SolucionesCyD2020

Vista previa del material en texto

Física Biológica. 
 
SOLUCIONES. Formas de expresar concentración.*
*Este material ha sido revisado y autorizado por la Dra. Alejandra Luquita, Prof. Titular de la Cátedra de Física Biológica
Click!
DISPERSIONES
¿QUÉ SON? 
Una dispersión es una mezcla de dos o más sustancias.
¿CÓMO ESTÁN COMPUESTAS?
Fase dispersa o SOLUTO que se halla en menor cantidad y dispersa en el seno de otra que llamamos Fase dispersante o SOLVENTE. 
Click!
Soluto
Solvente
CLASIFICACIÓN DE LAS DISPERSIONES.
HETEROGÉNEAS: Sus componentes constituyen fases distintas (agua y arena). Las llamamos DISPERSIONES GROSERAS.
HOMOGÉNEAS: Sus componentes se encuentran en una sola fase (agua y sal). A su vez, pueden ser DISPERSIONES COLOIDALES o DISPERSIONES VERDADERAS.
Click!
	Características	Tipo de dispersión		
		HETEROGÉNEAS	HOMOGÉNEAS	
		GROSERAS	COLOIDALES	VERDADERAS
	Tamaño de las partículas en nm 	Mayor a 100	De 100 a 1	Menor a 1
	Ejemplos	Arena en agua
Humo
Aceite en agua	Plasma
Líq. intersticial
Cremas	Ultrafiltrado plasmático renal
Sudor y lágrimas
Sal o azúcar en agua
	Estabilidad
Gravedad
Centrifugación
Ultracentrifugación	No
No
No	Si
Si
No	Si
Si
Si
	Difusibilidad a través de membranas
Permeables
Dialíticas
Semipermeables	No
No
No	Sí
No
No	Sí
Sí
No
1- Indique qué tipo de dispersión constituyen los siguientes ejemplos. Justifique.
Líquido cefalorraquídeo (agua, glucosa, aminoácidos, hormonas, vitaminas, 	electrolitos, células)
Secreción pancreática (agua, bicarbonato, enzimas proteolíticas y lipolíticas, amilasa)
Bilis (sales biliares, proteínas, colesterol, hormonas y agua).
Líquido intersticial (agua, aminoácidos, azúcares, ácidos grasos, coenzimas, hormonas, neurotransmisores, sales minerales y productos de desecho de las células)
 
