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PREPARACION DE SOLUCIONES PREPARATION OF SOLUTIONS

Ordosgoitia Karoll1, Oróstegui Liz2, Parra Cristian3, Romero Sofia4, Torres Milena5. 20181620261, 20181620272, 20181620283, 20181620364, 20181620395. Estudiantes de enfermería Universidad del Magdalena

RESUMEN Este informe contiene un margen teórico-práctico de la composición de mezclas homogéneas conformadas por solutos y solventes, los cuales se han determinado a través de fórmulas químicas que hallan los valores exactos necesarios. Las soluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias que no se pueden separar por métodos físicos en sus diversos componentes, y es en la preparación de soluciones en concentraciones porcentuales lo genera productos absolutos a través de dispersiones utilizadas en el campo práctico de laboratorio como la SSN 0.9%, RINGER, GLUCOSA AL 5%, entre otras; permitiendo la adquisición de destrezas en el manejo de equipos para medición de peso y volumen teniendo en cuenta las normas de bioseguridad al momento de manipular reactivos en el laboratorio.

Palabras claves: disoluciones, mezclas homogéneas, solutos, solventes.

ABSTRACT This report contains a theoretical-practical margin of the composition of homogeneous mixtures formed by solutes and solvents, which have been determined through chemical formulas that find the exact values needed. The solutions are homogeneous mixtures of two or more substances that can not be separated by physical methods in their various components, and it is in the preparation of solutions in percentage concentrations that absolute products are generated through dispersions used in the practical field of laboratory as the SSN 0.9%, RINGER, GLUCOSE AT 5%, among others; allowing the acquisition of skills in the handling of equipment for weight and volume measurement taking into account the biosafety regulations when handling reagents in the laboratory.

Keywords: solutions, homogeneous mixtures, solutes, solvents.

INTRODUCCIÓN Las soluciones son mezclas homogéneas obtenidas cuando una sustancia se dispersa en otra a nivel molecular y sus componentes no se pueden diferenciar ni separar por medios mecánicos simples. Estas están formadas por un soluto y un solvente (en el que se dispersa el soluto); pueden estar en estado líquido, sólido y gaseoso. Al referirse a las soluciones se debe desglosar la terminología que en ellas se aplica, como: - Solubilidad: capacidad de una sustancia de disolverse en otra; se mide como la cantidad de partículas de soluto disueltas en el solvente para formar una solución estable a una temperatura y presión determinadas. -Dilución: es una solución con menor grado de concentración pues la sustancia en mayor cantidad es el solvente y el soluto se puede encontrar en menor cantidad. -Concentración: esta tiene propiedades físicas y químicas; las primeras solo se basan en la composición porcentual, es decir, la cantidad de sustancia que hay en 100 unidades. Mientras que las químicas hacen referencia a las reacciones y las fórmulas químicas. Continuando la idea anterior, las propiedades físicas pueden expresarse según las unidades que se utilice, ya sea: -Porcentaje masa-masa (%m/m): cantidad de gramos de soluto en cien gramos de solución. %m/m= (g de soluto / g de solución) x 100 -Porcentaje masa-volumen (%m/v): expresa la cantidad de gramos de soluto presentes en cien mililitros de solución. %m/v= (g de soluto / mL de solución) X 100

-Porcentaje volumen-volumen (%v/v): cantidad de mililitros de soluto presentes en cien mililitros de solución. %v/v= (mL de soluto / mL de solución) x 100 Para las propiedades químicas existen los siguientes tres tipos de fórmulas: - Molaridad: Se define como el número de moles de soluto en un litro de solución y se representa con la letra “M” - Molalidad: Es el número de moles de soluto disueltos en un kilogramo de solvente. Se representa con la letra “m”. - Normalidad: Es el número de Equivalente gramo (eq-g) de soluto, disueltos en un litro de solución. Se representa con la letra “N”. Las soluciones influyen de manera directa en la fisiología del cuerpo humano pues las reacciones químicas del cuerpo se llevan a cabo mediante dichas mezclas. Además, la mayoría de ellas son utilizadas en el área de la salud, las cuales siempre van a tener un comportamiento ya sea de ácido o base. Los amortiguadores también conocidos como tampones o Buffer son los sistemas encargados de mantener el pH de los medios biológicos dentro de los valores compatibles con la vida. Permitiendo con ello la realización de funciones Bioquímicas y fisiológicas de las células, tejidos, órganos, aparatos y sistemas. Un aspecto fundamental en la fisiología de todos los organismos es la Homeostasis o capacidad para mantener una solución de equilibrio dinámico favorable. En este fenómeno tiene gran importancia los sistemas amortiguadores que equilibran la presencia de sustancias ácidas y básicas. Con el fin de pasar de la teoría a la práctica realizaremos el siguiente laboratorio para

identificar la existencia de soluciones en los sistemas biológicos, explicar cálculos y procedimientos para preparar soluciones en concentraciones porcentuales y absolutas, así como las diluciones resultantes de estas, presentar ejemplos de soluciones utilizadas en medicinas (solución salina, Ringer, glucosa 30% y 5%). Por último, se hallará el cálculo del pH realizando la disolución para hallar el rango de acción del amortiguador sobre el ácido o base.

agite hasta disolver toda la sal.

