CONCENTRACIONES Y SOLUCIONES

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1 Clase de problemas Nº 2 CONCENTRACIONES Y SOLUCIONES Introducción Las soluciones son mezclas homogéneas de componentes que no reaccionan entre si sino que se disuelven: Solución = Soluto + Solvente El soluto es el componente que se encuentra en menor cantidad y el solvente en mayor cantidad. Clases de soluciones I) De acuerdo al estado físico: determinado por el estado del solvente Sólidas Líquidas Gaseosas II) De acuerdo a la concentración del soluto: Diluidas: poco soluto en relación con el solvente Concentrada: mucho soluto en relación con el solvente Saturadas: contiene disuelta la mayor cantidad posible de soluto a una temperatura dada Sobresaturada: tiene disuelta una cantidad mayor de soluto a la posible a una temperatura dada constituyendo un sistema inestable. III) De acuerdo a su naturaleza química: Acidas: ph <7 Básicas: ph > 7 Neutras: ph = 7 Solubilidad: cantidad máxima de soluto que se solubiliza a una temperatura dada. Concentración: cantidad de soluto disuelto en la solución por unidad de masa o de volumen de solvente. Unidades físicas de concentración Porcentaje en masa: % masa = (masa de soluto / masa de solución) x 100 Porcentaje en volumen: % volumen = (masa de soluto / volumen de solución) x 100 Masa de soluto en volumen de solución (g/ml): Conc. = masa de soluto / volumen de solución Partes por millón (ppm) : Concentración expresada en mg/l

2 Unidades químicas de concentración Molaridad (moles/l): M = moles de soluto / 1L de solución Molalidad (moles/kg): m = moles de soluto / 1Kg de soluto Fracción molar (X): X a= moles de soluto a / moles totales Normalidad: N = equivalentes gramo de soluto / 1 L de solución Equivalente químico: su definición depende del tipo de reacción química. Equivalente gramo = masa de soluto / PE de soluto Peso equivalente (PE) = masa molecular / Sustancia Equivalente Ejemplo Equivalente Ion Carga iónica 2- SO 4 2 Oxido básico Caga neta del oxígeno Al 2O 3 6 Hidróxido Nº de grupos OH - Ca(OH) 2 2 Acido Inorgánico Nº de H + liberables H 2SO Sal Carga neta del catión Na 2CO 3 2 Acido orgánico Nº de grupos COOH CH 2COOH 1 Dilución de una solución Consiste en preparar soluciones de menor concentración a partir de soluciones concentradas agregando solvente, permaneciendo el número de moles de soluto constante. n = moles V = volumen M = molaridad C = concentración Solución inicial M i = n i / V i n i = M i x V i Solución final M f = n f / V f n f = M f x V f Como los moles de soluto se mantienen constantes: M i x V i = M f x V f C i x V i = C f x V f

3 Mezcla de soluciones del mismo soluto Sln = solución n = moles V = volumen M = molaridad n sln 1 + n sln 2 = n sln 3 M 1 x V 1 + M 2 x V 2 = M 3 x V 3 M 3 = (M 1 x V 1 + M 2 x V 2) / V 3 PROBLEMAS 1) Mol: cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas unidades elementales como átomos hay en 0,012 Kg de C-12. 2) 6, partículas 3) 60 g de urea 1 mol 1 mol de urea 6,023x10 23 partículas 50 g de urea x = 0,83 moles 0,83 moles de urea x = 5, partículas Rta: 5, partículas 4)1000 ml 1 g Glucosa 180 g Glucosa 1 mol 100 ml x = 0,1 g Glucosa 0,1 g Glucosa x = 5, moles = 0,56 mmoles Rta: 0,56 mmoles 5) 100 ml 3,5 g Alb g Alb 1 mol 1000 ml x = 35 g Alb 35 g Alb x = 5, moles = 0,54 mmoles 100 ml 4,8 g Alb g Alb 1 mol 1000 ml x = 48 g Alb 48 g Alb x = 7, moles = 0,74 mmoles Rta: 0,54 y 0,74 mmoles/l 6) 1000 ml 300mmoles NaCl 30 ml x = 9 mmolesnacl Rta: 9 mmoles 7) 100 ml 0,9 g NaCl 58,5 g NaCl 1 mol 1000 ml x = 9 g NaCl 9 g NaCl x = 0,154 moles = 154 mmoles

