Guía soluciones acuosas

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1 UNIVERSIDAD N LA REPUBLICA Nombre del Estudiante: Guía soluciones acuosas Carrera Asignatura Nivel Enfermería Bioquímica Segundo Nivel Semestre 2 semestre Año 2016 Docente Dr. Patricio Muñoz Torres Puntaje para el 4,0 Puntaje de la Prueba. Nota Firma de Estudiante SIN NOTA SIN NOTA SIN NOTA Objetivo(s) de la guía: 1.- Conocer las propiedades del agua, así como su importancia en los sistemas biológicos. 2.- Aprender los principios químicos asociados al equilibrio ácido-base y cómo ésta se aplica a los sistemas biológicos. 3. Desarrollar ejercicios de cálculo de ph, poh y constante de acidez. 4. Conocer el concepto de soluciones amortiguadoras y su importancia para la célula. 5. Asociar los conceptos de soluciones amortiguadoras en el ser humano. 6.- Calcular concentraciones de reactivos necesarios para el funcionamiento de un amortiguador biológico. Instrucciones: Lea atentamente c/u de las siguientes preguntas y responda según corresponda. No se permiten borrones y sólo se aceptan respuestas con lápiz pasta, de lo contrario la respuesta se considerará nula. Número de preguntas y puntaje por cada una de ellas. Pregunta Puntaje Pregunta Puntaje Pregunta puntaje Total Puntaje puntos Puntaje Obtenido puntos

2 1. Por qué el agua es considerado una molécula importante para la vida? 2. Por qué el agua es una molécula polar? Explique brevemente el fenómeno que explica dicho proceso. Dibuje una estructura que apoye su respuesta. 3. Qué es un puente de hidrógeno? Cómo se forma? 4. Por qué se dice que el agua es el disolvente universal en los sistemas biológicos? Respecto a su solubilidad en agua qué tipos de compuestos existen? 5. Por qué las sales iónicas se disuelven en agua?

3 6. Defina: - Ácido de Arrhenius: - Base de Arrhenius: - Ácido de Lowry-Bronsted: - Base de Lowry-Bronsted: - Ácido fuerte: - Base fuerte: - Ácido débil: - Base débil: - Solución ácida: - Solución neutra: - Solución alcalina (básica): - Ácido monoprótico: - Ácido poliprótico: 7. Qué son las soluciones amortiguadoras? Qué otros nombres poseen? Cuál es el rango de amortiguación de un tampón?

4 8. Explique cómo funcionan los siguientes amortiguadores biológicos e indique en que sistemas biológicos funcionan. - Amortiguador el sistema fosfato: - Amortiguador bicarbonato: - Amortiguador hemoglobina: 9. Defina y explique cómo actúa el sistema de compensación del ser humano en: - Acidosis respiratoria: - Alcalosis respiratoria: - Acidosis metabólica: - Alcalosis metabólica

5 10. Calcule el ph de las siguientes soluciones de ácido o base fuerte: a) 0,1M de HCl. b) 0,1 M de NaOH. c) 0,05 M de HCl. d) 0,05 M de NaOH. e) 3x10-5 M de HNO 3. f) 5x10-10 M de HClO 3. g) 2x10-8 M de KOH. 11. Para un ácido débil HA, las concentraciones de una solución acuosa son 0,075 M de HA y 0,025 M de A -. Si el ph de la solución es 6,0, calcule el valor de pk a del ácido. 12. Calcule ph, poh, [H + ] y [OH - ] de las siguientes soluciones: a) 0,05 M de ácido acético y 0,1 M de acetato de sodio. K a : 1,74x10-5. b) 0,2 M de ácido bórico y 0,05 M de borato de sodio. K a : 5,75x c) 0,12M de K 2 HPO 4 y 0,08M de KH 2 PO 4. K a : 6,31x Se descubrió un nuevo patógeno microbiano y para cultivarlo en un laboratorio clínico usted debe crecerlo en un tampón a ph 5,0. Para ello dispone de una solución 0,75 M de ácido acético (pka: 4,80) y sales de acetato de sodio. Calcule la concentración de acetato de sodio necesaria para preparar un amortiguador adecuado para dicho patógeno. 14. Un paciente llega a un consultorio con un ph sanguíneo de 6,0. Para salvar su vida, usted debe administrarle una solución amortiguadora a ph 7,4 (ph sanguíneo normal) y dentro de los reactivos con los que cuenta se encuentran una solución acuosa de K 2 HPO 4 y otra solución acuosa 0,25 M de KH 2 PO 4. Calcule la concentración de K 2 HPO 4 necesaria para preparar un litro de una solución tampón a ph 7,4. K a : 6,31x Se le asignó la tarea de preparar un solución amortiguadora que permita resuspender eritrocitos en ella. Para ello usted dispone de 3 soluciones amortiguadoras: A (K a =1x10-6 ), B (K a =3,1x10-8 ), y C (K a =3,1x10-9 ). a) Explique cuál de los 3 amortiguadores utilizaría (10 puntos). b) Si la concentración del ácido de este amortiguador es 0,25 M. Calcule la concentración de base necesaria para preparar esta solución tampón.

6 16. El sistema H 2 CO 3 /HCO - 3 se encarga de amortiguar el ph de la sangre. El pka de este amortiguador es 6,1. a) Si la concentración de bicarbonato es 0,024 M. Calcule la concentración de ácido carbónico presente en la sangre. b) Usted debe preparar una solución amortiguadora para almacenar una muestra de eritrocitos. Para ello cuenta con 3 amortiguadores: A (pka 6,1), B (pka 8,0) y C (pka 8,6). En base a sus conocimientos, explique cual de los 3 amortiguadores seleccionaría para guardar dicha muestra. 17. Drogon es uno de los 3 dragones de Daenerys Targaryen, reina de Meereen. Este dragón padece de una terrible anemia y usted debe estudiar la causa de su padecer. Para ello se le asignó la tarea de preparar un solución amortiguadora que permita resuspender eritrocitos de dragón en ella. Para ello usted dispone de 3 soluciones amortiguadoras: A (K a =1x10-3 ), B (K a =1x10-6 ), y C (K a =1x10-8 ). Considere el ph sanguíneo humano para su desarrollo. a) Explique cuál de los 3 amortiguadores utilizaría. b) Si la concentración de la base de este amortiguador es 0,5 M. Calcule la concentración de ácido necesaria para preparar esta solución tampón. 18. El sistema inmune corresponde a un conjunto de células sanguíneas y factores humorales que protegen nuestro cuerpo de agentes extraños. En nuestro planeta, Sailor Moon y las Sailor Scouts defienden la Tierra de los villanos que tratan de apoderarse de la Tierra. Usted, como un alumno ejemplar quiere explicar por qué las Sailor Scouts tienen dichas habilidades y relaciona directamente a que su sistema inmune es el que les otorga los poderes especiales. Por lo tanto, se plantea la misión de estudiar las células de este sistema y debe preparar un solución amortiguadora que permita resuspender glóbulos blancos. Para esto usted dispone de 3 soluciones amortiguadoras: A (K a =5,0x10-5 M), B (K a =2,5x10-7 M), y C (K a =1x10-9 M). a) Explique cuál de los 3 amortiguadores utilizaría. Justifique su respuesta. b) Si la concentración de la base de este amortiguador es 0,5 M. Calcule la concentración de base necesaria para preparar esta solución tampón. Utilice el valor de pka de la solución seleccionada.