Foto tomada por: Cristian Parra, 21/08/2018

3. Vierta la solución en un matraz Erlenmeyer de 100mL.

MATERIALES Y MÉTODOS Para realizar la práctica se emplearon los siguientes materiales: 



Laboratorio: Beaker graduados de 25,50 y 100 ml, pipetas graduadas de 5,10,25 ml, propipetas, balanza analítica, balanza digital, matraces de 25, 50, 100 ml y 1 L, vidrio de reloj, agitador. Reactivos: cloruro de sodio en cristales, cloruro de calcio cristalizado, cloruro de potasio, glucosa, leche magnesia, agua destilada.

Foto tomada por: Karoll Ordosgoitia, 21/08/2018

4. Adicione más Agua hasta que la base del inenisco llegue a la marca del aforo y rotule.

El procedimiento se dividió en 5 partes: PRIMERA PARTE: 1. PREPARACIÓN DE SUERO SALINO O FISIOLÓGICO 1. Sobre un vidrio de reloj pese 0,9g de Cloruro de Sodio.

Foto tomada por:Liz Oróstegui, 21/08/2018

SEGUNDA PARTE: PREPARACIÓN DE SUERO DE GLUCOSA AL 30% (HIPERTÓNICA) 1. Sobre un vidrio de reloj pese 7,5g de glucosa.

Foto tomada por: Sofia Romero, 21/08/2018

2. Deposite la sal en un Beaker de 100mL, agregue Agua destilada y

Foto tomada por: Milena Torres, 21/08/2018

2. Depositela en un Beaker de 25mL, agregue agua destilada y agite hasta disolver toda la glucosa.

Foto tomada por: Karoll Ordosgoitia, 21/08/2018

TERCERA PARTE: PREPARACIÓN DE SOLUCIÓN FISIOLÓGICA TRICLORURADA (RINGER) 1. Sobre un vidrio de reloj pese 8,5g de NaCl, 0,2g de CaCl y 0,1g de KCl.

Foto tomada por: Sofia Romero, 21/08/2018

3. Vierta la solución en un matraz Erlenmeyer de 25mL. Foto tomada por: Liz Oróstegui, 21/08/2018

8,5g de NaCl.

Foto tomada por: Cristian Parra, 21/08/2018

4. Adicione más Agua hasta que la base del inenisco llegue a la marca del aforo y rotule.

Foto tomada por: Milena Torres, 21/08/2018

0,2g de CaCl.

CUARTA PARTE: PREPARACIÓN DE DILUCIONES MEDICAMENTOSAS

Foto tomada por: Sofia Romero, 21/08/2018

0,1g de KCl.

A) El médico ordena administrar al niño Mauricio Lopez (35Kg), que presenta un leve grado de acidez, 10mL de hidróxido de magnesio de concentración del 5% m/v. En el dispensario se cuenta con antiácido comercial 1. En un Beaker de 25 mL agregar 15,6mL de Hidróxido de Magnesio

2. Deposítelas en un beaker de 1000mL, agregue agua destilada y agite hasta disolver toda la sal.

Foto tomada por: Liz Oróstegui, 21/08/2018.

2. Vierta la solución en un matraz Erlenmeyer de 25mL. Foto tomada por: Cristian Parra, 21/08/2018

3. Vierta la solución en un matraz Erlenmeyer de 1000mL, adicione agua hasta que la base del menisco llegue a la marca del aforo y rotule.

Foto tomada por: Milena Torres, 21/08/2018.

3. Adicione Agua destilada hasta que la base del inenisco llegue a la marca del aforo y rotule. Foto tomada por: Karoll Ordosgotia, 21/08/2018.

QUINTA PARTE: PREPARACION DE UNA SOLUCIÓN AMORTIGUADORA DE FOSFATO Preparación de 100mL de una solución amostiguadora de fosfato 0,1M con un pH de 6,7. 1. Sobre un vidrio de reloj pese 0,952g de KH2PO4 y 0,522g de K2HPO4

Foto tomada por: Sofia Romero, 21/08/2018.

