INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
1
QUÍMICA
• UNIDAD 4: Soluciones:
Soluto y solvente. Solubilidad. Factores
que afectan la solubilidad. Soluciones saturadas, no saturadas y
sobresaturadas.
• Concentración de las soluciones:
porcentuales, molaridad,
normalidad, molalidad. Diluciones. Problemas de aplicación.
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
2
TRABAJO PRÁCTICO - CLASE 6
UNIDAD N° 4: SOLUCIONES
OBJETIVOS:
- Adquirir un conocimiento profundo de las disparidades entre diversos tipos de
mezclas, comprender el concepto de soluciones químicas y reconocer su
relevancia en diversos ámbitos de la medicina.
- Interpretar con precisión las diversas formas de expresar la concentración de
una solución.
- Identificar con certeza la solubilidad de una sal, diferenciando entre
soluciones solubles e insolubles.
- Calcular la concentración de una solución, partiendo de datos específicos
sobre la cantidad de soluto o solvente.
- Evaluar y analizar de manera crítica los resultados derivados de la
preparación de soluciones, asegurando una comprensión profunda de los
procedimientos empleados.
INTRODUCCION:
Disoluciones
Una disolución es una mezcla homogénea en la que una sustancia denominada
soluto se dispersa de manera uniforme en otra sustancia llamada solvente. Cuando
una pequeña cantidad de sal se disuelve en agua, la disolución sal-agua sabe un
poco salada. Cuando se disuelve más sal, la disolución sal-agua sabe muy salada.
Por lo general, el soluto (en este caso sal) es la sustancia presente en menor
cantidad, en tanto que el solvente (en este caso agua) está presente en mayor
cantidad. Por ejemplo, cuando una disolución se compone de 5.0 g de sal y 50. g de
agua, la sal es el soluto y el agua es el solvente.
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
3
Solubilidad
¿Cómo podemos predecir la formación de un precipitado cuando se añade un
compuesto a una disolución o cuando se mezclan dos disoluciones? Esto depende
de la solubilidad del soluto, que se define como la máxima cantidad de soluto que
se disolverá en una cantidad dada de disolvente a una temperatura específica. Los
químicos describen a las sustancias como solubles, ligeramente solubles o
insolubles en términos cualitativos. Se dice que una sustancia es soluble si se
disuelve visiblemente una cantidad suficiente cuando se agrega al agua. Si no es
así, la sustancia se describe como ligeramente soluble o insoluble. Aunque todos los
compuestos iónicos son electrólitos fuertes, no todos tienen la misma solubilidad.
La solubilidad, generalmente expresada en gramos de soluto en 100 gramos de
solvente, es la cantidad máxima de soluto que puede disolverse a cierta temperatura.
Si un soluto se disuelve con facilidad cuando se agrega al solvente, la disolución no
contiene la cantidad máxima de soluto. A esta disolución se le llama disolución
insaturada.
Una disolución que contiene todo el soluto que puede disolver es una disolución
saturada. Cuando una disolución es saturada, la velocidad a la que se disuelve el
soluto es igual a la velocidad a la que se forma sólido, un proceso conocido como
recristalización.
Entonces, no hay más cambio en la cantidad de soluto disuelto en la disolución.
Puede preparar una disolución saturada si agrega una cantidad de soluto mayor a la
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
4
necesaria para alcanzar máxima solubilidad (saturación). Al agitar la disolución, se
disolverá la cantidad máxima de soluto y el exceso quedará en el fondo del
recipiente. Una vez que tenga una disolución saturada, la adición de más soluto sólo
aumentará la cantidad de soluto sin disolver.
Concentración de disoluciones
La cantidad de soluto disuelto en cierta cantidad de disolución se llama
concentración de la disolución. Se estudiarán las concentraciones que son una
proporción de una cantidad de soluto en una cantidad dada de disolución:
Concentración expresada en porcentaje en masa (m/m)
El porcentaje en masa (m/m) describe la masa del soluto en gramos por
exactamente 100 g de disolución. La masa de la disolución es la suma de la masa
del soluto y la masa del solvente.
