CLASE 8 Semana 8 CONCENTRACIN DE SOLUCIONES primera

CLASE #8 (Semana 8) CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES (primera parte) 2015 1

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 2

Preparación de una solución 2 1 3 3 4

CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES 4 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* UNIDADES CUANTITATIVAS PORCENTUALES PARTES POR MILLON QUIMICAS %PESO / PESO MOLARIDAD SATURADAS* % VOLUMEN / VOLUMEN MOLALIDAD SOBRESATURADAS % PESO / VOLUMEN NORMALIDAD INSATURADAS

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. 5

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. 6

• SOLUCIÓN SOBRESATURADA: Al elevar la temperatura, se puede disolver una mayor cantidad de soluto que el de saturación. Analizar el siguiente ejemplo como insaturada, sobresaturada, diluída, concentrada: El KCl se disuelve 34 gramos en cada 100 g de agua a 20 grados C. 7

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 (masa (gr) de soluto + masa (gr) de solvente)* x 100 * 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. 8

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 50 g 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). 9

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 65 g +185 g 10

3. Calcule el %p/p de una solución que se preparó disolviendo 120 gr de cloruro de calcio (Ca. Cl 2) 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 11

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 12

% 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 5 g de glucosa en cada 100 m. L de solución. Solución salina ó suero fisiológico al Solución al 0. 9 % p/v de Na. Cl ( cloruro de sodio): 0. 9 g de Na. Cl en 100 m. L de solución. 13

% p/v = g de soluto x 100 m. L de solución Ejercicios: 1. Calcule el % p/v de una solución que contiene 8. 9 g de Ca. Cl 2, disueltos en 250 m. L de solución. % p/v = 8. 9 g de Ca. Cl 2 x 100 = 3. 56 % p/v 250 m. L 14

2. Calcule el % p/v de una solución que se preparó disolviendo 6. 4 g de urea en agua hasta obtener 500 m. L de solución. % p/v = 6. 4 g x 100 = 1. 28 % p/v. 500 m. L 2. 1. ¿Cuantos gramos de urea necesito para preparar 300 m. L de la solución anterior? (despejar g soluto de la fórmula) % p/v = g soluto x 100 m. L de solución g soluto = % p/v x m. L de solución = 100 = 1. 28 % p/v x 300 m. L = 3. 84 g de urea 100

3. ¿Cuantos m. L 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 m. L de solución despejar m. L de solución = g soluto x 100 = 15 g x 100 = 384. 62 m. L % p/v 3. 9 % 16

% volumen/volumen (%v/v) Para solutos y solventes líquidos. % v/v = m. L de soluto x 100 m. L de solución 1. Se preparó una solución disolviendo 750 m. L de alcohol isopropílico en agua hasta obtener 1350 m. L de solución. Calcule el % v/v = 750 m. L x 100 = 55. 55 % v/v 1350 m. L 17

2. Un enjuague bucal contiene 22. 5 % v/v de alcohol. ¿Cuántos m. L de alcohol hay en un frasco de 250 m. L de este enjuague? % v/v = m. L de soluto x 100 m. L de solución m. L de alcohol = 22. 5 m. L de alcohol x 250 m. Lde enjuague 100 m. L de enjuague = 56. 25 m. L de alcohol.

3. ¿Cuántos m. L de una solución que contenga 7. 8 % v/v de aceite pueden prepararse con 50 m. L de aceite? % v/v = m. L de soluto x 100 m. L de solución despejar m. L de solución = m. L de soluto x 100 % v/v = 50 m. L de aceite x 100 / 7. 8 % v/v = 641. 03 m. L 19

DILUCIONES Se aplica a soluciones líquidas. Consiste en agregar más solvente a una solución para hacerla menos concentrada. C 1 x V 1 = C 2 x V 2 C 1 y V 1 son la concentración y volumen inicial C 2 y V 2 son la concentración y volumen final 20

1. Se diluyen 70 m. L de una solución al 5. 4 % p/v hasta obtener 250 m. L de solución. ¿Cuál es la concentración % p/v de la solución final? C 1= 6. 2 % p/v ; V 1 = 70 m. L C 2 = ? V 2= 200 m. L C 1 x. V 1 = C 2 x. V 2 despejar C 2 = 6. 2% p/v x 70 m. L de solución = 2. 17 % p/v 200 m. L de solución • Al diluir una solución, la concentración se vuelve más pequeña. pasó de 5. 4 % p/v 2. 17 % p/v 21

2. ¿A que volumen final hay que diluir 50 m. L de una solución al 5. 6 % p/v, para que su concentración final sea 3. 1 % p/v ? Datos: V 1= 50 m. L C 1 x V 1 = C 2 x V 2 C 1= 5. 6% p/v despejar V 2 C 2= 3. 1% p/v V 2 =? V 2= C 1 x V 1 = 5. 6 % p/v x 50 m. L= 90. 32 m. L C 2 3. 1 % p/v • El volumen final es mayor que el inicial porque se le agregó solvente para que la concentración disminuyera. 22

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 8 OO m. L? ppm = 7. 8 mg O. 8 L = 9. 75 mg/L = 9. 75 ppm 23

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 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 24

Ejercicios: 1. Calcule % p/p de una solución preparada con 25 g KCl y 125 g de H 20. 2. Calcule % p/p de una solución preparada disolviendo 8. 0 g Ca. Cl 2 en agua hasta obtener 180. 0 g de solución. 3. ¿Cuántos g de NH 4 Cl se necesitan para preparar 1, 250 m. L de una solución al 4 % p/v? 4. ¿Cuantos m. L de una solución de alcohol al 20 % v/v pueden prepararse con 50 m. L de alcohol? 25

5. ¿Cuál es el % p/v de una solución que contiene 65 g de H 2 SO 4 en 400 m. L de solución? 6. ¿Cuántas ppm tiene una muestra de agua que contiene 3. 8 mg de F en 450 m. L? 7. ¿A que volumen final debemos diluir 40 m. L 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 Na. Cl ? 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 ? 26

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. / 5 m. L de suspensión. ¿ Cuantos m. L 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 27

• Calcular los mg del medicamento a administrarse: mg medicamento = 45 mg x 18. 2 Kg peso Kg de peso = 818. 2 mg del medicamento. • Calcular los m. L de suspensión que debe dársele: 5 m. L suspensión x 818. 2 mg medicamento 250 mg del medicamento = 16. 4 m. Lde suspensión FIN 28