0.158 L
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6. Calcule el volumen de una solución 0.132 M que se puede preparar con 1.75 g de sulfuro de sodio (Na2S). (R=?????.170 L)
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7. ¿ Cuál es la molaridad de la disolución obtenida al disolver 12 g de NaCl en agua destilada hasta
obtener 250 ml de disolución?
Expresado en moles, los 12 g de NaCl son: m 12 g n = = = 0,2 moles NaCl M 58,44 g/mol
La molaridad de la disolución es, pues:
0,2 moles M = = 0,8 M 0,250 L
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Normalidad
• La concentración normal o normalidad (N), se define como el número de equivalentes de soluto por litro de solución:
33
equivalentes de solutoN =
Litros de solución
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neq gsoluto
Normalidad = —— = ———————= V (L) Peq.soluto ·V (L)
Peq ═ PM val
gsoluto · valN = ———————— PM.soluto ·V (L)
neq = número de equivalentes
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El peso equivalente de un ácido o una base es igual a:
ácido o base - +
peso fórmula en gramosp-eq =
# de iones OH ó H transferidos
Para convertir N a molaridad:N = molaridad x valencia
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miliequivalentes
• por ultimo, "mili" significa milesima parte de ...., entonces si el n° eq lo quieres expresar en milieq, tienes que multiplicarlo por mil,
1 eq = 1000 milieq
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Ejercicios:
peso fórmula en gramos 74 gp-eq = = = 37 g
2 2
37
1. Calcular el peso equivalente de cada uno de los siguientes compuestos:
– H2SO4 en una reacción en la cual solamente es remplazado un ion H+.
2. Ca(OH)2 en donde ambos iones OH- son remplazados.
peso fórmula en gramos 98 gp-eq = = = 98 g
1 1
peso fórmula en gramos 74 gp-eq = = = 37 g
2 2
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– El peso equivalente de una sal puede definirse en función del empleo de la sal como ácido o base. se calcula dividiendo el peso fórmula entre el numero de cargas † (positivas) o −
– (negativas) que presente la sal.• Calcular el peso equivalente de cada una de las
siguientes sales:–AlCl3
–CaSO4
peso fórmula en gramos 135.5 gp-eq = = = 44.5 g
3 3
38
peso fórmula en gramos 136 gp-eq = = = 68.0 g
2 2
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39
–Al2(SO4)3
peso fórmula en gramos 342 gp-eq = = = 57.0 g
6 6
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Ejercicios :1. Calcular la normalidad de una solución de H3PO4 que
contiene 2.50 g de ácido en 135 mL de solución en reacciones que se remplazan los tres hidrógenos.
• neq gsoluto
Normalidad = —— = ———————= V (L) Peq.soluto ·V (L)
Solución:
• Calculamos el peso equivalente para luego reemplazar en la ecuación anterior, pues ya conocemos g, y V como datos.
40
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• Peq ═ PM ═ 98
• val 3
• = 32.7
• 2.5gsoluto
Normalidad = ———————= 0.566 N 32.7 x 0.135 (L)
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2. Calcular la normalidad de una solución de NaOH que contiene 3.75 g de hidróxido en 125 mL de solución. (0.75N)
• 3.75g
Normalidad = ———————= 0.75eq/L 40g x 0.125 (L)
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PRESION OSMOTICA - OSMOLES - MILIOSMOLES
• Las membranas del organismo, celular y capilar, permiten el paso del agua a través de ellas.
• Cuando una solución de mayor concentración se halla de un lado de una membrana semipermeable (permite el paso de
• agua pero no de solutos) y otra de menor concentración en el opuesto, se crea una presión osmótica a través
• de la membrana. • El agua pasa entonces del lado de menor concentración al de
mayor concentración y diluye la solución hasta que las concentraciones en ambos lados de la membrana se igualan. El movimiento del agua para igualar las concentraciones se denomina ósmosis.
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• La presión osmótica es la presión que se debe aplicarsobre la solución de mayor concentración para impedir el paso del solvente (ósmosis)a través de la membrana.
• El osmol es una unidad biológica que se usa para soluciones que tienen actividad osmótica.
• El osmol resulta ser una unidad muy grande para los fenómenos biológicos, se usa con mayor frecuencia la subunidad miliosmol(mosmol) que es más representativa;
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• La osmolaridad del organismo es de 280-300 mOsm/L, ello permite la supervivencia del ser humano.
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Tonicidad• La mayoría de los líquidos corporales tiene una presión osmótica
que concuerda con la de una solución de cloruro de sodio a 0.9 % y se dice que una solución es isosmótica con los líquidos fisiológicos.