B) El médico ordena canalizar al paciente con 100mL de glucosa al 5% m/v pero en el servicio se cuenta con glucosa hipertónica del 30%, como resolvería el impase? 1. Agregar 16,6mL de Suero de Glucosa al 30% en un Beaker.

Foto tomado por: Liz Oróstegui, 28/08/2018

0,952g de KH2PO4

Foto tomada por: Cristian Parra, 21/08/2018. 2.

Vierta la solución en un matraz Erlenmeyer de 100mL, agregue agua destilada hasta que la base del inenisco llegue a la marca del aforo y rotule

Foto tomada por: Milena Torres, 28/08/2018

0,522g de K2HPO4 2. Deposítelas en un beaker de 100mL, agregue agua destilada y agite hasta disolver

. Foto tomada por: Karoll Ordosgoitia, 21/08/2018.

cada molécula del soluto, ionizándola permitiendo la homogeneidad de la disolución. Por otro lado, también se debe tener en cuenta que los instrumentos utilizados tienen una marca establecida llamada aforo que estima la cantidad con precisión de la solución que se debe preparar. Es importante destacar que la necesidad del aforo surge de los problemas que pueden tener lugar si el volumen no se mide con exactitud. Foto tomada por: Cristian Parra, 28/08/2018

3. Vierta la solución en un matraz Erlenmeyer de 100mL y mida el pH con un pHmetro

PRIMERA PARTE: 1. PREPARACIÓN DE SUERO SALINO O FISIOLÓGICO (100mL)

Foto tomada por: Liz Oróstegui, 21/08/2018.

Matraz de 100mL con agua destilada mas 0,9g de NaCl. Se observa una solucion homogénea con ausencia de particulas visibles de NaCl.

Foto tomada por: Sofia Romero, 28/08/2018

RESULTADOS A la hora de realizar estas practicas de laboratorio se debe tener en cuenta que al mezclar dos sustancias, el resultado obtenido es una mezcla homogénea. Esto sucede porque las sustancias inicialmente ligadas son disueltas por las moléculas de agua. El agua es un solvente universal. El agua dada a su geometría angular y del mismo modo a la asociación con otras moléculas iguales, encierran individualmente

SEGUNDA PARTE: PREPARACIÓN DE SUERO DE GLUCOSA AL 30% (HIPERTÓNICA)

Foto

tomada

por:

Milena

Torres,

21/08/2018.

Matraz de 25mL con agua destilada mas 2,5g de C6H12O6. Se tornó una tonalidad anaranjada leve por el soluto. Se observa una solucion homogénea con ausencia de particulas visibles de glucosa. TERCERA PARTE: PREPARACIÓN DE SOLUCIÓN FISIOLÓGICA TRICLORURADA (RINGER)

Foto tomada por: Karoll Ordosgoitia, 21/08/2018.

Matraz con Hidróxido de Magnesio al 5%. Se observa una solución homogénea.

Foto

tomada

por:

Sofia

Romero,

21/08/2018

Matraz de 1L con agua destilada + 8,5g de NaCl + 0,2g de CaCl2 + 0,1g de KCl. Se observa una solucion homogénea sin particulas visibles de los solutos. CUARTA PARTE: PREPARACIÓN DILUCIONES MEDICAMENTOSAS

DE

A) El médico ordena administrar al niño Mauricio Lopez (35Kg), que presenta un leve grado de acidez, 10mL de hidróxido de magnesio de concentración del 5% m/v. En el dispensario se cuenta con antiácido comercial. R:/ Para obtener la concentración ordenada por el médico, utilizando la fórmula de dilucion V1C1 = V2C2, hallamos que se debe diluir 15,6mL Hidróxido de Magnesio de 8% en 9,4mL de agua destilada, bajando así la concentración al 5%.

B) El médico ordena canalizar al paciente con 100mL de glucosa al 5% m/v pero en el servicio se cuenta con glucosa hipertónica del 30%, como resolvería el impase? R:/ Para resolver el impase se debe diluir la solucón disponible en el servicio. Utilizando la fórmula de dilución V1C1 = V2C2, hallamos que se debe diluir 16,6mL de solución hipertónica de glucosa al 30% en 83,4mL de agua destilada para obtener 100mL de solución hipotónica de glucosa al 5%.

Foto tomada por: Cristian Parra, 21/08/2018.

Matraz con Solución hipertónica de glucosa al 5%. Se observa una solución homogénea.

Foto tomada por: Liz Oróstegui, 21/08/2018.

Todas las soluciones preparadas en el laboratorio. QUINTA PARTE: PREPARACION DE UNA SOLUCIÓN AMORTIGUADORA DE FOSFATO

Foto tomada por: Liz Oróstegui, 28/08/2018

Matraz de 100mL con Solución amortiguadora de fosfato 0,1M con 0,952g de KH2PO4 + 0,522g de K2HPO4. Se observa una solución homogénea sin presencia de particulas visibles de los solutos.

