Semana 9 - 2021 Licda: Isabel Fratti de Del Cid

I-Métodos y formas de expresión de la

concentración de las soluciones, utilizando

Unidades Químicas como son:

▸ Molaridad ( M)

▸ Normalidad ( N)

▸ Molalidad (m)

II-Cálculo de dilución usando Molaridad y

Normalidad.

Se representa por una M ; usa el concepto de mol, para indicar la cantidad de soluto presente. Se pueden usar las siguientes fórmulas para cálculos 1) M = # moles de soluto

Litros de solución

2) M = g soluto/ peso molecular del soluto Litros de solución

3) M= mmoles de soluto mililitros de solución

MOLARIDAD

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Ejercicios.

1-Calcule la Molaridad de una solución que contiene 0.65 moles de soluto en 850mL de solución.

Resolución:

Como el volumen de la solución está en mL, debe convertir éste volumen a Litros. Asi:

L = 1litro x 850 mL = 0.850 L

1,000 mL

Ahora aplique : M = # moles

L de solución

M = 0.65 moles de soluto = 0. 765mol/L = 0.765 M

0.850 L de solución

3

2- Calcule la M de una solución que se preparó

disolviendo 80 g de NaOH, en agua, hasta obtener

0.350L * de solución.

Como no dan número de moles, obténgalos, dividiendo

la masa de soluto, dentro del peso molecular del soluto.

Use Fórmula de molaridad, dada anteriormente.

M = g soluto / peso molecular de soluto

Litros de solución

M = 80 g NaOH / 40.01 g/mol = 5.71 mol/ L = 5.71M

0.350 L

*En éste caso no fue necesario convertir el volumen de la

solución a litros, porque ya esta dado en litros.

4

3-Cuántos g de glucosa (C6H12O6), se necesitan

para preparar 2.5 L de una solución 0.27 M.

Resolución: Como no dan número de moles y piden

g de soluto use la siguiente fórmula: y recuerde que

una solución 0.27 M = 0.27 moles de soluto / L de

solución

M = g soluto / peso molecular soluto

L Ahora despeje : g de soluto

g de soluto = M x peso molecular x L

g = 0.27mol/L x 180.15 g/mol x 2.5 L

= 121.60 g de glucosa

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4-Cuantos mL de una solución 2.3M* de KCl contienen 420 g de KCl? *una solución 2.3 M, equivale a 2.3 moles de KCl / L

M = g / peso molecular

L despejar volumen

L = g / peso molecular

M

L = 420 g / 74.55 g /mol = 2.45 L*

2.3mol / L

*Como la respuesta debe darse en mL , debe convertir los litros a mL .

mL = 1000 mL x 2.45L = 2,450mL 1L

Continuación, ejercicios M

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Continuación, ejercicios molaridad 5. Calcule el peso molecular de un soluto si al disolver 80g de soluto en agua hasta obtener 0.5 L, se obtienen una solución 1.51 M.

Use la ecuación :

M = g de soluto / peso molecular despejar peso

Litros de solución molecular

Peso molecular = g de soluto

M x Litros de solución

Peso molecular = 80 g = 106 g/mol

1.51 mol / L x 0.5 L

Respuesta = 106 g/mol

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Con respecto al resultado anterior: peso

molecular del soluto = 106 g/mol

Cual de las siguientes sustancias podría

ser el soluto de la solución anterior?

Na2SO4 KClO3 Na2CO3

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Ejemplo de dilución usando Molaridades.

1. Cual será la Molaridad (M), de una solución, si se diluyen 300 mL de una solución 0.72 M hasta un volumen de 900mL.

Use la siguiente fórmula : C1xV1 = C2xV2, solo que en lugar de C1 y C2, use M1 y M2

M1 x V1 = M2 x V2

Identifique datos: M1= 0.72M V1= 300 mL

M2= ? V2= 900mL despejar M2 ( o sea concentración final )

M2 = 0.72 M x 300 mL = 0.24 M

900 mL

Note que en las diluciones se mantiene el criterio C1>C2 y v2 > v1. en éste caso : M1>M2 y V2 > V1

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2. Calcule la Molaridad de una solución de

MgCl2 si 300mL de esta solución 0.69 M se

diluyen a 700mL.

