INFORME DE LABORATORIO DE BIOQUÍMICASOLUCIONES. SU CONCENTRACIÓN Y PREPARACIÓN.

Marcela Restrepo

Alexandra Castaño

Mayra Escobar

Andrés Rengifo O.

Andrés Núñez

MEDICINA I

UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALIPALMIRA-VALLE

2009B

INFORME DE LABORATORIO DE BIOQUÍMICASOLUCIONES. SU CONCENTRACIÓN Y PREPARACIÓN.

Marcela Restrepo

Alexandra Castaño

Mayra Escobar

Andrés Rengifo O.

Andrés Núñez

MEDICINA I

TRABAJO PRESENTADO A:

Lic. CARLOS LEMOS

LABORATORIO DE BIOQUÍMICA

UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALIPALMIRA-VALLE

2009B

DESEMPEÑO

- Identifica los métodos para preparar soluciones dependiendo de la concentración física o química.

- Identifica que instrumentos se usan para preparar y guardar soluciones.

INTRODUCCION

Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos y todas las propiedades: color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias.

La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta.

JUSTIFICACION

Estos procedimientos en moles, masa molecular y volumen molecular son presentados al profesor de bioquímica y a todos los demás estudiantes con el fin de mostrar los pasos de cada uno de ellos y así enseñarles a las demás personas como se usan.

OBJETIVO GENERAL

Dado el contenido de la unidad los estudiantes serán capaces de: Desarrollar destrezas para resolver problemas estequiométricos y resolver problemas con moles, masa molecular y volumen molecular.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Interpretar el concepto de Mol. Masa Molecular y Volumen Molecular.- Plantear y resolver problemas de aplicación de cálculos estequiométricos.- Balancear ecuaciones por el método de oxi-reducción.- Balancear ecuaciones por el método de Ion Electrón.- Plantear y resolver problemas estequiométricos que involucren masa-volumen.- Realizar ejercicios de balanceo de ecuaciones por el método de oxi-reducción y por el método del Ión Electrón.

MARCO TEORICO

SOLUCIÓN

Una solución es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y esta presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. en cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.

La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente.

Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan :

1. Su composición química es variable.

2. Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran.

3.

Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro : la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste.

COMPONENTES DE LA SOLUCION

Sus componentes son:

1. EL SOLUTO: Es la sustancia que se disuelve y casi siempre se encuentra en menor proporción.

Por ejemplo la sal, el azúcar, el frutiño, etc.

2. EL SOLVENTE: Es el método en el cual se disuelve el soluto, y casi siempre se encuentra en mayor proporción.

Por ejemplo el agua, el alcohol, etc.

3. SOLUBILIDAD: La solubilidad es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una determinada temperatura.

Factores que afectan la solubilidad:

Los factores que afectan la solubilidad son:

a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez ( pulverizando el soluto).

b) Agitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución

c) Temperatura: Al aument6ar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.

d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional. 

CONCENTRACIONES QUÍMICAS Y FÍSICAS

FÍSICAS:

Porcentaje por masa- masa

Es la masa de soluto por cada 100 gramos de disolución.

El porcentaje en masa se define como los gramos de soluto (sustancia que se disuelve)

por cada 100 gramos de disolución:

cw=100•ms/md

donde cw es el porcentaje en masa, ms la masa de soluto y md la masa de disolución.

Ejemplo: Si se disuelven 20 gramos de azúcar en 80 ml de agua, el porcentaje en peso

será: cw=100•20/(80+20)=20% ó, para distinguirlo de otros porcentajes: 20%w.

Masa por volumen

Se pueden usar también las mismas unidades que para medir la densidad aunque no

conviene confundir ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la solución

entre el volumen de esta mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de

soluto entre el volumen de la disolución. Se suelen usar los gramos por litro (g/l) y a veces

se expresa como «% m/v».

Porcentaje por volumen-volumen

Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen. Se suele usar para

mezclas gaseosas en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta.

Es decir, el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la disolución. Suele

expresarse como volumen de soluto/100 volúmenes de solución, o simplificadamente

como «% v/v»

El porcentaje en volumen se calcula de forma similar al porcentaje en masa, pero

empleando volúmenes en lugar de masas, evidentemente se suele utilizar para líquidos o

gases:

cv=100•vs/vd

donde cv es el porcentaje en volumen, vs el volumen del soluto y vd el volumen de la

disolución. Ejemplo: si se tiene una disolución del 20% en volumen (habitualmente 20%v)

de alcohol en agua quiere decir que se tienen 20ml de alcohol por cada 100ml de

disolución.

