soluciones y su concentración SEMANAS 8 - 2016 Diapositivas con imágenes cortesía de Licda: L.Melgar Formas de expresar la concentración de las soluciones: Porcentajes: m/m , m/v , v/v Partes por millón:( ppm ) Molaridad( M ) Normalidad ( N ) Molalidad ( m )

Porcentaje peso/peso : % p/p también conocido como (%m/m ) % p/p = masa de soluto x100 masa de solución %p/p = masa de soluto x 100 (masa de soluto + masa de solvente)* * se debe sumar cuando nos dan por separado la cantidad de soluto y la cantidad de solvente, para obtener la masa de la solución.

El % p/p se usa mucho sobre todo en medicamentos tópicos como cremas, lociones, unguentos Ejemplo: Efudix, una crema indicada para el tratamiento de verrugas y queratosis. Contiene 2.5 g de Fluorouracilo en 50 g de crema. Calcule en base a éste dato el % p/p de fluorouracilo en la crema. % de Flurouracilo = 2.5 g de fluorouracilo x 100 50g de crema = 5.0 % m/m ó 5.0 % p/p Nota: aquí el fluorouracilo es el soluto ( 2.5 g)y la crema es la solución ( 50 g) .

EJERCICIOS Ej.1 Calcule el % p/p de una solución que contiene 65 g de glucosa disueltos en 185 gramos de agua(NOTE QUE SE DA POR SEPARADO EL PESO DEL SOLUTO Y SOLVENTE, POR LO TANTO DEBEN SUMARSE PARA OBTENER EL PESO DE LA SOLUCIÓN) %p/p = 65 g x 100 = 65g soluto x100 = 26.0% P/P 65g +185g 250g solución El resultado es el mismo si se reporta 26.0 % m/m

Calcule el %p/p de una solución preparada disolver 120 gramos de cloruro de calcio ( CaCl2) en agua hasta obtener 960 g de solución.( note que al decir solución ya se incluye la masa del soluto y el solvente, por lo tanto no debe realizarse esa suma, es decir NO se debe sumar 120 g+960g) % p/p = 120 g x 100 =12.5 % p/p 960 g

g soluciòn = 100g de soluciòn x 55 g de urea Cuántos gramos de una soluciòn 4.2 % p/p, se pueden obtener con 55 gramos de urea.? g soluciòn = 100g de soluciòn x 55 g de urea 4.2 g de urea = 1,309.53 g de solución O bién, despejar %p/p = g soluto x 100 g solución  este hay que despejar g solución = g soluto x 100 = 55 g x 100 = % p/p 4.2 % p/p

Porcentaje p/v ó m/v % p/v Es la más común y usada, ya que la mayoría de solutos en medicamentos son sólidos , se pesan y se busca que se disuelvan en un líquido, como el agua Ejemplo las soluciones masivas parenterales ó soluciones intravenosas ó Sueros. Ejemplo las soluciones fisiológicas, más comunes: Solución de dextrosa ( glucosa) al 5 % p/v : 5g de glucosa en 100mL de solución. Solución salina ó suero fisiológico : Solución al 0.9 % p/v de NaCl ( cloruro de sodio): 0.9 g de NaCl en 100mL de solución.

Porcentaje p/v : % p/v ó % m/v % p/v = g de soluto x 100 mL de solución Ejemplo. Calcule el % p/v de una solución que contiene 8.9 g de CaCl2, disueltos en 250 mL de solución. % p/v = 8.9 g de CaCl2 x 100 = 3.56 % p/v 250 mL

Continuación de ejercicios a) Calcule el %p/v de una solución preparada disolviendo 6.4 g de urea en agua hasta obtener 500mL de solución. % p/v = 6.4 g x 100 = 1.28 % p/v. 500 mL b) Cuantos gramos de urea necesito para preparar 300mL de la solución anterior.? g de urea = 1.28g de urea x 300 mL de solución = 3.84 g urea 100 mL de solución Otra forma de resolverlo: despejando g soluto de la fórmula: % p/v = g soluto x 100 mL de solución g soluto = % p/v x mL de solución = 1.28 % p/v x 300mL = 3.84 g urea 100 100

