CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES (primera parte) 2015 CLASE #8 (Semana 8) CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES (primera parte) 2015

CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES (definición) Se refiere a la cantidad de SOLUTO que se encuentra disuelto en una cantidad específica de SOLUCIÓN. (Se disolverán solo cuando el soluto y solvente tengan la misma polaridad). La SOLUCIÓN está formada por la suma del SOLUTO + SOLVENTE

Preparación de una solución 2 1 3 4

CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES La concentración de las soluciones se pueden expresar en : CONCENTRACION UNIDADES CUALITATIVAS O RELATIVAS PROPORCION DE SOLUTO/SOLVENTE DILUIDO CONCENTRADO CANTIDAD DE SOLUTO COMPARADA CON MAXIMA* INSATURADAS SATURADAS* SOBRESATURADAS UNIDADES CUANTITATIVAS PORCENTUALES %PESO / PESO % VOLUMEN / VOLUMEN % PESO / VOLUMEN PARTES POR MILLON QUIMICAS MOLARIDAD MOLALIDAD NORMALIDAD

Formas comunes de expresar la concentración de las soluciones SOLUCIÓN DILUÍDA: Tiene poca cantidad de soluto disuelto. SOLUCIÓN CONCENTRADA: Tiene gran cantidad de soluto disuelto.

Formas de expresar la concentración de una solución según su saturación SOLUCIÓN INSATURADA: Es la que puede disolver fácilmente más cantidad de soluto de la que ya contiene disuelto. SOLUCIÓN SATURADA: Contiene la máxima cantidad de soluto que puede ser disuelto a una temperatura determinada.

SOLUCIÓN SOBRESATURADA: Al elevar la temperatura, se puede disolver una mayor cantidad de soluto que el de saturación. Analizar el siguiente ejemplo como insaturada, saturada, sobresaturada, diluída, concentrada: El KCl se disuelve 34 gramos en cada 100 g de agua a 20 grados C.

Formas de Expresar la Concentración de las soluciones en PORCENTAJE (%) % en peso ó masa = %p/p ó %m/m (si no se indica el tipo de %, se asume que es p/p) % p/p = masa (gr)de soluto x 100 masa (gr) de solución %p/p = masa (gr)de soluto x 100 (masa (gr) de soluto + masa (gr) de solvente)* * cuando nos dan por separado la cantidad de soluto y la cantidad de solvente, se deben de sumar para obtener la masa de la solución.

Ejercicios: El % p/p se usa en medicamentos tópicos como cremas, lociones. Ej: 1. Efudix, es 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).

2. 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 = 26.0 % p/p ó 26.0 % m/m 65g +185g

3. Calcule el %p/p de una solución que se preparó disolviendo 120 gr de cloruro de calcio (CaCl2) en agua hasta obtener 960 g de solución. (note que la solución incluye la masa del soluto y el solvente, por lo tanto no debe realizarse esa suma) % p/p = 120 g x 100 = 12.5 % p/p 960 g

4. ¿Cuántos gramos de una solución 4 4. ¿Cuántos gramos de una solución 4.2 % p/p de urea, contienen 55 gramos de urea ? 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 = 1,308.53 g de solución

% en peso/volumen (% p/v) ó lo que es igual % masa/volumen (% m/v) Es la más común porque la mayoría de solutos son sólidos disueltos en agua. Por ejemplo las soluciones fisiológicas más comunes: Solución de dextrosa ( glucosa) al 5 % p/v contiene 5g de glucosa en cada 100 mL de solución. Solución salina ó suero fisiológico al Solución al 0.9 % p/v de NaCl ( cloruro de sodio): 0.9 g de NaCl en 100mL de solución.

% p/v = g de soluto x 100 mL de solución Ejercicios: 1. 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

2. Calcule el % p/v de una solución que se preparó disolviendo 6 2. Calcule el % p/v de una solución que se preparó disolviendo 6.4 g de urea en agua hasta obtener 500 mL de solución. % p/v = 6.4 g x 100 = 1.28 % p/v. 500 mL 2.1. ¿Cuantos gramos de urea necesito para preparar 300 mL de la solución anterior? (despejar g soluto de la fórmula) % p/v = g soluto x 100 mL de solución g soluto = % p/v x mL de solución = 100 = 1.28 % p/v x 300mL = 3.84 g de urea

mL de solución  despejar 3. ¿Cuantos mL de una solución al 3.9 % m/v de Cloruro de potasio ( KCl) pueden preparase con 15 g de KCl ? % p/v = g soluto x 100 mL de solución  despejar mL de solución = g soluto x 100 = 15 g x 100 = 384.62 mL % p/v 3.9 %