3. A que volumen debe diluir 400 mL de una

solución 0.52M para que su concentración

llegue a 0.13 M

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Molalidad ( m)

Se representa por una “m “, usa el concepto del # de moles al igual que la M, pero el volumen no se da en Litros de solución, sino en Kilogramo de solvente.

Formas de calcularla:

m = # moles de soluto

Kg de solvente

m = g de soluto / peso molecular de soluto

Kg de solvente

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1. Una solución se preparó disolviendo 150 g de glucosa en 750 g de agua. Calcule la molalidad.

Resolución: como no dan número de moles, sino g de soluto, use la siguiente fórmula:

m = g de soluto/ peso molecular de soluto

Kg de solvente.

Recuerde: debe convertir los g de agua a kg, pues la fórmula esta diseñada para kg de solvente:

Kg solvente = 1 Kg solvente x 750 g de agua = 0.75 Kg

1000 g de agua

Ahora coloque los datos en la fórmula.

m = 150 g glucosa/ 180.15 g/mol = 1.11 mol/Kg = 1.11 m

0.75 kg de solvente

Ejemplo de cálculo de molalidades

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2. En cuantos gramos de agua, se deben disolver 160

gramos de Urea CO (NH2)2, para obtener una solución 0.35 m?

m = g soluto / peso molecular

Kg de solvente despejar éste dato

Kg solvente = g soluto / peso molecular

m

Kg de solvente = 160 g / 60.06 g /mol = 7.61Kg de agua

0.35 mol/Kg

Como el dato obtenido esta en

unidades de Kg y el problema pide gramos, se debe hacer la conversión:

g= 1 000g x 7.61 Kg = 7, 610 g de agua

1 Kg 13

Se representa por una N, y usa el concepto de Número de equivalentes para expresar la cantidad de soluto presente.

Formas de calcularla:

I) N = # equivalentes de soluto

Litros de solución

2) N = g de soluto / peso equivalente de soluto

Litros de solución

3) N = miliequivalentes ( meq ) de soluto

miliLitros de solución ( mL)

NORMALIDAD:

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Cálculo de peso equivalente de ácidos

Peso equivalente ácido = peso molecular del ácido

# de Hidrógenos

Ejemplo calcule el peso equivalente de :

HCl = 36.46 g / mol = 36.46 g / eq.

1 eq / mol

H2 SO4 = 98.08 g / mol = 49.04 g / eq

2 eq / mol

H3PO4 = 97.97 g / mol = 32.66 g / eq

3 eq / mol

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Peso equivalente de bases = peso molecular de la

base

# de OH-

NaOH = 40.0 g/mol = 40.0 g/ eq

1 eq/mol

Ca (OH)2 = 74.10 g/mol = 37.05 g / eq

2 eq/mol

Al(OH)3 = 78.00 g/mol = 26.0 g / eq

3 eq/ mol

Sn(OH)4 = 186.7 g / mol = 46.67 g/ eq

4 eq / mol

Peso equivalente de Bases ( hidróxidos)

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Peso equivalente de sales

Peso equivalente de una sal = peso molecular de la sal

# de cargas catiónicas*

* use solo las cargas catiónicas del metal. Ejemplos:

a)Peso equivalente del NaCl = 58.44 g/mol = 58.44 g/eq

Na+ una carga catiónica 1 eq / mol

b)Peso equivalente del K2SO4 = 174.27 g/mol = 87.135 g / eq

2 K + 2 cargas catiónicas 2 eq /mol

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c)Peso equivalente del Ca3 (PO4)2 = 310.24 g/mol = 51.71 g /eq

6 eq /mol

3 Ca +2 6 cargas catiónicas

Peso equivalente de sales (continuación)

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d) Peso equivalente del FeCl3 = 162.2 g / mol = 54.067 g / eq

3 eq /mol

Fe +3 3 cargas catiónicas

Problema :Calcule peso equivalente del K3PO4 :

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Cálculo de Normalidades.