• Los soluciones isotónicas con respecto unas de otras ejercen la misma presión osmótica, o sea contienen la misma concentración de partículas osmóticamente activas.
• Cuando se habla de soluciones isotónicas en el laboratorio suele tratarse de las soluciones que tienen la misma presión osmótica del plasma sanguíneo, que es aproximado de 300 miliosmoles / litro. Las soluciones fisiológicas de concentración menor de 300 son hipotónicas y si su concentración es mayor se denominan hipertónicas.
• Una solución es isotónica con respecto a una célula viva cuando no ocurre ganancia ni pérdida neta deagua en la célula, tampoco se produce ningún cambio de la célula cuando entra en contacto con la solución.
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• Las unidades para expresar la presión osmótica se denominan Osmoles (Osm); se puede utilizar una subunidad del Osmol, el miliosmol (mOsm) que corresponde a Osm/1000.
• Cuando las sustancias no se disocian en partículas más pequeñas, por ejemplo la glucosa o la úrea, 1 Mol es igual a 1 Osm.
• Esto también se aplica a las sustancias cargadas eléctricamente:
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Osmol = M x número de partículas
• Para la glucosa : 1 Mol = 180 gramos = 1 Osm• Para el sodio : 1 Mol = 23 gramos = 1 Osm = 1
Eq• 1 mMol = 23 mgm = 1 mOsm = 1 mEq
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• Cuál es la Osmolaridad del Na Cl 1M?• El NaCl se disocia en dos partículas. Por lo que :• Osmol = M x número de partículas• Osmol = M x 2 = 2 Osm• A cuantos gramos y miligramos equivalen?
Para el NaCl 1 Mol = 58,5 gm = 2 osmol• 1 mMol = 58,5 mgm = 2 mOsm
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A un paciente joven de 18 años se le toma una muestra de sangre, encontrando el siguiente perfil:Sodio 145 mEq/L, potasio 4,5 mEq/L, cloro 105 mEq/L, calcio 9,8 mEq/L. Se desea:(a) Determinar los miliosmoles/L de dichos elementos:
(b) Determinar los miliosmoles/L de la glucosa que se encuentra a una concentración de 180 mg% y de la urea que se encuentra a 90 mg%:
(c) De acuerdo a sus resultados anteriores diga si el paciente tiene la miliosmolaridad dentro del rango normal de 280-300 mOsm/L:
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Osmolaridad = nº partículas x M
Datos: Sodio 145 mEq/L, potasio 4,5 mEq/L, cloro 105 mEq/L, calcio 9,8 mEq/L.
a) Cálculo de las miliosmoles:Para convertir N a molaridad:
N = molaridad x valencia• Convertimos meq. a milimoles: como la valencia del Na es 1
las milimoles serán 145 .• Hallamos osmolaridad del Na:• mOsM= nº partículas x M= 1 x 145 = 145 miliOsmoles de Na+
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• Hallamos osmolaridad del K:• Convertimos meq. a milimoles: como la valencia del K es 1 las
milimoles serán 4.5 .• mOsM= nº partículas x M= 1 x 4.5 = 4.5 miliOsmoles/L de K+
• Hallamos osmolaridad del Cl▬Convertimos meq. a milimoles: como la valencia del Cl es 1 las milimoles serán 105 .
• mOsM= nº partículas x M= 1 x 105 = 105 miliOsmoles/L de Cl−
• En el caso del calcio: calcio 9,8 mEq/L. • N = molaridad x valencia
M = N ═ 0.0098 Eq. 0.0049 mol valencia 2
que equivale a 4.9 milimoles.Cálculo de las miliosmoles.
