UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA

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UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA

DEPARTAMENTO DE BIOQUIMICA BIOLOGIA MOLECULAR y FARMACOLOGAPRACTICAS DE LABORATORIO DE BIOQUIMICA

2006Conceptos bsicos, trminos, agua y pHLa mayora de las reacciones estudiadas en el laboratorio de bioqumica se realizan en soluciones. Por ello, es importante conocer las diferentes formas de expresar la concentracin de dichas soluciones.

A. Concentraciones basadas en el volumen

Molaridad (M) = nmero de moles de soluto por litro de solucinPeso en gramos

M = (((((((((((((Peso molecular

Actividad (a) = molaridad aparente o efectiva del soluto

a = ( [M]

(( = coeficiente de actividad -fraccin de la concentracin real que es activa*)

Normalidad (N) = nmero de equivalentes de soluto por litro de solucin

Peso en gramos

Equivalentes = (((((((((((((Peso equivalente

Peso molecular

Peso equivalente = ((((((((((((((((( n

(n = nmero de H+ o OH- reemplazables por molcula, o nmero de electrones perdidos o ganados por molcula)

N = n M

Relacin peso/volumen (%) = peso en gramos de un soluto por 100 ml de solucin

Miligramo % = peso en mg de un soluto por 100 ml de una solucin

Osmolaridad = molaridad de las partculas presentes en una solucin

Fuerza Inica = medida de la concentracin de cargas en una solucin

(------ = 1/2 ( MiZi2 2Mi = molaridad del in

Zi = carga neta del in

B. Concentraciones basadas en el peso.

Relacin peso/peso (%) = peso en gramos de un soluto por 100 gr de solucin

peso de una solucin =volml (Densidad (Fraccin de la sustancia pura en el peso total

peso

densidad = (((((((volumen

Gravedad especfica = densidad relativa a la del agua (gr/ml)

Molalidad (m) = nmero de moles de soluto por 1000 gr de solvente

Fraccin Molar = fraccin del nmero total de moles en la solucin que corresponde a un compuesto determinado

C. Concentraciones basadas en el grado de saturacin.

Porcentaje de saturacin =Concentracin de una sal en solucin como porcentaje de la mxima concentracin posible a una determinada temperatura

Para hacer este clculo se debe tener en cuenta el volumen especfico (v):

v = volumen ocupado por 1 gr de sal (ml/gr)

= 1/densidad

PROBLEMAS

a) Cuntos gramos de NaOH slido se necesitan para preparar 500 ml de una solucin 0.04 M?

b) Expresar la concentracin de esta solucin en trminos de N, gr/lt, % peso/volumen y osmolaridad.

2) Cuntos ml de H2SO4 5 M se requieren para preparar 1.5 lt de una solucin 0.002 M?

3) Una solucin contiene 15 gr de CaCl2 en un volumen total de 190ml.

a) Expresar la concentracin de esta solucin en trminos de gr/lt, % peso/volumen, mg %, molaridad y osmolaridad.

b) Cul es la fuerza inica de esta solucin?

4) Calcular la fuerza inica de una solucin de Fe2(SO4)3 0.02 M.

5) Describir la preparacin de 2 litros de HCl 0.4 M a partir de una solucin stock de HCl (28% HCl peso/peso, gravedad especfica = 1.15).

a) Calcular la molalidad del de la solucin stock de HCl.

b) Calcular la fraccin molar de HCl en la solucin stock.

6) Cul es la molaridad del etanol puro? (cuantas moles estn presentes en un litro de etanol puro?). La densidad del etanol es 0.789 gr/ml.

7) El volumen especfico del sulfato de amonio slido es 0.565 ml/gr. La solubilidad el sulfato de amonio a 0C es 706 gr/1000 gr de agua. Calcular:

a) la concentracin de sulfato de amonio en una solucin saturada a 0C.

b) la cantidad de sulfato de amonio slido que debe aadirse a 0C a 500 ml de una solucin al 40% de saturacin para llevarla a 60% de saturacin.

8) Cuntos ml de una solucin saturada de sulfato de amonio deben aadirse a 40 ml de una solucin al 20% de saturacin para preparar una solucin al 70% de saturacin?. Asumir que los volmenes son aditivos.

ACIDOS Y BASES

La comprensin de los conceptos de cido y base es esencial para el entendimiento de las propiedades biolgicas y el comportamiento qumico de las molculas orgnicas.

Muchos metabolitos de bajo peso molecular y macromolculas biolgicas son cidos y bases, es decir, son capaces de ionizarse. Las cargas elctricas de estas molculas son factores importantes para la catlisis enzimtica, para la estabilidad y conformaciones de las protenas y los cidos nucleicos, para la interaccin entre molculas y para las tcnicas analticas y de purificacin utilizadas en el laboratorio.

En general, se define un cido como un donador de protones y una base como un aceptor de protones. Cuando un cido pierde un protn, se produce una base. Otra base recibe el protn, convirtindose en un cido.

par cido-base 2

((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((HA+B

base 1

cido 2 (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((par cido-base 1

IONIZACION DE ACIDOS Y BASES FUERTES

Un cido "fuerte" es una sustancia que se ioniza prcticamente en un 100% cuando est en solucin acuosa.

Por ejemplo, el HCl en solucin es ionizado casi en su totalidad a H3O+ y Cl-:

HCl + H2O ((((> H3O+ + Cl-El H3O+ (in hidronio, o cido conjugado del agua) es la forma real del in hidrgeno (protn) en solucin.

Sin embargo, la ionizacin del HCl puede representarse como una simple disociacin:

HCl (((((> H+ + Cl-As, en trminos prcticos, H3O+ y H+ significan lo mismo.

Una base "fuerte" es una sustancia que al estar en solucin se ioniza casi totalmente produciendo iones OH-. El NaOH y el KOH son ejemplos de bases fuertes.

IONIZACION DEL AGUA

Debido a que la masa del tomo de hidrgeno es muy pequea y a que su nico electrn est fuertemente atrado por el tomo de oxgeno, existe poca tendencia a que el in hidrgeno de una molcula de agua se disocie del tomo de oxgeno y salte al oxgeno de otra molcula de agua cercana. A 25C, slo una de cada 10 millones de molculas presentes en un litro de agua pura se encuentra en forma ionizada. Sin embargo, aunque la concentracin de estos iones es muy baja, los efectos biolgicos que produce dicha ionizacin son muy importantes.

HOH + HOH (((((> H3O+ + OH-, o

H+ + OH- (1)