1. Calcule la N de una solución preparada disolviendo 76 g de

K2CO3 en agua hasta obtener 500mL de solución.

N = g de K2CO3 / peso equiv del K2CO3

Litros de solución

Peso equiv del K2CO3 = 138.21 g/mol = 69.105 g/eq

2 eq / mol *

* Se divide entre 2, debido a que hay 2 cargas positivas del

metal: 2 K + : 2 (+) = 2 cargas catiónicas.

Ahora sustituya datos en la fórmula:

N = g soluto / peso equivalente

Litros de solución

N = 76 g de K2CO3 /69.105 g /eq = 2.20 eq /L = 2.2 N

0.5 L 20

2. Calcule N de una solución que contiene 1.6 Equiv.eq

de H2SO4, disueltos en 600mL de solución.

Resolución: Al darnos número de equivalentes, no es

necesario usar gramos ni el peso equivalente.

Debido a que el volumen está dado en ml, debemos

convertirlo a litros.

Litros de solución = 1 litro x 600 mL = 0.6 L

1000mL

Ahora usamos la sig. Fórmula:

N = # equivalentes de soluto / Litros de solución

= 1.6 equiv de H2SO4 / 0.6 Litros de solución

=2.66 eq / L = 2.66N. 21

3. Calcule la N de una solución que contiene 135

meq

de Ca(OH)2 disueltos en 150mL de solución.

Resolución: debido a que la cantidad de soluto

está dada en mEq y el volumen de solución en mL, debe usar

la siguiente fórmula:

N= meq de soluto / mL de solución

= 135 meq Ca(OH)2 / 150 mL de solución

= 0.9 meq / mL es decir 0.9 N

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Ej : Cuántos meq de H3PO4 hay en 640 mL

de una solución 0.07N?

Resolución : Use la siguiente fórmula

N = meq de soluto / mL de solución

Ahora debe despejar meq de soluto

meq de soluto = N x mL

= 0.07 N ( meq / mL) x 640 mL

= 44.8 meq de H3PO4

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Cálculo de diluciones usando Normalidad. 1. Cuál será la Normalidad, de una solución si 300mL de una solución de CaCl2 0.27 N, se diluye hasta 450 mL.

Datos: N1 = 0.27 V1=300mL N2= ? V2 = 450 mL.

Usar la fórmula: C1 xV1 = C2x V2 , pero en lugar de C1 y C2 , use N1 y N2 quedando así:

N1 x V1 = N 2xV2 Despejar N 2 .

N2 = N1 x V1 N2 = 0.27 N x 300 mL = 0.18 N

V2 450 mL

Note: que la concentración ( N2 ) siempre es menor que la original N1 ya que la dilución tiene como propósito reducir la concentración de la solución original, lo cual se logra añadiendo solvente hasta alcanzar el volumen deseado de la solución ; por esta razón en una dilución siempre V2 > V1.