mOsmoles= 1 x 4.9= 4.9 miliosmoles/L de Ca++
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b) Determinar los miliosmoles/L de la glucosa que se encuentra a una concentración de 180 mg% y de la urea que se encuentra a 90 mg%:
• Cálculo de la molaridad: Glucosa
n = 0.180 g = 0.001moles 180gr/mol 0.001moles Molaridad = ———————= 0.01M
0.1L• Cálculo de la osmolaridad: Glucosa• Nota. 0.01 moles = 10 milimoles
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mOsmoles= 1 x 10milimoles = 10miliosmoles/L de glucosa
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• Cálculo de la molaridad: úrea
n = 0.090 g = 0.0015moles 60gr/mol 0.0015moles Molaridad = ———————= 0.015M
0.1L• Cálculo de la osmolaridad: úrea• Nota. 0.015 moles = 15 milimoles
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mOsmoles= 1 x 15milimoles = 15miliosmoles/L de úrea
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c) Para saber si la osmolaridad se encuentra dentro de los rangos normales ,se suman las osmolaridades de cada una de las sustancias:
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mOsmoles= 145 mOsmoles de Na+ + 4.5 mOsmoles de K+
+105mOsmoles de Cl− + 4.9 mosmoles/Lde Ca++ + 10mosmoles/L de glucosa +15mosmoles/L de úrea =
284.4mOsmol/L
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Un paciente de 68 kg de masa corporal, ha perdido el 8% de su peso corporal debido a la diarrea que padece. Se realiza un análisis de los electrolitos y se encuentra un déficit de 125 mEq/L de sodio , de 125 mEq/L de NaHCO3 y de 110 mEq/L de potasio. Se desea:(a) Determinar cuántos mEq/L y mOsm/L de electrolitos ha perdido el paciente:
(b) Se desea reponer los electrolitos perdidos, para ello contamos con 1 litro de dextrosa al 5%; ampollas de 10 mL de cloruro de sodio al 20% (Hipersodio); ampolla de 10 mL de bicarbonato de sodio al 8,4%, y ampolla de 10 mL de cloruro de potasio al 14,9 % (Kalium). Determinar los mOsm totales de las soluciones anteriores:(c) Determinar cuántos litros se debe administrar al paciente para compensar las perdidas de electrolitos:
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• Datos: déficit de sodio de 125 mEq/L, de 125 mEq/L de NaHCO3 y de 110 mEq/L de potasio.
• (a) Determinar cuántos mEq/L y mOsm/L de electrolitos ha perdido el paciente:
• Total de mEq /L de electrolitos perdidos:125 mEq+125 mEq+110 mEq 360 mEq/L═
Total de mOsm /L de electrolitos perdidos:Nota:
de acuerdo al problema anterior, cuando la valencia es 1 los mEq y milimoles tienen el mismo valor.
Si se produce una sola partícula la osmolaridad tendrá el mismo valor que la molaridad. (caso de sodio y potasio)
En el caso de NaHCO3 producirá 2 partículas, por lo que el total de mOsm será = 2 x 125 =250 mOsm Por lo tanto:
Total de mOsm /L de electrolitos perdidos:125 mOsm+250 mOsm+110 mOsm 485 mOsm/L═
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b) Determinar los mOsm totales de las soluciones siguientes: 1 litro de dextrosa al 5%; ampollas de 10 mL de cloruro de sodio al 20% (Hipersodio); ampolla de 10 mL de bicarbonato de sodio al 8,4%, y ampolla de 10 mL de cloruro de potasio al 14,9 % (Kalium).
Cálculo de la molaridad: Dextrosa (Glucosa)n = 50 g = 0.28moles
180gr/mol
0.28moles Molaridad = ———————= 0.28M
1 L Cálculo de la osmolaridad: Dextrosa (Glucosa) OsM = 1 x 0.28 = 0.28 osmoles = 280 miliosmoles/L
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Cálculo de la molaridad:ampollas de 10 mL de cloruro de sodio al 20% (Hipersodio)
• De la expresión: masa(g)soluto 20 g Molaridad = ——————— =——————— = 0.0034M
PMsoluto · V(L 58.5 g/mol x 0.010
Cálculo de la osmolaridad:
OsM = 2 x 0.0034= 0.0068 osmol/L = 6.8 m0smol/L , pero la ampolla tiene 10mL, entonces habrá 0.068 mOsmol.
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Cálculo de la molaridad:ampolla de 10 mL de bicarbonato de sodio al 8,4%,
De la expresión: masa(g)soluto 8.4 g Molaridad = ——————— =——————— = 0.001M
PMsoluto · V(L 84 g/mol x 0.010
Cálculo de la osmolaridad:
OsM = 2 x 0.001= 0.002 Osmol/L = 2m0smol/L , pero la ampolla tiene 10mL, entonces habrá 0.02 mOsmol de NaHCO3
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Cálculo de la molaridad: ampolla de 10 mL de cloruro de potasio al 14,9 % (Kalium).
De la expresión: masa(g)soluto 14.9g Molaridad = ——————— =——————— = 0.2M
PMsoluto · V(L 74.5 g/mol x 0.010
Cálculo de la osmolaridad:
OsM = 2 x 0.2= 0.4 Osmol/L = 400m0smol/L , pero la ampolla tiene 10mL, entonces habrá 4 mOsmol de KCl
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c) Determinar cuántos litros se debe administrar al paciente para compensar las perdidas de electrolitos:
En una persona normal, el total de agua corporal corresponde aproximadamente al 60% del peso corporal, para un peso de 70kg sería de 42 litros.
