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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)

II)

III)

De acuerdo al estado físico: determinado por el estado del solvente
 Sólidas
 Líquidas
 Gaseosas
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.
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

Unidades químicas de concentración
Molaridad (moles/L):
Molalidad (moles/Kg):
Fracción molar (X):
Normalidad:






M = moles de soluto / 1L de solución
m = moles de soluto / 1Kg de soluto
Xa= moles de soluto “a” / moles totales
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

SO42-

2

Oxido básico

Caga neta del oxígeno

Al2O3

6

Hidróxido

Nº de grupos OH-

Ca(OH)2

2

Acido Inorgánico

Nº de H+ liberables

H2SO42

2

Sal

Carga neta del catión

Na2CO3

2

Acido orgánico

Nº de grupos COOH

CH2COOH

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

Solución final

Mi = ni / Vi

Mf = nf / Vf

ni = Mi x Vi

nf = Mf x Vf

Como los moles de soluto se mantienen constantes:

Mi x Vi = Mf x Vf
Ci x Vi = C f x Vf

Mezcla de soluciones del mismo soluto
Sln = solución

n = moles

V = volumen

M = molaridad

n sln1 + n sln2 = n sln3
M1 x V1 + M2 x V2 = M3 x V3
M3 = (M1 x V1 + M2 x V2) / V3

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) 6,023.1023 partículas
3) 60 g de urea

1 mol

50 g de urea

x = 0,83 moles

1 mol de urea

6,023x1023 partículas

0,83 moles de urea

x = 5,02.1023 partículas

Rta: 5,02.1023 partículas

4)1000 ml
100 ml

1 g Glucosa

180 g Glucosa

1 mol

x = 0,1 g Glucosa

0,1 g Glucosa

x = 5,56.10-4 moles = 0,56 mmoles

Rta: 0,56 mmoles

5)

100 ml
1000 ml
100 ml
1000 ml

3,5 g Alb
x = 35 g Alb
4,8 g Alb
x = 48 g Alb

65000 g Alb
35 g Alb
65000 g Alb
48 g Alb

1 mol
x = 5,4.10-4 moles = 0,54 mmoles
1 mol
x = 7,4.10-4 moles = 0,74 mmoles

Rta: 0,54 y 0,74 mmoles/L

6) 1000 ml
30 ml

300mmoles NaCl
x = 9 mmolesNaCl

Rta: 9 mmoles

7)

100 ml
1000 ml

0,9 g NaCl
x = 9 g NaCl

58,5 g NaCl
9 g NaCl

1 mol
x = 0,154 moles = 154 mmoles

Ci / Cf = 154 mmoles / 3 mmoles = 51
Rta: se debe hacer una dilución 1/51

8) 1000 ml
100 ml

52 moles

1 mol

x = 5,2 moles = 5,2.10-5 moles

5,2x10-5 moles

588 mg Bil
x = 3,02 mg Bil

Rta: la concentración plasmática de bilirrubina es normal = 3,02 %

9)
a) 100 ml
1 ml
b) 100 ml
1 ml
c) 100 %

0,140 g Glucosa
x = 1,4.10-3 g Glucosa

2,4x10-3 g Glucosa

1 mol
x = 7,78.10-6 moles
1 mol
x = 1,33.10-5 moles

5000 ml

1 ml

7,78 .10-6 moles

2250 ml

180 g Glucosa

x = 2,4.10-3 g Glucosa

x = 2250 ml

1 ml

1,4x10-3 g Glucosa

0,240g Glucosa

45 %

2250 ml

180 g Glucosa

1 mol

x = 0.0175 moles

0.0175 moles

1,33 .10-5 moles
x = 2,99.10-2 moles

1 mol
2,99.10-2 moles

180 g Glucosa
x = 3,15 g Glucosa
180 g Glucosa
x = 5,38 g Glucosa

Rta: a) 7,78 .10-6 moles
b) 1,33 .10-5 moles
c) Pre ingesta = 3,15 g - Post ingesta = 5,38 g

10)
a)

100 ml
5 ml

0,9 g NaCl

250 ml

0,045 g NaCl

x = 0,045 g NaCl

100 ml

x = 0,018 g NaCl

100 ml

0,018x103 mg NaCl

Cinicial / Cfinal = 0,9 % / 0,018 % = 50
b)

100 ml
1000 ml

0,018 g NaCl
x = 0,18 g NaCl

Rta: a) Dilución = 1/50
b) 0,018 g % - 0,18 g/L - 0,18 mg/ml

1 ml

x = 0,18 mg NaCl

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
500 ml

2,25 g

100 ml

x = 0,45 g

0,45 %

2,25 g

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

1000 ml

2,5 g

84,5 mg

1 mEq

200 ml

x = 0,5 g

500 mg

x = 12 mEq

NaCO3

Rta: Na+ = 12 mEq + 5,95 mEq = 17,95 mEq
Cl- = 12 mEq + 4,02 mEq = 16,02 mEq
K+ = 4,02 mEq
HCO3- = 5,95 mEq

13) 1000 ml

6 mmoles

50 ml

1 mmol

x = 0,3 mmoles

0,3 mmoles

2 mEq
x = 0,6 mEq

Rta: 0,6 mEq de Ca2+
0,6 mEq de Cl-

15)
a)

58,5 mg
0,9.10-3 mg

1 mEq

1440 min.

x = 1,54. 10-5 mEq

1 min.

100 ml
b)

50 l
650 l

150 mEq
x = 0,10 mEq

15,4 mEq

100 ml

0,10 mEq

x = 0,65 ml/min

0,9 g
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 H2O

Rta: tenemos que disolver 292,5 g de NaCl en 1L de H2O

17) Solvente H2O = 1000 g
18 g H2O
1000 g H2O
1 mol
55,6 moles

Solvente urea = 5 mmolal

1 mol

1 mmol urea

60 mg

x = 55,6 mol

5 mmol urea

x = 300 mg

6,023.1023 partículas
x = 3,34.1025 partículas

1000 mmoles
5 mmoles

6,023.10 23 partículas
x = 3,011.10 21 partículas

Rta: masa H2O = 1000 g - Urea = 0,3 g
moles H2O = 55,6 g - Urea = 5.10-3 moles
partículas H2O = 3,34.1025 partículas – Urea = 3,011.1021 partículas

20)

100 ml
1000 ml

26 mg NaCl
x = 260 mg NaCl

58,5 mg NaCl
260 mg NaCl

1 mEq NaCl
x = 4,4 mEq NaCl

100 ml
1000 ml
100 ml
1000 ml
180 g dextrosa
5 g dextrosa
100 ml
1000 ml
100 ml
1000 ml

37 mg KCl

74,5 mg KCl

1 mEq KCl

x = 370 mg KCl

370 mg KCl

x = 4,97 mEq KCl

14 mg MgCl2
x = 140 mg MgCl2
1 mol

95,0 mg MgCl2
140 mg MgCl2
100 ml

x = 0,03 moles

1000 ml

222 mg acetato de Na

82,0 mg

x = 2220 mg acetato de Na

2220 mgMgCl2

2 mEq MgCl2
x = 2,95 mEq MgCl2
0,03 moles
x = 0,3 moles
1 mEq Ac. de Na
x = 27,1 mEq Ac. de Na

502 mg Gluconato de Na

218,0 mg MgCl2

1 mEq Gluc. de Na

x = 5020 mg Gluconato de Na

5020 mg MgCl2

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
Mg2+ = 2,95 mEq/L = 1,48 mmol/L
Aniones = 62,49 mEq/L
Cationes = 62,49 mEq/L