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N = M x # de Equivalentes

A-Si la sal solo tiene una carga catiónica Ej:

(NaCl), o si el ácido solo tiene un Hidrógeno

Ej: (HCl, HNO3 ) o la base solo un OH: (KOH )

M= N pues el peso equivalente = peso

molecular N = M x 1

▸ Una solución 0.25 M de NaCl = 0.25 N

▸ Una solución 0.2M de HCl = 0.2N

▸ Una solución 0.35M de KOH = 0.35 N

Fórmulas para convertir Molaridad y Normalidad y viceversa

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Si la sal posee 2 cargas catiónicas: Na2S04, CaCl2

Si el ácido posee 2 H Ej. H2SO4, H2CO3 ,

Si la base posee 2 OH Ej. Ca(OH)2 ,Fe(OH)2

PESO EQUIVALENTE ES LA MITAD DEL PESO

MOLECULAR para pasar de M a N, se usa N = M x 2

Una solución 2M de H2SO4 = 4N de H2SO4

Una solución 1.5M CaCl2= 3.0 N de CaCl2

Ej. Cual será la N de una solución 0.24 M de Ca(OH)2 ?

N = M x2 N = 0.24 x 2 = 0.48 N.

Resuelva :Cuál será la N de una solución de H2SO4 0.46M.?

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Si la sal posee 3 cargas catiónicas: AlBr3

Si el ácido tiene 3 Hidrógenos: H3PO4

Si la base tiene 3OH : Fe(OH)3

el peso equivalente es la tercera parte del peso molecular N = 3M.

Ejemplo:

Una solución 0.17M de H3BO3,es 0.51N.

Calcule N de una solución 0.24MdeAl(OH)3.

N= 3M N = 3 (0.24M) = 0.72 N

Resuelva. Cuál seria la N de una solución 0.07 N. de H3PO4?

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Ejercicios aplicados a casos clínicos

Niña 5 años, pesa 50 lbs, con pérdida renal de K+.

Se le debe admistrar 4 meq K+ / Kg de peso. Cuantos

mL de una ampolla de KCl al 10 % p/v deben

aplicarse ?( 1g de KCl = 13.4 mEq de K+ ).

A) Primero convertir peso de lbs a Kg:

Kg= 1Kg x 50 lb = 22.72 Kg.

2.2 lb

B) mg necesarios : 4meq x 22.72 Kg de peso

Kg de peso

= 90.88 meq K+

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C) mL de la ampolla a administrársele =

100mL x 1g KCl x 90.88 meq K+ = 67.82 mL

10 g KCl 13.4 meq K+

Resp: Administrarle 67.82 mL de la ampolla al 10 % p/v KCl

O se puede hacer todo en un solo cálculo:

mLs de la ampolla de KCl al 10% p/v =

100mL amp. x 1g KCl x 4 mEq K+ x 1 Kg x 50lbs

10 g KCl 13.4meq K+ Kg de peso 2.2 lbs

= 67.82 mL de la ampolla al 10 % p/v de KCl

Continuación ejercicio anterior

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Calcule las molaridades de cada componente presente en la solución Hartman con Dextrosa ( Glucosa) al 5 % ( use información dada en Tabla de composición de soluciones intravenosas guía semana 8 pag.83 y 84)

Compo

nente /

fórmula

Gramos en

100 mL de

solución

% p/v Molaridad «M»

Glucosa

C6H12O6

5g

% p/v = 5 g glucosa x100

100 mL de solución

Resp: 5% p/v

M = g / peso molecular

litros de solución

M= 5 g / 180.15 g / mol

0.1 L*

= 0.277 mol / L = 0.277 M

* 100mL = 0 .1 L

Cloruro

de sodio

NaCl

30

Compo

nente / fórmula

Gramos en

100 mL de

solución

% p/v Molaridad «M»

Cloruro de Potasio

KCl

Cloruro de calcio

CaCl2

Lactato de sodio C3H5O3Na

31

Calcule la M y la N de una solución de MgCl2 al 28 % p / v

32

Calcule la molalidad ( m ) de una solución al 36 % p/p de Na2SO4

33

Resuelva los sigs problemas del libro de texto: pagina 319 resp 339)

8.49 inciso c

8.51 inciso a

34

8.53 inciso a

Resuelva los sigs problemas del libro de texto: pagina 319 resp 339)

35

ESPACIO PARA RESOLVER

DUDAS DE PRÁCTICA DE

LABORATORIO