Partes por millón

Partes por millón (abreviado como ppm) es la unidad empleada usualmente para valorar

la presencia de elementos en pequeñas cantidades (traza) en una mezcla. Generalmente

suele referirse a porcentajes en peso en el caso de sólidos y en volumen en el caso de

gases. También se puede definir como «la cantidad de materia contenida en una parte

sobre un total de un millón de partes».

Ppm: miligramos sto

Kg o Litros sln

QUÍMICA:

Molaridad

La molaridad (M) es el número de moles de soluto por litro de solución. Por ejemplo, si se

disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de solución, se tiene una concentración de ese

soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar una solución de esta concentración

normalmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 30 mL, y se

traslada esa disolución a un matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente

hasta los 1000 mL.

Molalidad

La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. Para

preparar disoluciones de una determinada molalidad en un disolvente, no se emplea un

matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de

precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para

poderle restar el correspondiente valor.

Normalidad

La normalidad (N) es el número de equivalentes (n) de soluto (sto) por litro de disolución

(sc). El número de equivalentes se calcula dividiendo la masa total sobre la masa de un

equivalente: n = m / meq. O bien, como el producto de la masa total y la cantidad de

equivalentes por mol, dividido sobre la masa molar: .

Normalidad ácido-base

Es la normalidad de una solución cuando se la utiliza para una reacción como ácido o

base. Por esto suelen titularse utilizando indicadores de pH.

En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:

para un ácido, o para una base.

Donde:

n: es la cantidad de equivalentes. moles: es la cantidad de moles. H+: Es la cantidad de protones cedidos por molécula del ácido. OH–: Es la cantidad de hidroxilos cedidos por molécula de la base.

Por esto, podemos decir lo siguiente:

para un ácido, o para una base.

Donde:

N: es la normalidad de la solución. M: es la molaridad de la solución. H+: Es la cantidad de protones cedidos por molécula del ácido. OH–: Es la cantidad de hidroxilos cedidos por molécula de la base.

Normalidad Sal

Es la normalidad de una solución cuando se la utiliza para una reacción como agente

oxidante o agente reductor. Como un mismo compuesto puede actuar como oxidante o

como reductor, suele indicarse si se trata de la normalidad como oxidante (Nox) o como

reductor (Nrd). Por esto suelen titularse utilizando indicadores redox.

En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:

.

Donde:

n: es la cantidad de equivalentes. moles: es la cantidad de moles. e–: Es la cantidad de electrones intercambiados en la semireacción de oxidación o

reducción.

Por esto, podemos decir lo siguiente:

.

Donde:

N: es la normalidad de la solución. M: es la molaridad de la solución. e–: Es la cantidad de electrones intercambiados en la hemireacción de oxidación o

reducción.

FRACCION MOLAR

La fracción molar es una unidad química para expresar la concentración de soluto en una disolución. Nos expresa la proporción en que se encuentran los moles de soluto con respecto a los moles totales de disolución, que se calculan sumando los moles de soluto(s) y de disolvente.

Xsto= moles sto

Moles totales

Xslv= moles slv

moles totales

Xsto +Xslv = 1

Moles totales= moles del sto + moles del slv

MATERIALES Y REACTIVOS

Vidriería:

- Balanza digital

- Matraz aforado o balón volumétrico

- Pipeta graduada

- Probeta graduada

- Vaso de precipitados o beaker

- Frascos lavadores

- Espátula

- Rótulos

Soluciones:

- Acido fosfórico (H3PO4) de 35% de pureza

- Agua destilada

- Cloruro de sodio (NaCl)

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IDENTIFICACIÓN Y MANEJO DE MATERIAL DE LABORATORIO: PREPARACIÓN

DE DISOLUCIONES Y TITULACIÓN

OBJETIVOS ESPECÍFICOS1) Identificar y manejar el material básico de laboratorio.2) Fortalecer los conceptos de molaridad, normalidad, P/V, P/P P/V3) Aprender a preparar soluciones a partir de la medición directa de soluto y solvente.3) Aprender a preparar soluciones diluidas a partir de otras más concentradas

MATERIALESSoluciones: Ácido fosfórico ( H3PO4) de 35% de purezaAgua destiladaCloruro de sodio (NaCl)

Vidrieria:1 Frascos volumétricos de 100ml, 250ml y 500 ml. 2 Beaker pequeño de 50 ml1 probeta de 10 ml y 500 ml1 pipeta de 2 y 5 ml Espátula, balanzas digitales Rótulos.

