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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
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