Ej: Cuantos L de una solución al 3,9 % m v de Cloruro de potasio ( KCl) pueden preparase con 15 g de cloruro de potasio. mL de solución = 100mL de solución x 15 g de KCl 3.9 g de KCl = 384.62mL de solución ( 0.384 L ) O bién de otra forma , despejar de la ecuación mL de solución % p/v = g soluto x 100 mL de solución  despejar éste valor. mL de solución = g soluto x 100 = 15 g x 100 = 384.62 mL % p/v 3.9 % Que equivale a 0.384L

Porcentaje Volumen /Volumen : % v/v Esta unidad de concentración es útil cuando tanto el soluto como el solvente son líquidos y es más fácil medir los volúmenes que determinar los pesos. Se calcula de la siguiente forma: % v/v = mL de soluto x 100 mL de solución Ej: Se preparó una solución disolviendo 750 mL de alcohol isopropilico en agua hasta obtener 1350 mL de solución. Calcule el % v/v. % v/v = 750 mL x 100 = 55.55 % v/v 1350 mL

Un enjuague bucal contiene 22. 5 % v/v de alcohol Un enjuague bucal contiene 22.5 % v/v de alcohol. Cuántos mL de alcohol hay en un frasco de enjuague bucal de 250mL.? mL de alcohol = 22.5 mL de alcohol x250mLde enjuague 100mL de enjuague = 56.25 mL de alcohol

mL de soluto = % v/v x mL de solución 100 También puede resolverlo, despejándolo de la fórmula:  despejar éste dato % v/v = mL de solutox 100 mL de solución mL de soluto = % v/v x mL de solución 100 mL de alcohol= 22.5 % v/v x 250 mL = 56.25 mL de alcohol

mL de solución  despejar éste Cuántos mL de una solución que contenga 7.8 %v/v de aceite pueden prepararse con 50mL de aceite. mL de solución =100mL de solución x 50mLdeaceite 7.8mL de aceite = 641.03 mL de solución. O despejando en la fórmula los mL de solución: % v/v = mL de soluto x 100 mL de solución  despejar éste mL de solución = mL de soluto x100 % v/v = 50mL de aceite x100 / 7.8 % v/v = 641.03 mL

Partes por Millón ppm ppm = mg de soluto Litro Usada cuando se desea expresar cantidades muy pequeñas de sustancias en volúmenes muy grandes de muestra. Ej la concentración de contaminantes en agua, aire ó suelo. Se usará ppm = mg de soluto Litro Ej: Cuántas partes por millón de Pb +2, hay en una muestra de agua, que contiene 7.8 mg de Pb+2 en 8OO mL de una muestra de agua. ppm = 7.8mg = 9.75 mg/L ó bien : 9.75 ppm. O.8L

Cuántos mg de F- hay en 5 Litros de una muestra de agua que contiene 3 Cuántos mg de F- hay en 5 Litros de una muestra de agua que contiene 3.7 ppm de ión floruro ( F- ).? mg de F- = 3.7 mg de F- x 5 Litros 1 litro = 18.5mg de F- . Cuántos litros de una solución al 1.95ppm de un insecticida a base de piretrina, se pueden obtener con 30 mg de piretrina.? Resp: se debe despejar litros. ppm = mg / L  despejar L = mg/ ppm L = 30.0 mg / 1.95 mg/L  15.38 L

Dilución Proceso por el cuál se reduce la concentración de una solución, por adición de solvente. El siguiente cálculo debe usarse para % v/v y % p/v no es aplicable a % p/p Fórmula a usarse : C1 x V1 = C2 x V2 C1 y V1, son la concentración y volumen inicial C2 y V2. Son la concentración y volumen final Siempre después de una dilución C2 < C1 y V2 >V1 Ejemplos prácticos: si quiere poner menos espeso su café ( menos concentrado), le añade agua.

