Diapositivas con imágenes cortesía de Licda: Lilian Guzmán ... › 2020 › 02 › ... · Formas...
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Formas de expresar la concentración de las soluciones
Parte I
Definición de Solución Diluida, Concentrada, Saturada, Insaturada, Sobresaturada
Parte II
A-Porcentajes: m/m , m/v , v/v
B-Partes por millón:( ppm )
SEMANAS 8 - 2020 Licda: Isabel Fratti de Del Cid
Diapositivas con imágenes cortesía de Licda: Lilian Guzmán
En ésta semana, se verá la forma de expresar la
concentración de o los solutos presentes en las
soluciones en términos relativos como:
Diluido
Concentrado.
O usando como base el dato de la solubilidad del
soluto en 100g de agua. En este caso se maneja así:
Solución Saturada
Solución Insaturada
Solución Sobresaturada
Solución Diluida y Concentrada.
• Diluida: Solución que contiene
comparativamente una cantidad pequeña
de soluto.
• Concentrada: solución que contiene
comparativamente una cantidad
relativamente grande de soluto.
Solución saturada
Solución que contiene la máxima cantidad
de soluto que se puede disolver a una
temperatura dada ( 20 0C).
Ej : Una solución que contenga 36 g de
NaCl en 100 g de H2O, debido a que ese
valor corresponde a la solubilidad del
NaCl en agua, constituye una solución
saturada a esa temperatura.
Solución Insaturada y
sobresaturada.
Insaturada ó subsaturada: Contiene menos
soluto que una solución saturada.
Ej : menos de 36 g de NaCl en 100 g de
agua
Sobresaturada: posee más soluto disuelto a
cierta temperatura que una solución
saturada.
Ej: más de 36 g de NaCl en 100 g de agua.
Las soluciones sobresaturadas son inestables y
el exceso de soluto se cristaliza con el tiempo.
Piense. A algunas mieles con el tiempo se
les cristaliza el azúcar. Serán soluciones
sobresaturadas?.
Reto:
Busque en internet como hacer un bosque de
Aspirina y al tenerlo lo trae a mostrar al laboratorio.
También se verá la forma de expresar la
concentración de las soluciones usando
relaciones matemáticas conocidas como
unidades «físicas». Generalmente relacionan
masa / masa ; masa/ volumen , volumen/
volumen. Se les dice «físicas» ya que en los
cálculos no es necesario determinar el peso
molecular, peso fórmula, peso equivalente,
Equivalentes, moles de el o los solutos
presentes. Se usan porcentajes o
proporciones en que se encuentran los
componentes en las mezclas.
Porcentaje peso/peso : % p/p
también conocido como (%m/m )
% p/p = masa de soluto x100
masa de solución
%p/p = masa de soluto x 100(masa de soluto + masa de solvente)*
* se debe sumar cuando nos dan por separado la cantidad de soluto y la cantidad de solvente, para obtener la masa de la solución.
Una solución al 15 % p/p
se prepara disolviendo 15
g de cualquier soluto ( en
85 g de agua( o en otro
solvente indicado) *
Con esto podemos decir
que en 100 g de solución
hallaremos 15 g de urea y
85 g de agua.
o cualquier proporción, Ej:
Ej: 7.5 g de urea en 42.5 g
de agua
Solución al 15 %
p/p de Urea
El % p/p se usa mucho sobre todo en medicamentos tópicos como cremas, lociones, ungüentos.
Ejemplo: Efudix, una crema indicada para el tratamiento de verrugas y queratosis. Contiene 2.5 g de Fluorouracilo en 50 g de crema. Calcule en base a éste dato el % p/p de fluorouracilo en la crema.
% de Flurouracilo = 2.5 g de fluorouracilo x 100 50g de crema
= 5.0 % m/m ó 5.0 % p/pNota: aquí el fluorouracilo es el soluto ( 2.5 g)y la masa
total de la mezcla( crema) ( 50 g) , es la masa de la solución.
EJERCICIOS
Ej.1 Calcule el % p/p de una solución que
contiene 68 g de glucosa disueltos en 185
gramos de agua(NOTE QUE SE DA POR SEPARADO EL
PESO DEL SOLUTO Y SOLVENTE, POR LO TANTO DEBEN SUMARSE
PARA OBTENER EL PESO DE LA SOLUCIÓN)
%p/p = 68 g soluto x 100 =
68g soluto +185g solvente
%p/p= 68 g soluto x 100 = 26.67 % p/p
253 g solución
También es válido reportar 26.67 % m/m
Ej.2-Calcule el % p/p de una solución preparada
disolviendo160 gramos de cloruro de Magnesio
( MgCl2) en agua hasta obtener 960 g de solución.