GROSERA
COLOIDAL
COLOIDAL
COLOIDAL
CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN.
 La concentración de una solución es la cantidad de soluto que se encuentra disuelto por unidad de cantidad de solvente o de solución.
Concentración = cantidad de soluto 
 volumen de solución
FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN
	Cantidad de soluto expresada en 	La concentración se denomina
	 gramos	EMPÍRICA
	 moles	MOLARIDAD
	 equivalentes	NORMALIDAD
	 osmoles	OSMOLARIDAD
EMPÍRICA
Expresa cantidad de soluto (en gramos u otra unidad de masa) que hay en 100 o 1000 cm3 de solución.
g% = gramos de soluto en 100 ml de solución.
g‰ = gramos de soluto en 1000ml de solución.
Ejemplos:
Glucosa 15g% = 15g de glucosa en 100ml de solución
NaCl 9g‰ = 9 g de NaCl en 1000ml de solución.
MOLARIDAD.
NÚMERO DE AVOGADRO: Constante universal que tiene un valor de 6,023x1023 entes. Expresa una cantidad fija.
MOL: Cantidad de materia que contiene 6,023x1023 entes de la misma especie. (mol de átomos ≠ mol de moléculas)
Ejemplos:
1 mol de Ca2+ contiene 6,023x1023 átomos de Ca2+
1 mol de glucosa contiene 6,023x1023 moléculas de glucosa 
La masa de un Nº de Avogadro (6,023x1023) de moléculas coincide con el peso molecular (o atómico) expresado en gramos, y se denomina molécula gramo o mol gramo.
Ejemplos:
Ca2+ (PM=20) __1 mol de Ca2+ = 20g
Glucosa (PM=180) __ 1 mol de glucosa = 180g
Ambos contienen 6,023x1023 entes (Ca2+ y glucosa respectivamente)
¿Por qué tienen distinta masa?
Porque el concepto de mol implica hablar de una cantidad FIJA. 
Un mol de Ca2+ no pesa lo mismo que un mol de glucosa pero hablamos de la misma cantidad fija (6,023x1023 entes)
Retomando...
La MOLARIDAD (M) expresa la cantidad de moles de soluto contenidos en un litro de solución. 
M = moles/l
Ejemplos: (NaCl PM=58,5)
NaCl 1M = 1mol de NaCl en 1litro de solución. (58,5g/1000ml)
NaCl 0,5M = 0,5 mol de NaCl en 1 litro de solución. (29,25g/1000ml)
NaCl 2M = 2moles de NaCl en 1 litro de solución. (117g/1000ml)
Dos soluciones pueden tener la misma M y contener distinta masa. Ejemplo:
NaCl 2M y Glucosa 2M
(Una tiene 117g/l y la otra tiene 360g/l)
NO PUEDO SUMAR MOLARIDADES DE SOLUTOS DISTINTOS!!!
MOL = un Nº de Avogadro de entes DE LA MISMA 															 ESPECIE!!!
4- ¿Cuántos gramos de soluto se requieren para preparar 1.000 cm3 de las siguientes soluciones?:
a) KCl 2M (KCl → K+ + Cl-, cloruro de potasio, PM: 74,5) 
b) CaCl2 0,03M (CaCl2 → Ca2+ + 2 Cl-, cloruro de calcio, PM: 111)
KCl 2M (KCl → K+ + Cl- PM: 74,5) 
cloruro de potasio
Para preparar una solución 1 M (1 mol / 1 litro) necesito 74,5g de KCl
1 M ___ 74,5g
Para preparar una solución 2 M (2moles/1litro):
1 M ___ 74,5g
2 M ___
x = 149g
b) CaCl2 0,03M (CaCl2 → Ca++ + 2 Cl- PM: 111 
cloruro de calcio.)
Para preparar una solución 1M (1 mol en 1 litro) necesito 111g de CaCl2:
1 M ___111g de CaCl2
Para preparar una solución 0,03 M (0,03 moles en un litro de solución):
1 M ___111g de CaCl2
0,03 M ____
x= 3,33g
NORMALIDAD
Ley de Electroneutralidad: “En solución, la carga positiva total de los cationes es igual a la carga negativa total de los aniones”.
Equivalente químico gramo: es la cantidad de materia que contiene un número de Avogadro de pares de cargas elementales (o valencias).
Nos sirve para expresar la concentración de las sustancias que son electrolitos.
Entonces, la NORMALIDAD es la cantidad de Equivalentes químicos disueltos en un litro de solución.
NaCl → Na+ + Cl-
KCl → K+ + Cl-
CaCl2 → Ca2+ + 2Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Ca2+
Ca2+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Cl-
Glucosa
	Ejemplos:
a) NaCl → Na+ + Cl- (PM=58,5) 
Cada molécula al disociarse da como resultado una carga positiva y otra negativa (intercambian una sola valencia). Entonces en 58,5g de NaCl se tiene un mol (6,023 × 1023 moléculas) pero también 1eq qco (6,023 × 1023 valencias).
	
