24 de octubre de 2010

Guía Nª 6 - Estequimetría - Expresiones porcentuales

  • MODO DE EXPRESAR LAS CONCENTRACIONES
La concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente o solución. Los términos solución  diluida o concentrada expresan concentraciones relativas. Para expresar con exactitud la concentración de las soluciones se usan sistemas como los siguientes:

a) Porcentaje peso en peso (% P/P):  indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.

Ejemplo: Un frasco contiene 240 gr de una solucion .La solucion se preparó con 45 gr de ClNa y agua
Como determino el porcentaje Masa/Masa?
 
si en 240 g scion...........45 g sto
        100 g scion.................x g sto   
 
 100g  sc x 45 g sto  = 18,7 gsto    como esos gr de soluto estan en 100 g de scion decimos que la so
        240 g sc                                  lucion tiene una concentracio 18,7%M/M
 
Como se lee?: dieciocho coma siete porciento peso en peso o masa en masa ( no estamos considerando las  diferencias entre masa y peso)
      
 
 
  Interpretacion:   18,7%M/M


b) Porcentaje volumen en volumen (% V/V):  se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.
 



 
c) Porcentaje peso en volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.


Recordar que puede hacer uso de la densidad para poder transformar una expresion %M/M en una expresion %M/V

Si Ud tiene una solucion al 20 % M/M y quiere saber  la concentracion en %M/V Ud necesita saber la densidad. Suponga una densidad de 1,08 g /ml.

Que sabe Ud.      que    20 g de soluto........estan en ......100 g de solucion, pero como necesita que la solución este expresada en volumen, hago uso de la densidad.
d= m/V    masa de la solucion= 100 g 
V= m/d     100 g / 1,08 g/ml = 92,59 ml 
o sea que esos 100 g de solucion ocupan un volumen de 92,59 ml. Nos referimos siempre a la misma solucion. Y cuando calculamos usamos solo los datos de la solucion.

entonces como los 20 g de soluto no se han modificado, esos 20 g estan en 100 g de solución o lo que es lo mismo en 92,59 ml de solucion.
si 20 g.......estan en ...92,59 ml de solución
   x.............................100 ml de solucion             21,6%m/V

 
d) Fracción molar (Xi): se define como la relación entre las moles de un componente y las moles totales presentes en la solución.




 







Xsto + Xste = 1

e) Molaridad ( M ): Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 3 molar ( 3 M ) es aquella que contiene tres moles de soluto por litro de solución.

EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3, se necesitan para preparar 100 cm3  de solución 1M?

Sabemos que : para preparar una solucion 1M (1 molar) se requiere 1 mol de soluto ( AgNO3) cada 1000 ml de solucion :

                                1 mol de AgNO3........................170 g.........................1000 ml scion
                                                                                      x g................................100 ml scion
 
 
x= 17 g
 
ó
utilizando este factor de conversión y los datos anteriores :

 100 ml scion x ( 1 mol de AgNO3)  x  ( 170 g AgNO3)  = 17 g de AgNO3
                            1000ml scion                 1 mol AgNO3
 
 
Se necesitan 17 g de AgNO3 para preparar 100 ml de  una solución 1 M




f) Molalidad (m):  Es el número de moles de soluto contenidos en un kilogramo de solvente ( en general es agua). Una solución formada por 36.5 g (1 mol) de ácido clorhídrico HCl  y 1000 g de agua es una solución 1 molal (1 m)
EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar  100 g de una solución 1m?
Previamente sabemos que:
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1m  hay 1 mol de  AgNO3 por cada kg (1000 g ) de H2O (solvente) es decir:


 1molal--> .......1 mol sto ...170 g sto ..............1000 g ste.......... 1170 g de solucion  .....1 molal
                                                  x .................................................100 g scion

170 g sto x 100 g scion =  14 g sto
         1170 g scion



 



 


De otra manera:    Una solucion 1 m es aquella que se prepara disolviendo en 1 kg de solvente ( 1000 g= 1000 ml ya que la densidad del agua es 1g/ml) , 1 mol del soluto.
El soluto es nitrato de plata y su masa molecular expresada en gr es: 170 g

1 m = 1mol = 170 g en --------1000 g de  solvente------   1170 g solución
                           x -------------------------------------------    100 g de solución

Si quisiera trabajar a la solución en unidades de volumen, necesito la densidad de la solución para poder pasarla. d=M/V

 
g) Normalidad (N):  Es el número de equivalentes gramo de soluto contenidos en un litro de solución.
 

EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3  de solución 1N?
Previamente sabemos que:

Peso equivalente de acidos= Peso Molar / numero de Hidrogenos liberados al ionizarse

Peso equivalente de bases= Peso Molar/ numero de grupos oxhidrilos liberados al ionizarse o disociarse la base

Peso equivalente de una sal= Peso Molar / numero de cargas positivas que surgen al disociarse la sal.
 