( note que al decir solución ya se incluye la masa del
soluto y el solvente, por lo tanto no debe realizarse esa
suma, es decir NO se debe sumar 160 g+960g) .
Procedimiento: use la formula recomendada:
%p/p = masa de soluto x 100
masa de solución
% p/p = 160 g x 100 =16. 67 % p/p
960g
Ej: 3-Cuántos gramos de una solución 6.5 % p/p, se pueden
obtener con 85 gramos de urea.
A- Una forma de resolverlo es usando factores:
g solución = 100g de solución x 85 g de urea = 1,307.69 g de solución
6.5 g de urea
B- Usando la fórmula y despejando g de solución
%p/p = g soluto x 100
g solución este hay que despejar
g solución = g soluto x 100 = 85 g x 100 = 1,307.69 g solución
% p/p 6.5 % p/p
Resuelva ejercicio 8.33 inciso a del libro vea la
respuesta.
Una pomada se prepara disolviendo 2.5 g de Mentol
en 88 g de Petrolato ( Vaselina solida). Calcule el %
p/p de Mentol en esa pomada
Porcentaje p/v ó m/v % p/vEs la más común y usada, ya que la mayoría de medicamentos son sólidos , se pesan y se busca que se disuelvan en un líquido, como el agua. Ejemplo soluciones masivas parenterales ó soluciones intravenosas ( Sueros ).
Ejemplo las soluciones fisiológicas, más comunes:
Solución de dextrosa ( glucosa) al 5 % p/v : 5g de glucosa disueltas hasta alcanzar en 100mL de solución.
Solución salina ó suero fisiológico : Solución al 0.9 % p/v de NaCl ( cloruro de sodio): 0.9 g de NaCl disueltos en 100mL de solución.
• Una solución al 5 % p/v
de cualquier soluto se
prepara disolviendo 5 g
de soluto en agua ( o en
el solvente indicado),
hasta completar 100mL
de solución.*
• Es decir en 100mL de
esa solución hay 5 g de
soluto.
• * o cualquier proporción
ej: 2.5 g de soluto en
50mL de solución
Solución al
5 % p/v de
glucosa
Otros ejemplos de soluciones intravenosas cuyos componentes están
en % p/v. ( es decir cantidad de gramos en 100mL de solución )
Solución Principios activos ( solutos) en g por
100mL de solución ( % p/v)
Indicaciones
Hartman Cloruro de sodio ( NaCl) 0.6 g
Cloruro de Potasio ( KCl) 0.03g
Cloruro de Calcio ( CaCl2 ) 0.02g
Lactato de sodio (C3H5O2Na) 0.31g
Acidosis orgánica
e inorgánica.
Pacientes quirúrgicos
Disminuye incidencia
de hipotensión
Suero
vitaminado
al 5 %
Glucosa 5.0 g
Clorhidrato de tiamina 0.5 mg
( 5 x 10 -4 g)
Nicotinamida 5.0 mg
( 5x10-3 g )
Riboflavina 0.75 mg
(7.5 g x 10 -4 g)
Piridoxina 0.54mg
( 5.4 x 10-4 g)
Nutriente parenteral :
reposición y aporte
calórico.
Deficiencia vitamínica
del complejo B y
electrolitos .Tx de
Cetosis en
desnutrición, diarrea o
vómitos.
Ejercicios Porcentaje p/v : % p/v ó % m/v
• % p/v = g de soluto x 100
mL de solución
Ejemplo. Calcule el % p/v de una solución
que contiene 8.9 g de CaCl2, disueltos en
250 mL de solución.
% p/v = 8.9 g de CaCl2 x 100 = 3.56 % p/v
250 mL
a) Calcule el % p/v de una solución preparada disolviendo 6.4 g de sacarosa ( azúcar) en agua hasta obtener 500mL de
solución.
% p/v = 6.4 g de sacarosa x 100 = 1.28 % p/v.
500 mL de soluciónb) Cuantos gramos de sacarosa necesito para preparar 800mL de la solución anterior?A) Forma de resolverlo usando factores de conversión.
g de urea = 1.28g de sacarosa x 800 mL de solución = 10.24 g sacarosa
100 mL de solución
B-Forma de resolverlo: despejando g soluto de la fórmula:
Despejar
% p/v = g soluto x 100
mL de solución
g soluto = % p/v x mL de solución = 1.28 % p/v x 800mL = 10.24 g sacarosa
• 100 100
Ej: Cuantos L de una solución al 3,9 % m / v de
Cloruro de potasio ( KCl) pueden preparase con
15 g de cloruro de potasio.A) RESOLVER USANDO FACTORES DE CONVERSION
mL de solución = 100mL de solución x 15 g de KCl
3.9 g de KCl
= 384.62mL de solución = 0.384 L
B) Resolver despejando de la ecuación mL de solución
% p/v = g soluto x 100
mL de solución despejar éste valor.