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FUNDAMENTOS TEÓRICOS

MATERIAL DE LABORATORIONOMBRE FUNCIÓN de elementos de medición

Balanza de precisión Medir masas de sustancias sólidas con precisión alta

Balanza electrónica Medir masas de sustancias sólidasMatraz aforado o balón volumétrico

Medir volúmenes exactos de disoluciones.

Pipetas Medir volúmenes con precisión.Probeta graduada Medir líquidos cuando no es necesaria una gran

precisiónNOMBRE FUNCIÓN de elementos de calefacciónMatraz erlenmeyer Son matraces de paredes rectas, muy usados

para las valoraciones. Se pueden calentar directamente sobre la rejilla.

Tubos de ensayo Disolver, calentar o hacer reaccionar pequeñas cantidades de sustancia.

Vaso de precipitados o beaker Preparar, disolver o calentar sustancias. Permiten ser calentados sobre la rejilla. El vaso de precipitados no sirve para medir volúmenes, sus marcas son sólo orientativas.

NOMBRE FUNCIÓN de elementos de soportePinza de madera Sujetar tubos de ensayo calientes.Soporte universal Pieza básica en el montaje de los sistemas y

aparatos como pinzas y anillos de metal.Gradilla Apoyar tubos de ensayo.NOMBRE FUNCIÓN de elementos variosEmbudo cónico Trasvasar líquidos de un recipiente a otro.

También se utiliza en operaciones de filtración.

Embudo büchner Embudo büchner Es un embudo con la base agujereada. Se acopla por su extremo inferior mediante un corcho taladrado al matraz kitasato. Encima de los orificios se coloca un papel de filtro.

SOLUCIONES

En una solución o mezcla homogénea de dos o más sustancias podemos distinguir dos componentes: soluto y solvente.

El solvente, es el componente que se encuentra en mayor cantidad; dispersa, individualiza y aísla las moléculas del soluto, y determina la clase o tipo de solución. El soluto por el contrario es el componente que se encuentra en menor cantidad y sus moléculas se dejan dispersar fácilmente a causa de la gran afinidad, semejanza y

atracción existente con las moléculas del disolvente. En las soluciones observamos, por lo tanto una sola fase.

Además de las soluciones existen las Mezclas propiamente dichas o mezclas heterogéneas en las que debido a la falta de afinidad, semejanza entre sus componentes, ninguna de las moléculas de cada uno de estos, se deja dispersar por las moléculas de los demás conservando cada una todas sus propiedades, siendo posible distinguir a simple vista cada una de sus partes constituyentes en forma de fases o agregados moleculares de las misma especie, como sucede en el caso de las mezclas de componente líquidos (mezcla de agua y aceite), mezclas de sólidos y líquidos no solubles entre sí (mezcla de agua y arena).

Cuando se comparan solucione acuosas conformadas por los mismos componentes, se encuentra que existen tres clases de soluciones: Saturadas, diluidas y concentradas o sobresaturadas.

SOLUCIONES SATURADAS: Aquellas que contienen la máxima cantidad de soluto que puede ser disuelta por unidad de volumen de solvente a una temperatura determinada.

SOLUCIONES INSATURADAS(o diluidas): Aquellas que contienen menor cantidad de soluto por unidad de volumen de solvente que el correspondiente al de su respectiva solución saturada.

SOLUCIONES SOBRESATURADAS (o concentradas): Aquellas que contienen mayor cantidad de soluto por unidad de volumen de solvente que el correspondiente al de su respectiva solución saturada.

La concentración de las soluciones se puede expresar de muy diversas maneras, siendo la más frecuente en bioquímica el porcentaje en peso; porcentaje en volumen; porcentaje peso- volumen, la molaridad(M) y la normalidad(N).

PREPARACIÓN DE SOLUCIONES

Uno de los problemas que con mayor frecuencia se deben resolver en el laboratorio, lo constituye el acondicionamiento de la concentración de soluciones a las necesidades específicas de los diferentes usos; esto debido a que con frecuencia la concentración de las soluciones de trabajo dista mucho de la concentración de los reactivos en su forma comercial.Este es el caso de ácidos como clorhídrico, nítrico, acético, fosfórico y sulfúrico, cuyas soluciones de trabajo se preparan normalmente por dilución de otras más concentradas. También en otros casos son las mismas muestras las que se deben diluir con el objeto de adecuar la concentración de alguno de sus constituyentes al rango de medición de un método específico de análisis.