 
 




    
1 eq g de AgNO3....... 170 /1= 170g............ 1000 ml solucion
                                                x g.  ...............100ml solucion

x= 17 g
 


h) Formalidad (F): Es el cociente entre el número de pesos fórmula gramo (pfg) de soluto que hay por cada litro de solución.
 Peso fórmula gramo es sinónimo de peso molar. La molaridad (M) y la formalidad (F) de una solución son numéricamente iguales, pero la unidad de formalidad suele preferirse cuando el soluto no tiene un peso molecular definido, ejemplo: en los sólidos iónicos.

®  ACTIVIDAD  № 1

Analizar

Lee con atención  el prospecto
a.- ¿Qué significa  la expresion "Suspension al 4%" ?
 Que te indica respecto a la concentracion en ibuprofeno ?
Podrías expresar  toda la “ fórmula” de manera porcentual?





IBUPIRAC SUSPENSIÓN 4%
Venta bajo receta
Industria Argentina
Fórmula
Cada 100 ml de Suspensión contiene:
IBUPROFENO 4,00 g
Ciclamato de sodio 1,50 g
Acido tartárico 1,00 g
Carboximetilcelulosa sódica 1,25 g
Povidona 3,00 g
Glicerina 20,00 g
Metilparabeno 180,00 mg
Propilparabeno 20,00 mg
Punzó 4R 2,00 mg
Esencia de frutilla 600,00 mg
Agua desmineralizada c.s.p. 100,00 ml
Acción Terpéutica
Agente antiinflamatorio no esteroide (AINE) con propiedades analgésicas y antipiréticas.


®  ACTIVIDAD  № 2
Resolver: 1) Para la Novalgina
 
1 DIPIRONA...................................................................................5,0 g
Excipientes autorizados c.s.p. ......................................................................................................100,0 ml
.POSOLOGIA Y FORMA DE ADMINISTRACION:
Salvo prescripción médica contraria, deben observarse las indicaciones de las siguientes tablas:Adultos y adolescentes a partir de 15 años:DOSIS INDIVIDUAL DOSIS DIARIA MAXIMA
JARABE(*) 2-4 medidas de 5 ml hasta 4 x 4 medidas
(*) Contenido de 5ml = 250mg dipirona.
Maximo 18 mg/Kg de peso/dosis.

El jarabe antipirético Novalgina tiene 5 g de dipirona en 100 ml de jarabe ,
a) Dibujar esta situación de alguna manera.
Sacar del recipiente  20 ml . Volver a dibujar la situacion . 
Si tomaste los 20 ml que te recomendó el médico, ¿ cuanta dipirona estas tomando por dosis?
Leer el prospecto y contestar ¿ Cuánta dipirona por día y por dosis podés tomar considerando tu peso?
Si le tuvieras que dar el remedio a un niño que pese 14 ,5Kg ¿ cuánta solución le podrías dar por dosis?
2)
Si preparás salmuera con 23,4 g de NaCl y agua hasta alcanzar los 200 ml de solucion ¿ Cuál es la concentración porcentual de la solución?
3)
La solución fisiológica que se usa para nebulizar, es una solución que se compra al ………% . ../..
Indicaciones: Descongestionante nasal, lavados oculares.
Composición: Cada 100 ml. contienen:
Modo de empleo: Aplicar 2 o 3 gotas en cada ojo o en cada fosa nasal.
Advertencia: No se ingiera. Consérvese en un lugar fresco. Manténgase fuera del alcance de los niños.
Calcular la masa  de NaCl que ingresa en el organismo del paciente al que le inyectan suero fisiológico, si se le administra durante 4 hs con una velocidad de goteo de 1 gota por segundo. Considerar el volumen de una gota= 0,05ml
Calcular Una persona ha bebido 400 ml de pisco, bebida cuya graduación alcohólica es de 30° ( 30 g alcohol / 100 ml ) de licor. Sabiendo que el 15% del alcohol ingerido pasa al torrente sanguíneo; que volumen de sangre de un adulto es de 5litros y que la concentración considerada tóxica es de 0,003 g de alcohol/ ml de sangre, indicar si dicha persona está intoxicada.

®  ACTIVIDAD  № 3

Ejercicios
Resolver matemáticamente los siguientes problemas

1 -El vinagre casero se prepara (agregando ácido acético al agua)  al 5% V/V
¿ cuántos ml de ácido acético se necesitan para preparar 250 ml de solución?
2-¿Cuál es la concentración de la solución para baterias de auto si se prepara agregando 24 ml de ácido sulfúrico y se afora a 250 ml de solución?
3-Para un análisis clínico se preparan 30 g de NaCl  en 500 ml de solución ¿ qué concentración tiene la solución?
4-La leche entera posee un 4% V/V de crema, siendo la densidad de la crema de 0,865 g/cc. Calcular la densidad de la leche descremada sabiendo que la masa de un litro de leche es de 1032 g. ( volúmenes aditivos)