mL de solución = g soluto x 100 = 15 g x 100 = 384.62 mL
% p/v 3.9 %
Que equivale a 0.384L
Calcule el % p/v de cada uno de los componentes
de la solución Hartman ( ver diapositiva donde se
encuentra el dato o vea semana 8 guías de estudio )
a) % p/v de NaCl
b) % p/v de KCl
Continuación ejercicio solución Hartman
c)% p/v CaCl2 =
d)%p/v Lactato de sodio =
Calcule el % p/v de una solución intravenosa del
antibiótico AMIKACINA, si contiene 500 mg de
Amikacina en 2mL de solución.
Porcentaje Volumen /Volumen : % v/v
Esta unidad de concentración es útil cuando tanto el soluto
como el solvente son líquidos y es más fácil medir los
volúmenes que determinar los pesos. Se calcula de la
siguiente forma:
% v/v = mL de soluto x 100
mL de solución
Ej: Se preparó una solución disolviendo 250 mL de
alcohol isopropilico en agua hasta obtener 1650
mL de solución. Calcule el % v/v.
% v/v = 250 mL x 100 = 15.15 % v/v
1650 mL
Una solución al 30 % v/v de cualquier soluto se prepara disolviendo 30mL de ese soluto en agua ( u otro solvente) hasta obtener 100mL de solución.
No se prepara con 30mL de soluto y 70 mL de solvente, ya que en la mezcla de líquidos los volúmenes no son aditivos ( es decir 30mL de etanol + 70mL de agua no dan exactamente 100mL de solución)
Pero si podemos afirmar que en 100mL de solución hay 30mL de soluto *.
* O cualquier otra proporción:
Ej: en 50 mL de solución hay 15 mL de soluto.
Solución
al 30 % v /v de
etanol
Ejercicios sobre: Porcentaje Volumen /
Volumen : % v/vEj: Se preparó una solución disolviendo 250 mL
de alcohol isopropilico en agua hasta obtener
1650 mL de solución. Calcule el % v/v.
% v/v = 250 mL x 100 = 15.15 % v/v
1650 mL
Un enjuague bucal contiene 22.5 % v/v de alcohol. Cuántos mL de alcohol hay en un frasco de enjuague bucal de 750mL?
A- Resolver usando factores de conversión
mL de alcohol = 22.5 mL de alcohol x 750mLde enjuague
100mL de enjuague
= 168. 75 mL de alcohol
B)También puede resolverlo, despejándolo de
la fórmula:
• despejar éste dato
• % v/v = mL de soluto x 100
• mL de solución
• mL de soluto = % v/v x mL de solución
• 100
• mL de alcohol= 22.5 % v/v x 750 mL
• 100
• = 168.75 mL de alcohol
Cuántos mL de una solución que contenga 7.8 %v/v de
aceite pueden prepararse con 50mL de aceite.A-Resolver usando factores de conversión
mL de solución =100mL de solución x 50mL de aceite
7.8mL de aceite
= 641.03 mL de solución.
B- Resolver despejando en la fórmula los mL de solución:% v/v = mL de soluto x 100
mL de solución despejar éste
mL de solución = mL de soluto x100
% v/v
= 50mL de aceite x100 = 641.03 mL
7.8 % v/v
Partes por Millón ppmUsada cuando se desea expresar cantidades
muy pequeñas de sustancias en volúmenes muy
grandes de muestra. Ej. la concentración de
contaminantes en agua, aire ó suelo. Se usará
ppm = mg de soluto
Litro de muestra
Ej: Cuántas partes por millón de Pb +2, hay en
una muestra de agua, que contiene 8.4 mg de
Pb+2 en 9OO mL* de esa muestra de agua.
Use fórmula de ppm:
Ppm = mg de soluto ( o sustancia)
litro de muestra ( o solución )
• ppm = 8.4mg = 9.33 mg/L ó bien : 9.33 ppm.
O.9L
*los 900 mL deben convertirse a litros, pues la
formula así lo pide. 900mL = 0.9 L
1-Cuántos mg de F- hay en 5 Litros de una muestra
de agua que contiene 3.7 ppm de ión fluoruro
( F- ).? Procedimiento para resolverlo:
Use fórmula : ppm = mg soluto o sustancia
Litros de muestra
Despeje mg de soluto:
mg de soluto = ppm x litros de muestra
Coloque datos:
mg de F- = 3.7 mg de F- x 5 Litros = 18.5 mg F-
1 litro
2-Cuántos litros de una solución al 1.95ppm
de un insecticida a base de piretrina, se
pueden obtener con 30 mg de piretrina.?