b) AlCl3 → Al+++ + 3 Cl- (PM: 132)
Cada molécula al disociarse da como resultado 3 cargas positivas y 3 negativas. Por lo que 132g representa la masa de un mol (6,023 × 1023 moléculas) y de 3 eq qco (3 x 6,023 × 1023 valencias)
KCl → K+ + Cl- 
(PM: 74,5) 74,5g = 1mol = 1 Eq de K+ y 1 Eq de Cl- 
CaCl2 → Ca++ + 2Cl- 
(PM: 111) 111g = 1 mol = 2 Eq de Cl- y 2 Eq de Ca++
AlCl3 → Al+++ + 3Cl- 
(PM:132) 132g = 1 mol = 3 Eq de Cl- y 3 Eq de Al+++
NaCl → Na+ + Cl- 
(PM:58,5) 58,5 g = 1 mol = 1 Eq de Na+ y 1 Eq de Cl- 
OSMOLARIDAD.
La Osmolaridad (Osm) expresa el número de osmoles de soluto dispersos en un litro de solución. (Osm/l)
Un osmol es la cantidad de materia presente en un Nº de Avogadro de partículas disueltas.
La cantidad de osmoles SÓLO depende del número total de partículas presentes en la solución, siendo independiente del tamaño, la carga, y la naturaleza química del soluto, por ende PERMITE SUMAR las cantidades.
KCl → K+ + Cl- (PM: 74,5) 74,5g = 1mol = 1 Eq = 2 Osm
CaCl2 → Ca++ + 2Cl- (PM: 111) 111g = 1 mol = 2 Eq = 3 Osm
AlCl3 → Al+++ + 3Cl- (PM:132) 132g = 1 mol = 3 Eq = 4 Osm
NaCl → Na+ + Cl- (PM:58,5) 58,5 g = 1 mol = 1 Eq = 2 Osm
Relación PM, Mol, Equivalente, Osmol.
Debemos conocer el peso molecular (PM) y si se trata de un soluto que se disocia (electrolito) o no se disocia (no electrolito). 
Debemos conocer también la ecuación de disociación.
Ejemplos:
NaCl (PM 58,5) → Na+ + Cl- 
58,5g = 1mol = 1 eq = 2 osmoles
Glucosa (PM 180) (no tiene carga ni se disocia) 
180g = 1mol = 1 Osmol
Cl2Ca (PM 111) → 2Cl- + Ca2+ 
111g = 1mol = 2 eq = 3 osmoles
	Empírica	g% 
g‰	g de soluto en 100 o 1000 ml de solución	___	Glucosa,
Proteínas, etc
	Molaridad	mol/l	6,023 x1023 entes de la misma especie	PM en g	refleja la composición molecular de las soluciones
	Normalidad	Eq/l	6,023 x1023 
Valencias	PM/valencias	Para electrolitos 
	Osmolaridad	osm/l	6,023 x1023 
partículas	PM/partículas que resultan de la disociación	Para expresar todas las partículas en conjunto
2- La concentración de una sustancia puede expresarse de distintas maneras. Indique para las siguientes, cuál considera que es la formamás adecuada de expresar su concentración:
a) Na+
b) K+
c) Glucosa
d) Proteínas
e)Todas las sustancias del plasma tomadas en conjunto
Normalidad
Normalidad
Empírica
Empírica
Osmolaridad
Propiedades Intensivas y Propiedades Extensivas.
Las  propiedades extensivas  son aquellas que  sí dependen  de la cantidad de sustancia, y por lo tanto se modifican cuando se fracciona el sistema original. Presentan aditividad. Por ejemplo: masa, longitud, volumen. 
Las  propiedades intensivas  son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un cuerpo, por lo que el valor permanece constante al subdividir el sistema inicial en varios subsistemas. No son propiedades aditivas. Por ejemplo: temperatura, densidad, concentración.
Oxidación
Putrefacción
Combustión
Fermentación
Todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen
EXTENSIVAS
Propiedades
INTENSIVAS
Concentración
Elasticidad
Punto de ebullición
Punto de fusión
Conductividad
Estado (sólido, líquido, gaseoso)
Solubilidad
Organolépticas (color, olor, sabor, textura)
Masa
Volumen
Peso
Longitud
Dureza
Penetrabilidad
QUÍMICAS
FÍSICAS
Materia
3.- Un recipiente contiene 100ml de una solución de ClNa (cloruro de sodio) 9gr‰ (llamada solución o suero fisiológico - SF) (NaCl → Na+ + Cl-. PM: 58,5). Si se divide el contenido en dos recipientes: uno que contiene 70ml y otro que contiene los 30ml restantes:
a) Indique que propiedades intensivas y extensivas se han modificado en cada vaso.
b) ¿Cuántos grs de ClNa habrá en cada uno de los recipientes?
c) ¿Cuál será la concentración de la solución que contiene cada uno expresada en moles/l, en meq/l y en osm/l?
Prop. Intensivas:			 Prop. Extensivas:
	