En el paciente del ejemplo que pesa 68 kg. El agua corporal será de 40.8 L y si ha perdido el 8% de su masa corporal, esto significa que ha perdido 5.44 Kg. , el líquído a reponer corresponderá al 60% de este valor que es aproximadamente 3.3 litros.
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EJERCICICIOSCOMBINADOS
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1.-Se ha preparado 250 mL de Fluorinet (solución de toques) que se usa en niños para evitar el cálculo dental; para ello se ha adicionado 63 g de NaF en dicha solución.Calcular la molaridad de la solución:
En la célula parietal del estómago se ha generado 43,6 g de HCl por litro. Determinar la normalidad de dicho ácido:
De la expresión: masa(g)soluto 63 g Molaridad = ——————— =——————— = 0.375M
PMsoluto · V(L 42g/mol x 0.250
gsoluto · val 43.6g x 1
N = ———-=--------= 1.19 Eq/L PM.soluto ·V (L) 36.5 x 1
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2.- Determinar % en peso, M y N de una disolución de ácido sulfúrico que contiene 14,7 gramos de dicho ácido en 750 ml de agua, si su densidad es de 1,018 Kg/l
Los datos que tenemos corresponden a los gramos de soluto (14,7, que expresados también en moles será: n= g/Pm = 14,7/98 = 0,15 moles), así como el volumen del disolvente, agua, cuya densidad es 1 g/ml, por lo que los gramos de disolvente serán también 750 g, mientras que los gramos de disolución serán 14,7 + 750 = 764,7 g de disolución .
Teniendo en cuenta este dato y la densidad de la disolución, determinamos el volumen de la misma a partir de la expresión que define la densidad :
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• a)-Hallando % EN PESO: los gramos de soluto (14,7 g) y los gramos totales (de disolución = 764,7 g) y así:
b)Hallando MOLARIDAD: masa(g)soluto
Molaridad = ——————— PMsoluto · V(L)
14.7g Molaridad = ——————--------— = 0.2 mol/L
98g/mol x 0. 75218 L
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c) NORMALIDAD: Al tratarse del ácido sulfúrico, cuya molécula tiene dos Hidrógenos lo
su valencia es 2
gsoluto · valN = ———————— PM.soluto ·V (L)
14.7g x 2N = ———————— = 0.4N 98g/mol x 0. 75218 L
![Page 69: FMH Chi 2012.-Soluciones](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050802/55721231497959fc0b9030da/html5/thumbnails/69.jpg)
3.- Determinar , M , N de una disolución de ácido clorhídrico del 18,43% en peso y densidad 1,130 g/ml
• RESOLUCIÓN: • 1.Cálculo de la Molaridad Método (1)• El primero de los cálculos es siempre la determinación
del peso molecular del soluto, en este caso del: HCl => 1 + 35,5 = 36,5 .
• Determinamos la masa de la disolución correspondiente a 1000 mililitros, partiendo de la densidad de la misma (1,13 g/ml), que es:
• masa = v.d = 1000 . 1,13 = 1130 g
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• De esta cantidad sabemos que el 18,43% es soluto y así: g soluto = 1130 . 0,1843 = 208,26 g soluto(HCl)
• Calculamos moles: n = 208,26/36,5 = 5,70 moles
• Finalmente calculamos Molaridad:
n n 5,70 Molaridad = ———————= = 5.7 M V (L) 1L
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• Método (2)Calculamos Molaridad: utilizando la expresión:
• % x ddn 18.43% x 1.130 g · L-1 M= ———— = ————————— = 5.70 M 100 .PM 100 x 36.5 g · mol-1
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2.Cálculo de la Normalidad
• N = M x v = 5,70 x 1 = 5,70 Normal
![Page 73: FMH Chi 2012.-Soluciones](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050802/55721231497959fc0b9030da/html5/thumbnails/73.jpg)
4.- Determinar % ,y N de una disolución de hidróxido de sodio 5,64 Molar y densidad 1,19 g/ml. RESOLUCIÓN
• Determinamos el peso molecular del soluto, que en este caso es: NaOH => 23 + 16 + 1 = 40.
• También partiendo del dato inicial, determinamos la masa de la disolución partiendo de la densidad de la misma (1,19 g/ml), que es en 1000mL:m = v.d = 1000mL . 1,19 g/ml. = 1190 g
• A partir de la molaridad (dato del problema) calculamos gramos de soluto:
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•g = M. V. PM
g = 5,64 x 1 x 40 = 225,48 g de soluto.• Cálculo del %: (en peso)
• msoluto % masa (g) = ————————— · 100 msoluto + mdisolvente
225,48 g• % masa (g) = ————————— · 100═ 18.95% 1190 g
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• Cálculo de la Normalidad :• N= M x valencia• N= 5,64 x 1 = 5.64 N
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5.- Hallar los gramos de ácido sulfúrico contenidos en 46 mL de una disolución 1/6 N.