Use fórmula y despeje litros.
• ppm = mg
L → despejar
• L = mg/ ppm
• L = 30.0 mg / 1.95 mg/L → 15.38 L
• Podemos preparar 15.38L con 30 mg de
piretrina.
DiluciónProceso por el cuál se reduce la concentración de
una solución, por adición de solvente lo que
provoca un incremento en el volumen total de la
solución, disminuyendo su concentración.
El siguiente cálculo debe usarse para % v/v y % p/v no es aplicable a % p/p
• Fórmula a usarse : C1 x V1 = C2 x V2
C1 y V1, son la concentración y volumen inicial
C2 y V2. Son la concentración y volumen final
Siempre después de una dilución C2 < C1 y V2 >V1
Ejemplos prácticos: si quiere poner menos espeso su
café ( menos concentrado), le añade agua( aumenta su
volumen) y disminuye su concentración.
Ejemplo de dilución• Ej. Se diluyen 70mL de una solución al 6.2 % p/v
hasta obtener 200mL de solución. Cuál es la
concentración % p/v de la solución final.?
• Identifique los datos:
C1= 6.2 % p/v ; V1 = 70mL C2 = ? V2= 200 mL
Despeje C2 en la fórmula C1xV1 = C2xV2
C2 = C1 x V1 Coloque datos:
V2
• C2 = 6.2% p/v x 70mL de solución = 2.17 % p/v
200mL de solución
Note: que al diluir, la concentración se vuelve más
pequeña, pasó de 6.2 % p/v → 2.17 % p/v
Cont. Ejercicios de diluciónA que volumen final hay que diluir 50mL, de una
solución al 5.6 % p/v, para que su concentración final
sea 3.1 % p/v.?
Datos: V1= 50 mL C1= 5.6 % p/v V2 =? C2 = 3.1 % p/v
• C1 x V1 = C2 x V2, despejar V2:
• V2= C1 x V1 = 5.6 % p/v x 50mL= 90.32 mL
• C2 3.1 % p/v
Note: como el v 2, es > que el v1, como es de esperarse,
pues para diluir algo, generalmente se añade solvente lo
que incrementa su volumen.
Ejercicios: Realice los siguientes cálculosCalcule % p/p de una solución
preparada con 35 g KCl y 125 g de
H20
Calcule % p/p de una solución
preparada disolviendo 5 .0 g CaCl2 en
agua hasta obtener 180.0 g de
solución.
A que volumen final deben diluirse 400
mL de una solución al 6.2 % p/v para
obtener una solución al 2.4 % p/v
Cuantos litros de solución salina (
0.9 % p/v de NaCl) deben
administrarse a un paciente que
necesita 7.2 g de NaCl al día.
Un paciente necesita 120g de glucosa en las
próximas 24 horas. Cuántos litros de una solución
de glucosa al 5 % p/v, se le debe administrar.
Ej :Aplicación de los conceptos a la salud
Niño de 6 años, pesa 40 lbs, se le debe
administrar vía oral, una sola dosis de un
medicamento, la cual debe ser 45 mg/Kg de
peso La suspensión posee 250 mg med. / 5mL
de suspensión. Cuantos mLs de suspensión
debe administrarsele.?
Solución: Como la dosis del medicamento está
por Kg de peso, debemos convertir el peso del
niño de lbs a Kg.
Peso en Kg = 1 Kg x 40 lbs = 18.2 Kg
2.2 lbs
• Ahora calcule los mg del medicamento a
administrarse, de la siguiente forma
mg medicamento= 45 mg x 18.2Kg peso
Kg de peso
= 819 mg del medicamento.
Luego calcule los mL de suspensión que debe dársele:
mL de suspensión =
5mL suspensión x 819 mg medicamento
250 mg del medicamento.
= 16. 38mLde suspensión.
El problema anterior, puede resolverse por
factores estequiométricos en un solo
planteamiento así:
mLde suspensión =
5mL suspensión x 45 mg med. x 1 Kg x 40 lbs
250 mg med Kg de peso 2.2 lbs
= 16.36 mL de suspensión
La norma Coguanor NGO 29001 establece que el
límite máximo aceptable de Cobre en el agua es
0.05mg/L que equivale a 0.05ppm)
Si una muestra de agua de pozo posee 6.5 mg de Cobre
en 800 mL de esa agua. Calcule:
A) ppm de el agua del pozo.
B) Se halla dentro del límite máximo aceptable que indica
la norma de la Comisión Guatemalteca de Normas (
COGUANOR) ? Razone su respuesta.