Concentración expresada en porcentaje en volumen (v/v)
El porcentaje en volumen (v/v). se interpreta como el volumen de soluto en
exactamente 100 mL de disolución. Las unidades de volumen utilizadas en la
proporción deben ser las mismas; por ejemplo, ambas en mililitros o ambas en litros
Concentración expresada en porcentaje en masa/volumen (m/v)
El porcentaje en masa/volumen (m/v) describe la masa del soluto en gramos por
exactamente 100 mL de disolución. El porcentaje en masa/volumen se usa de
manera generalizada en hospitales y farmacias para la preparación de disoluciones
intravenosas y medicinas.
Concentración molar o molaridad (M)
Cuando los químicos trabajan con disoluciones, con frecuencia utilizan la molaridad
(M), una concentración que indica el número de moles de soluto en exactamente 1
litro de disolución.
Concentración molal o molalidad (m)
La molalidad (m), el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente, no de
disolución. Una disolución en la que 1,00 mol de urea, CO(NH
2
)
2
, se disuelve en 1,00
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
5
kg de agua se describe como una disolución 1,00 molal y se indica como 1,00 m en
CO(NH
2
)
2
.
Normalidad (N)
La Normalidad (N) es el número de equivalentes del soluto que existen en un litro
de solución.
Donde:
EQUIVALENTE QUÍMICO
Un equivalente químico de una sustancia es la unidad de masa que representa a la
mínima unidad que puede reaccionar. Por esto hay distintos tipos de equivalentes,
según el tipo de reacción en el que interviene la substancia formadora. Otra forma
de definir al equivalente de una sustancia es como la masa de dicha sustancia
dividida por su peso equivalente.
N
eq
= Número de equivalentes
m
s
= masa de sustancia
P
eq
= Peso equivalente
El peso equivalente es el peso molecular de la sustancia dividido entre el número
de protones (si es un ácido), el número de hidroxilos (si es una base), el número de
ligandos (si es una especie formadora de complejos), o el número de electrones que
intercambia (si es un par redox).
Dilución de disoluciones
Para preparar disoluciones menos concentradas a partir de una mayor
concentración, se utiliza el procedimeinto de dilución. Este se expresa según:
M
i
x V
i
= M
f
x V
f
Donde: M
i
y M
f
son las concentraciones iniciales y finales.
V
i
y V
f
son volúmenes iniciales y finales.
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
6
La química está en todas partes: Preparando soluciones
En una sala de urgencias, un médico indica una administración intravenosa (IV) de
100 ml de KCl al 0,5% para tratar la hipopotasemia de un paciente. En lugar de una
bolsa IV preexistente con esta concentración de KCl, es más probable que un
asistente prepare la solución adecuada mezclando una bolsa IV de solución estéril
obtener con una solución madre más concentrada de KCl. Se espera que el asistente
realice un cálculo de dilución utilizando una jeringa para mezclar y diluir la solución
madre al alcanzar la concentración y volumen deseados. Por ejemplo, si la solución
madre es del 10% de KCl y se necesita alcanzar una concentración final del 0,50%
en un volumen de 100 ml, el cálculo indica que se deben agregar 5 ml de solución
madre.
Cálculos:
(10%) V 1 = (0.50%) (100 mL) V 1 = 5 mL
Es crucial que el personal médico y farmacéutico realice con precisión estos
cálculos, ya que dosis incorrectas pueden ser ineficaces, perjudiciales o incluso
fatales.
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
7
PROBLEMAS DE APLICACIÓN:
1) En la etiqueta de un frasco de vinagre blanco aparece la siguiente información:
“solución de ácido acético al 4% en peso”. Esta información indica que el frasco
contiene:
A. 4 gramos de ácido acético en 96 gramos de solución.
B. 100 gramos de soluto y 4 gramos de ácido acético.
C. 100 gramos de disolvente y 4 gramos de ácido acético.
D. 4 gramos de ácido acético y 100 gramos de solución.
2) En la gráfica de la derecha se presenta la curva de solubilidad de una sustancia
Y a diferentes temperaturas. Si a un recipiente se agregan 75 gramos de sustancia
Y a disolver con 100 gramos de agua a 20ºC, se puede afirmar que en el recipiente
quedará una:
A. mezcla heterogénea concentrada.
B. solución sobresaturada.
C. mezcla heterogénea diluida.
D. solución saturada
3) La solubilidad de un compuesto se define como la cantidad máxima de soluto que
puede disolverse en una determinada cantidad de disolvente a una presión y
temperatura dadas. En la gráfica se representan las curvas de solubilidad para
diferentes sustancias. Cuando existe un equilibrio entre el soluto disuelto y el
disolvente, se dice que la disolución es saturada. Las zonas por debajo de las
curvas representan las soluciones no saturadas y las zonas por encima, las
soluciones sobresaturadas. A partir de esta información, será correcto afirmar que
en una disolución NO saturada, la cantidad de soluto disuelto es:
A. Suficiente para la cantidad de disolvente.
B. Insuficiente para la cantidad de disolvente.
C. Demasiada para la cantidad de disolvente.
D. Exactamente igual a la cantidad de disolvente.
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
8
4) La siguiente gráfica representa la curva de solubilidad del nitrato de potasio.
Indique lo que sucede si a una solución saturada de nitrato de potasio en 100 g
de agua a 62,5 ºC se la enfría rápidamente a 25 ºC.
5) Se desean preparar las siguientes soluciones acuosas:
I) 60 g de solución acuosa de KBr al 5,0 % m/m
II) 40 g de solución acuosa de NaOH al 10 % m/m
Considerando la densidad del agua 1,0 g/mL, determine:
a) Masa de soluto, expresada en gramos, y el volumen de solvente, expresado en
mL, necesarios para preparar la solución I.
b) Masa de soluto, expresada en gramos, y el volumen de solvente, expresado en
mL, necesarios para preparar la solución II.
6) Se disuelven 35,0 g de NaOH en agua, y se lleva a volumen hasta alcanzar 500ml
de solución. Determine:
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
9
I) Concentración de la solución expresada en % m/V.
II) Concentración de la solución expresada en molaridad.
Seleccione la opción que contiene ambas respuestas correctas.
I (% m/v)
II (M)
A
7,00
1,75
B
3,50
1,75
C
7,00
3,50
D
1,75
7,00
7) Se pesan 5,85 g de cloruro de sodio y a un volumen final de 200 mL, luego se
toman 10 mL de esta solución y se diluyen en 50 mL. Calcule la normalidad de la
solución resultante.
8) Determinar la molalidad y la normalidad de una solución que contiene 80 g de
sulfato de calcio disueltos en 2,0 L de agua.
9) Se prepara una disolución disolviendo 5 g de NaCl en 25 g de agua, resultando la
δ = 1,12 g/mL. Exprese su concentración empleando las unidades explicadas
previamente.
a) % m/m
b) % m/v
c) % v/v
d) M
10) Se prepara una disolución mezclando 15 mL de metanol (CH
3
OH, δ = 0,79 g/mL)
con 100 mL de acetona (C
3
H
6
O, δ = 0,79 g/mL), resultando la δ = 0,79 g/mL.
Exprese su concentración empleando las unidades explicadas previamente.
m
N
A
0,30
0,30
B
0,30
0,60
C
0,60
0,30
D
0,60
0,60
INTRODUCCIÓN A LOS ESTUDIOS DE MEDICINA – UNSA
MÓDULO DE QUÍMICA
10
BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA
- BIASOLI G. A., Weitz C. S., Chandias D. O. T., Química general e Inorgánica.
Editorial Kapeluz, 1998.
- CHANG, R. Química. Editorial Mc Graw Hill.2010.
- MAUTINO JOSE, Química Polimodal EDITORIAL STELLA, 2002.
- TIMBERLAKE, K. Química General. Orgánica y Biológica. Estructuras de la
vida. Editorial Pearson. 2013.
- WHITTEN, K., Raymond E., Peck M., Stanley G., Química, 10a ed., 2014.
TP DE HIDRATOS DE CARBONO.pdf
Estamos procesando este archivo...
Lamentablemente la previsualización de este archivo no está disponible. De todas maneras puedes descargarlo y ver si te es útil.
Descargar
Estamos procesando este archivo...
Lamentablemente la previsualización de este archivo no está disponible. De todas maneras puedes descargarlo y ver si te es útil.