• La Normalidad de una disolución es el número de equivalentes químicos de soluto que hay por cada litro de disolución. Por lo que, teniendo en cuenta que el ácido sulfúrico: H 2 SO 4 tiene de “valencia” 2 (contiene 2 H), la
expresión de la Normalidad nos quedará:
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y de ahí, al sustituir los valores que conocemos, entre los cuales está también la masa molecular o peso moleculardel H 2 SO 4 (2x1,00 )+ (1x32,00 + (4x16,00 )= 98 g/mol) nos quedará:
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6.- (a) ¿Cuántos gramos de NaOH sólido se requieren para preparar 500 ml de una disolución 0.04 M? (b) Expresar la concentración de esta disolución en N, y % p/v
• R: (a) 0.08 g. (b) 0.04 N . 0.16 %
• Solución:a) moles de NaOH = 0.04 x 0.5 L= 0.02 moles de NaOH
• nº gramos = moles x peso mol = 0.02 x 40 = 0.8 g• b) Normalidad = valencia x molaridad• N = 1 x 0.04 M = 0.04 N• (% p/v)
1.6 g -------- 1000 ml• x g -------- 100 ml x = 0.16 % (p/v)
![Page 79: FMH Chi 2012.-Soluciones](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022050802/55721231497959fc0b9030da/html5/thumbnails/79.jpg)
7.- ¿Cuántos ml de H2SO4 5M se necesitan para preparar 1500 ml de una disolución de
H2SO4 0.002 M? R: 0.6 ml.
• SOLUCIÓN :• De la expresión: V x M = V’ x M’ • V x 5 = 1500 x 0.002• V = 0.6 ml + c.s.p. 1500 ml H2O.
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8.- ¿Cómo se preparan 100 ml de NaOH 2N a partir de una disolución al 30% p/v ?. R: 26.6 ml
• Solución:30% p/v 30 g -------- 100 ml
300 g -------- 1000 ml• De la expresión:
masa(g)soluto 300g Molaridad = ———————=L
PMsoluto · V(L) 40g/mol x 1LM =7.5 mol/LDe: V x M = V’ x M’ V x 7.5 = 100 x 2 , ya que en este caso N=M
• V = 26.6 ml + c.s.p. 100 ml H2O.
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9.-Cuántos ml de un ácido sulfúrico concentrado de 1.84 g/ml de densidad y de una riqueza del 96% en peso se necesitan para preparar 100 ml de una disolución 2 N de dicho ácido? R: 5.5 ml.
• Solución:Teniendo en cuenta que :d=1.84 g/ml 1.84 g -------- 1 ml
x g -------- 1000 mlluego la disolución comercial de SO4H2 pesa
x = 1840 (g/L)• Teniendo en cuenta la riqueza, solo el 96% SO4H2 es puro ...
• 1840 g -------- 100 % (riqueza)• x g ------------ 96 % (riqueza)• x = 1766.4 (g de SO4H2 puro / L)
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• 1766.4 (g)soluto
Molaridad = ———————=18.02 M 98g/L x 1(L)
• Teniendo en cuenta que N = valencia x M y que en este caso v = 2la normalidad de la disolución a preparar será
• N = 2 x 18.02 = 36.04 N• De: V x N = V’ x N’
V x 36.04 = 100mL x 2• V = 5.54 ml + c.s.p. 100 ml H2O.
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10.- Cuántos miliequivalentes de H2SO4 y cuántos gramos de este ácido contienen 23.5 mLde una disolución 0.85 M de ácido sulfúrico? R: 39.95 meq; 1.96 g.Solución:Recordemos … N = nº equivalentes / V (en litros)
Teniendo en cuenta que N = valencia x M y que en este caso v = 2 tenemos que ...• N = 0.85 x 2 = 1.7 N
Una solución 1.7N contiene : 1,7 equivalentes----------- 1L x eq. ------------------0.0235L
• nº equivalentes = 0.03995 eq 39.95 meq≅(recuerda que 1 equivalente= 1000mEq)!!!!!!!
• nº equivalentes = gramos = pesoEquival. Peso eq. = PM/val
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Peso eq. = PM/val = 98/2 )= 49 g
gsoluto = 0.03995 eq x 49 = 1.957 g ≈ 1.96g