4 C i / C f = 154 mmoles / 3 mmoles = 51 Rta: se debe hacer una dilución 1/51 8) 1000 ml 52 moles 1 mol 588 mg Bil 100 ml x = 5,2 moles = 5, moles 5,2x10-5 moles x = 3,02 mg Bil Rta: la concentración plasmática de bilirrubina es normal = 3,02 % 9) a) 100 ml 0,140 g Glucosa 180 g Glucosa 1 mol 1 ml x = 1, g Glucosa 1,4x10-3 g Glucosa x = 7, moles b) 100 ml 0,240g Glucosa 180 g Glucosa 1 mol 1 ml x = 2, g Glucosa 2,4x10-3 g Glucosa x = 1, moles c) 100 % 5000 ml 45 % x = 2250 ml 1 ml 7, moles 1 mol 180 g Glucosa 2250 ml x = moles moles x = 3,15 g Glucosa 1 ml 1, moles 1 mol 180 g Glucosa 2250 ml x = 2, moles 2, moles x = 5,38 g Glucosa Rta: a) 7, moles b) 1, moles c) Pre ingesta = 3,15 g - Post ingesta = 5,38 g 10) a) 100 ml 0,9 g NaCl 250 ml 0,045 g NaCl 5 ml x = 0,045 g NaCl 100 ml x = 0,018 g NaCl C inicial / C final = 0,9 % / 0,018 % = 50 b) 100 ml 0,018 g NaCl 100 ml 0,018x10 3 mg NaCl 1000 ml x = 0,18 g NaCl 1 ml x = 0,18 mg NaCl Rta: a) Dilución = 1/50 b) 0,018 g % - 0,18 g/l - 0,18 mg/ml

5 11) Solución A Solución B 0,45% (500 ml) 2,25% (100 ml) 100 ml 0,45 g 500 ml x = 2,25 g 100 ml 2,25 g Por lo tanto, vamos a tener que pesar en total 4,5 g (2,25 g + 2,25 g). Luego, deberán disolverse en 200 ml de agua destilada. Se toman 100 ml para cada solución: 200 ml 4,5 g Solución A Solución B 0,45% (500 ml) 2,25% (100 ml) 100 ml 100 ml 2,25 g 500 ml 2,25 g 100 ml x = 0,45 g 0,45 % 2,25 % 12) NaCl 1000 ml 3,5 g 58,5 mg 1 meq 200 ml x = 0,7 g 700 mg x = 12 meq KCl 1000 ml,5 g 74,5 mg 1 meq 200 ml x = 0,3 g 300 mg x = 4,02 meq NaCO ml 2,5 g 84,5 mg 1 meq 200 ml x = 0,5 g 500 mg x = 12 meq Rta: Na + = 12 meq + 5,95 meq = 17,95 meq Cl - = 12 meq + 4,02 meq = 16,02 meq K + = 4,02 meq HCO 3- = 5,95 meq

6 13) 1000 ml 6 mmoles 1 mmol 2 meq 50 ml x = 0,3 mmoles 0,3 mmoles x = 0,6 meq Rta: 0,6 meq de Ca 2+ 0,6 meq de Cl - 15) a) 58,5 mg 1 meq 1440 min. 150 meq 0, mg x = 1, meq 1 min. x = 0,10 meq 15,4 meq 100 ml 100 ml 0,10 meq x = 0,65 ml/min b) 50 l 0,9 g 650 l x = 11,7 g/min. Rta: a) 0,65 ml/min b) 11,7 g/min. 16) 1 mol NaCl 58,5 g 5 moles NaCl x = 292,5 g 1000 ml = 1000 g = 1 Kg de H 2O Rta: tenemos que disolver 292,5 g de NaCl en 1L de H 2O 17) Solvente H 2O = 1000 g Solvente urea = 5 mmolal 18 g H 2O 1 mol 1 mmol urea 60 mg 1000 g H 2O x = 55,6 mol 5 mmol urea x = 300 mg 1 mol 6, partículas 1000 mmoles 6, partículas 55,6 moles x = 3, partículas 5 mmoles x = 3, partículas Rta: masa H 2O = 1000 g - Urea = 0,3 g moles H 2O = 55,6 g - Urea = moles partículas H 2O = 3, partículas Urea = 3, partículas 20) 100 ml 26 mg NaCl 58,5 mg NaCl 1 meq NaCl 1000 ml x = 260 mg NaCl 260 mg NaCl x = 4,4 meq NaCl

7 100 ml 37 mg KCl 74,5 mg KCl 1 meq KCl 1000 ml x = 370 mg KCl 370 mg KCl x = 4,97 meq KCl 100 ml 14 mg MgCl 2 95,0 mg MgCl 2 2 meq MgCl ml x = 140 mg MgCl mg MgCl 2 x = 2,95 meq MgCl g dextrosa 1 mol 100 ml 0,03 moles 5 g dextrosa x = 0,03 moles 1000 ml x = 0,3 moles 100 ml 222 mg acetato de Na 82,0 mg 1 meq Ac. de Na 1000 ml x = 2220 mg acetato de Na 2220 mgmgcl 2 x = 27,1 meq Ac. de Na 100 ml 502 mg Gluconato de Na 218,0 mg MgCl 2 1 meq Gluc. de Na 1000 ml x = 5020 mg Gluconato de Na 5020 mg MgCl 2 x = 23,0 meq Gluc. de Na Rta: Cl - = 4,4 meq/l + 4,97 meq/l + 2,95 meq/l = 12,3 meq/l = 12,3 mmol/l Na + = 4,4 meq/l + 27,1 meq/l + 23,0 meq/l = 54,5 meq/l = 54,5 mmol/l K + = 4,97 meq/l = 4,97 mmol/l Mg 2+ = 2,95 meq/l = 1,48 mmol/l Aniones = 62,49 meq/l Cationes = 62,49 meq/l