% volumen/volumen (%v/v) Para solutos y solventes líquidos. % v/v = mL de soluto x 100 mL de solución 1. Se preparó una solución disolviendo 750 mL de alcohol isopropílico en agua hasta obtener 1350 mL de solución. Calcule el % v/v. % v/v = 750 mL x 100 = 55.55 % v/v 1350 mL

2. Un enjuague bucal contiene 22. 5 % v/v de alcohol 2. Un enjuague bucal contiene 22.5 % v/v de alcohol. ¿Cuántos mL de alcohol hay en un frasco de 250 mL de este enjuague? % v/v = mL de soluto x 100 mL de solución mL de alcohol = 22.5 mL de alcohol x 250mLde enjuague 100mL de enjuague = 56.25 mL de alcohol.

mL de solución  despejar mL de solución = mL de soluto x100 % v/v 3. ¿Cuántos mL de una solución que contenga 7.8 % v/v de aceite pueden prepararse con 50 mL de aceite? % v/v = mL de soluto x 100 mL de solución  despejar mL de solución = mL de soluto x100 % v/v = 50mL de aceite x100 / 7.8 % v/v = 641.03 mL

DILUCIONES Se aplica a soluciones líquidas. Consiste en agregar más solvente a una solución para hacerla menos concentrada. C1 x V1 = C2 x V2 C1 y V1 son la concentración y volumen inicial C2 y V2 son la concentración y volumen final

1. Se diluyen 70 mL de una solución al 5 1. Se diluyen 70 mL de una solución al 5.4 % p/v hasta obtener 250mL de solución. ¿Cuál es la concentración % p/v de la solución final? 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 Al diluir una solución, la concentración se vuelve más pequeña. pasó de 5.4 % p/v  2.17 % p/v

2. ¿A que volumen final hay que diluir 50mL de una solución al 5 2. ¿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 C2= 3.1% p/v V2 =? C1 x V1 = C2 x V2 despejar V2 V2= C1 x V1 = 5.6 % p/v x 50 mL= 90.32 mL C2 3.1 % p/v El volumen final es mayor que el inicial porque se le agregó solvente para que la concentración disminuyera.

Forma de expresar concentraciones muy pequeñas de soluto PARTES POR MILLÓN (se usa para contaminantes) 1. ¿Cuántas partes por millón de Pb +2 hay en una muestra de agua, que contiene 7.8 mg de Pb+2 en 8OO mL? ppm = 7.8mg = 9.75 mg/L = 9.75 ppm O.8L

2. 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 = 18.5 mg de F- 3. En cuántos litros de una solución con concentración de 1.95 ppm de un insecticida a base de piretrina, estarán contenidos 30 mg de piretrina? (despejar litros) ppm = mg / L  L = mg / ppm L = 30.0 mg / 1.95 mg/L = 15.38 L

Ejercicios: 1. Calcule % p/p de una solución preparada con 25g KCl y 125 g de H20. 2. Calcule % p/p de una solución preparada disolviendo 8.0 g CaCl2 en agua hasta obtener 180.0 g de solución. 3. ¿Cuántos g de NH4Cl se necesitan para preparar 1,250 mL de una solución al 4 % p/v? 4. ¿Cuantos mL de una solución de alcohol al 20 % v/v pueden prepararse con 50mL de alcohol?

5. ¿Cuál es el % p/v de una solución que contiene 65 g de H2SO4 en 400mL de solución? 6. ¿Cuántas ppm tiene una muestra de agua que contiene 3.8 mg de F en 450mL? 7. ¿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 ? 8. ¿Cuantos litros de solución salina ( 0.9 % p/v) se necesitan para obtener 3.15 g de NaCl ? 9. Un paciente necesita 140 g de glucosa en las próximas 12 horas. ¿Cuántos litros de una solución de glucosa al 5 % p/v se le debe administrar ?

10. 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 medicam./ 5mL de suspensión. ¿ Cuantos mL de la suspensión se le deben administrar? 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

Calcular los mg del medicamento a administrarse: mg medicamento = 45 mg x 18.2Kg peso Kg de peso = 818.2 mg del medicamento. Calcular los mL de suspensión que debe dársele: 5mL suspensión x 818.2 mg medicamento 250 mg del medicamento = 16. 4 mLde suspensión FIN