Ejemplo de dilución Ej. Se diluyen 70mL de una solución al 6.2 % p/v hasta obtener 200mL de solución. Cuál es la concentración % p/v de la solución final.? Identifique los datos: C1= 6.2 % p/v ; V1 = 70mL C2 = ? V2= 200 mL C1xV1 = C2xV2 despejar C2 C2 = 6.2% p/v x 70mL de solución = 2.17 % p/v 200mL de solución Note: que al diluir, la concentración se vuelve más pequeña, pasó de 6.2 % p/v  2.17 % p/v

Cont. Ejercicios de dilución A que volumen final hay que diluir 50mL, de una solución al 5.6 % p/v, para que su concentración final sea 3.1 % p/v.? Datos: V1= 50 mL C1= 5.6 % p/v V2 =? C2 = 3.1 % p/v C1 x V1 = C2 x V2, despejar V2: V2= C1 x V1 = 5.6 % p/v x 50mL= 90.32 mL C2 3.1 % p/v Note: como el v 2, es > que el v1, como es de esperarse, pues para diluir algo, generalmente se añade solvente lo que incrementa su volumen.

Ejercicios: Realice los siguientes cálculos Calcule % p/p de una solución preparada con 25g KCl y 125 g de H20 Calcule % p/p de una solución preparada disolviendo 8.0 g CaCl2 en agua hasta obtener 180.0 g de solución. Cuántos g de NH4Cl, necesitamos para preparar 1250 mL de una solución al 4 % p/v.? Cuantos mL de una solución de alcohol al 20 % v/v, pueden prepararse con 50mL de alcohol.

Cuál es el % p/v de una solución que contiene 65 g de H2SO4 en 400mL de solución.? Cuántas ppm tiene una muestra de agua que contiene 3.8 mg de F en 450mL A que volumen final debemos diluir 40 mL de una solución al 6.2 % p/v para obtener una solución al 2.4 % p/v Cuantos litros de solución salina ( 0.9 % p/v) se necesitan para obtener 3.15 g de NaCl .

Un paciente necesita 140g de glucosa en las próximas 24 horas Un paciente necesita 140g de glucosa en las próximas 24 horas. Cuántos litros de una solución de glucosa al 5 % p/v, se le debe administrar.

Niño de 6 años, pesa 40 lbs, se le debe administrar vía oral, una sola dosis de un medicamento, la cual debe ser 45 mg/Kg. La suspensión posee 250 mg med. / 5mL de suspensión. Cuantos mLs de suspensión debe administrarsele.? Solución: Como la dosis del medicamento está por Kg de peso, debemos convertir el peso del niño de lbs a Kg. Peso en Kg = 1 Kg x 40 lbs = 18.2 Kg 2.2 lbs

Ahora calcule los mg del medicamento a administrarse, de la siguiente forma mg medicamento= 45 mg x 18.2Kg peso Kg de peso = 818.2 mg del medicamento. Calcule los mL de suspensión que debe dársele: mL de suspensión = 5mL suspensión x 818.2 mg medicamento 250 mg del medicamento. = 16. 4mLde suspensión.

El problema anterior, puede resolvimos p por factores estequiometricos en forma separada pero lo podemos hacer en un solo planteamiento así: mLde suspensión = 5mL x 45 mg med. x 1 Kg x 40 lbs 250 mg med Kg de peso 2.2 lbs = 16.36 mL de suspensión

o cualquier proporción. Una solución al 15 % p/p se prepara disolviendo 15 g de cualquier soluto ( en 85 g de agua( o en otro solvente indicado) * Con esto podemos decir que en 100 g de solución hallaremos 15 g de urea y 85 g de agua. o cualquier proporción. Ej: 7.5 g de urea en 42.5 g de agua u otro solvente Solución al 15 % p/p de Urea

Es decir en 100mL de esa solución hay 5 g de soluto. Una solución al 5 % p/v de cualquier soluto se prepara disolviendo 5 g de soluto en agua ( o en el solvente indicado), hasta completar 100mL de solución.* Es decir en 100mL de esa solución hay 5 g de soluto. * o cualquier proporción ej: 2.5 g de soluto en 50mL de solución Solución al 5 % p/v de glucosa

Solución al 30 % v /v de etanol Una solución al 30 % v/v de cualquier soluto se prepara disolviendo 30mL de ese soluto en agua ( u otro solvente) hasta obtener 100mL de solución. No se prepara con 30mL de soluto y 70 mL de solvente, ya en la mezcla de líquidos los volúmenes no son aditivos ( es decir 30mL de etanol + 70mL de agua no son exactamente 100mL.) Pero si podemos afirmar que en 100mL de solución hay 30mL de soluto *. * O cualquier otra proporción: Ej: en 50 mL de solución hay 15 mL de soluto.