PROCEDIMIENTO: Preparación de solucionesSe prepara disolviendo una determinada cantidad de soluto, en un determinado volumen de disolvente.

Realiza previamente los cálculos necesarios previamente antes de llegar al laboratorio.

A. PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN DE NaCL

Preparación de 100 mL una solución de NaCl 0.5M.Realizar el cálculo de los gramos para preparar la solución.La disolución se prepara disolviendo gramos de la sal (NaCl) con un mínimo de agua, en un vaso de precipitado. Luego se trasvasija, en un frasco volumétrico de 100ml a través de un embudo de gravitación y se diluye (agregando más agua), hasta completar el volumen de disolución de 100 mL.

Incluya aquí sus cálculos y operaciones

B.- PREPARACIÓN DE UNA DILUCIÓN DE NaCl 0.02M a partir de la solución anterior.Se prepara agregando disolvente a una disolución cuya concentración se conoce.Se mide un volumen de la disolución concentrada (alícuota) y se añade una determinada cantidad de disolvente, de manera de obtener una disolución más diluida.

Preparación de 250 mL una solución de NaCl 0.02M.En un frasco volumétrico de 250ml prepare una solución de NaCl, lo más exactamente posible a partir de la solución patrón de concentración 0.5M. Rotule y guarde.Volumen inicial en ml de la solución madre o patrón de NaCl________Volumen en ml de solvente adicionados__________________________

Incluya aquí sus cálculos y operaciones

c. Preparación de 500 mL una solución de NaCl al 0.9%.Realizar el cálculo de los gramos para preparar la solución.La disolución se prepara disolviendo gramos de la sal (NaCl) con un mínimo de agua, en un vaso de precipitado. Luego se trasvasija, en un frasco volumétrico de 500ml a través de un embudo de gravitación y se diluye (agregando más agua), hasta completar el volumen de disolución de 500 mL.

¿Cuantos gramos de NaCl se utilizaron para preparar dicha solución_____Volumen en ml de solvente adicionados________________Incluya aquí sus cálculos y operaciones

Preparación de una solución de H3PO4

En un frasco volumétrico de 25ml, prepare una solución de ácido fosfórico 1 N, a partir de ácido fosfórico de 35% de pureza y densidad de 1,38 g/ml. Rotule y guarde.

* Extraer con pipeta el volumen determinado de ácido.* Dejar escurrir la solución en matraz aforado del volumen adecuado. No soplar la pipeta. (Si se tratara de un ácido, siempre se agrega sobre agua, por lo que el matraz debería contener previamente algunos ml de agua destilada.*Homogeneizar la solución con el matraz bien tapado.* Consulte en que recipiente será conservada la solución.

Normalidad del ácido fosfórico empleado________Volumen de ácido fosfórico adicionados con la pipeta________Incluya aquí sus cálculos y operaciones

Dibuje aquí antes de la práctica, los implementos utilizados por usted en el laboratorio. No se aceptan dibujos bajados de Internet.

La práctica de laboratorio es el Miércoles 23 de Agosto a las 9:30 a.m de la mañana para el grupo de Palmira; El jueves 24 de agosto a las 7:00 a.m. para 1B y a las 9:45 a.m. para 1B. El alumno podrá retirarse de la práctica, cuando le entregue al docente las respectivas soluciones, preparadas y rotuladas junto con esta guía diligenciada, al final de la práctica.

Docente: Natali Valentina Payarés Bueno MsC. Bioquímica

CONCLUSIONES

- La solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente.

- Los componentes de la solución son el soluto, el solvente y la solubilidad. Y los factores que los afectan son la superficie de contacto, la agitación, la temperatura y la presión.

- Las concentraciones de las soluciones físicas y químicas son la moralidad, la molalidad, la normalidad, la fracción molar, el porcentaje masa-masa, el porcentaje masa-volumen, el porcentaje volumen-volumen y partes por millón.

BIBLIOGRAFÍA

- www.wikipedia.org

- www.google.com.co

0.5

M= nsto = nsto=M*L = 0.5 mol/L * 0.1 L = 0.05 mol Lsln

2.99n= W = W = n*PM = 0.05mol * 58g/mol = 2.9 gr PM

0.02 M

V1C1=V2C2 = 250ml * 0.02M = V2*0.5M 10ml 240mlV2 = 250ml * 0.02M = 10ml 0.5M

0.9% 500ml

%p/v= gsto/mlsln * 100 % 4.5 4.5 500mlgsto= 0.9% * 500ml = 4.5ml 100%