NO se modifican.				SÍ se modifican
Igual densidad.					Volumen.
Igual Tº								Peso.
Igual Concentración			Cantidad de soluto.
¿Cuántos GRAMOS de NaCl tengo en cada recipiente?
Parto de una solución 9g‰
¿Qué quiere decir esto? Tengo 9 g de NaCl en 1000 ml de solución.
Entonces: 
1000 ml ___9g NaCl
 70 ml ___ 
 30 ml ___
x= 0,63g NaCl
x = 0,27g NaCl
Concentración en M,	
N y osmolaridad
NaCl → Na+ + Cl- (PM=58,5)
58,5g de NaCl ___ 1 mol/l
9g de NaCl ___
0,63g de NaCl/ 0,07l ___
0,27g de NaCl/0,03l ___ 
9 g de NaCl/l
9g‰
9 g de NaCl/l
X = 0,15 moles/l
NaCl → Na+ + Cl- (PM=58,5) = 1 mol = 1 Eq
Si 1 mol de NaCl equivale a 1 Eq de NaCl, entonces 0,15 moles/l es lo mismo que 0,15 Eq/l
1 Eq/l ___ 1000 mEq/l
0,15 Eq/l ___
0,15 moles/l = 0,15 Eq/l
x= 150 mEq/l
NaCl → Na+ + Cl- (PM=58,5) = 1 mol = 1Eq = 2 Osm
58,5g de NaCl/1l ___ 2 Osm/l
9g de NaCl/1 l ___
0,63g de NaCl/0,07l ___ 
0,27g de NaCl/0,03l ___
x = 9 g/l
x = 9 g/l
x = 0,30 Osm/l
9g‰
Puedo expresar la concentración de dichas soluciones de las siguientes maneras:
EMPÍRICA 								9g‰
MOLARIDAD (M) 					0,15 moles/l
NORMALIDAD (N)				150 mEq/l
OSMOLARIDAD (Osm)			0,30 osmoles/l
Todas quieren decir 
LO MISMO!!!
DILUCIÓN
Consiste en el agregado de solvente a una solución, es decir en el incremento del volumen de la solución, para disminuir la concentración de dicha solución. 
El volumen y la concentración cambian mientras la cantidad de soluto permanece constante.
5- Una solución de MgCl2 (MgCl2 → Mg++ + 2Cl-, cloruro de magnesio, PM: 95) es 15M. ¿Cómo debe procederse para preparar 100ml de solución 3M?
¿Qué tengo? 15 moles en un litro = (95g x 15)/1l = 1425g/l
¿Qué necesito?
3M ___ 3 moles en 1000ml. 		95g x 3 = 285 g
Pero yo necesito 100ml no 1000ml, entonces 285g/10 = 28,5 g
 
¿De dónde los voy a sacar?
1425 g ____ 1000 ml
28,5 g ____ 
x = 20ml
¿Qué hago? Tomo 20 ml de la solución madre y agrego 80ml de agua hasta completar los 100ml
6. Para poder ser consumida por lactantes, la leche de vaca debe ser diluida. Teniendo en cuenta los datos de la siguiente tabla, calcule: 
a) ¿qué volumen de la leche de vaca se debe tomar? 
b) ¿cuánta agua debe agregarse para preparar un litro de leche apta para la alimentación de un lactante?
		Sodio (mg/100ml)	Potasio (mg/100ml)
	Leche materna (LM)	15	53
	Leche de vaca (LV)	45	159
159 mg de K+ ___ 100 ml LV 
53 mg de K+ ___
45mg de Na+ ___100 ml LV
15mg de Na+ ___
x= 33,3 ml LV
x= 33,3 ml LV
¿cuánta agua debe agregarse para preparar un litro de leche apta para la alimentación de un lactante?
Para preparar 100 ml de leche apta para un lactante, necesito 33,3 ml de LV: 100 ml___ 33,3 ml de LV
Para preparar 1l (1000ml):
100 ml___ 33,3 ml de LV
1000 ml ___
1000 ml – 333,3 ml =
Para preparar un litro de leche apta para un lactante, tomo 333,3 ml de LV y agrego 666,7 ml de agua.
x = 333, 3 ml de LV
666,7 ml 
Muchas gracias!!!
Docentes expertos:
Prof. Dra. Alejandra Luquita.
Dr. Guillermo Mengarelli.
Prof. Stella Bertoluzzo
null
55561.547