Foto tomada por: Karoll Ordosgoitia, 28/08/2018

Al determinar el pH de la solución amortiguadora de fosfato con ayuda del pHmetro obtuvimos un pH de 6,593 que estaba dentro del rango de pH permitido. DISCUSION Al desarrollar los objetivos de esta práctica adquirimos bases teóricas claves para aprender a realizar cálculos de concentraciones en soluciones manejando ecuaciones, y además para poder despejar alguna incógnita, por ejemplo en el caso de la preparación salina en una concentración al 0.9% tuvimos que aplicar la fórmula de % m/v; también se tuvo en cuenta en el desarrollo de las guías de laboratorio la concentración de la molaridad, la cual es una forma de expresar la concentración de una disolución que indica el número de moles de soluto contenidos en 1 litro de disolución. La aplicación de fórmulas es conveniente cuando se requieren medir volúmenes para la preparación de una solución con una concentración, preestablecida en algunos casos, que nos ayudará a realizar una mezcla ya planteada, donde debemos observar, analizar e interpretar datos importantes relacionados con el volumen y la masa, evitando errores en el manejo de

soluciones fisiológicas beneficiosas para el tratante.

cual se pudo saber la básicidad o ácides de una solución.

Por lo tanto, deben estar en perfecto estado los materiales volumétricos para la realización de disolución con el aseo adecuado, igualmente con los conocimientos previos para tener disoluciones efectivas ya que es un proceso de gran relevancia para prácticas en la enfermería y en todos los campos relacionados con las ciencias de la salud.

Con lo anterior se pudo llegar a la conclusión que es muy importante tener presente el conocimiento de las expresiones que nos ayudan a conocer alagunas de las características básicas de una solución, con las cuales se pueden calcular soluciones de diferentes grados de concentración.

Por último, cabe discutir los resultados obtenidos en la lectura de pH del amortiguador fosfato que se realizó. El dato esperado era de 6,7 pH, sin embargo obtuvimos como resultado 6,536 pH; aunque el margen de error fue relativamente mínimo (0,164), a niveles fisiológicos es un cambio significativo, tanto en su mecanismo de amortiguador como en su interacción con el medio; se tuvo como referencia un margen de error de 0.2 pH, estando los resultados dentro de dicho margen. Así esta práctica con ayuda del soporte teórico analizado anteriormente permite reconocer al fosfato como un sistema muy eficaz para amortiguar ácidos. CONCLUSIÓN Al analizar los resultados obtenidos, una vez realizado los procedimientos experimentales, coincidimos en que los datos obtenidos se encontraban en concordancia con la teoría, confirmándonos el buen desempeño del laboratorio. Más claramente, la concentración de una solución depende directamente de los factores de molaridad y normalidad, las cuales son propiedades que determinaron las características de una solución, con lo

Sobre las soluciones amortiguadoras las cuales son compuestas por ácidos débiles o bases débiles en donde una de sus sales correspondientes, constituyen las llamadas soluciones amortiguadoras o tampón y estas son de gran importancia ya que poseen la propiedad de resistir las variaciones de pH, en donde de igual forma se da un fenómeno conocido como capacidad amortiguadora que se conoce como el numero de moles de OH- o H+ que se requieren para producir un cambio de una unidad de pH a comparación de una solución no amortiguadora, la cual no posee esta oposición a cambios de pH. Las soluciones son el abrebocas de todo lo que representa la medicina pues está presente en la mayoría de los aspectos que a esta componen y tiene un grado de importancia alto pues mediante el manejo de soluciones es posible darle tratamiento a un paciente que presente algún cuadro sintomatológico relacionado con los niveles de electrolitos y oligoelementos a escala celular o darle posible cura a algunas patologías. PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS 1- Si se dispone de una solución de 80mg% de un producto determinado y de esta se prepara en serie 12 diluciones de 6mL cada una; sacando

alicuotas de 3mL para cada solución: calcular la concentración de la 3a; 7a y 12a dilución. (utilizando la fórmula de dilución y luego la del fáctor de dilución).

7- ¿cuantos gramos del principal activo expectorante de un jarabe al 3% tendrá una cucharada (15 cc) del mismo?

2- Enuncie y describa la composición del siguiente suero electrolítico: Lactato salino. Tome la composición en gramos del suero y determine los miliequivalentes por litros que corresponden o aportan.

8- Calcula los miliequivalentes por litro que correspondan a 120 mg de sodio en 100 ml de plasma.

R:/

R:/ 3- ¿Cuántos gramos de bicarbonato de sodio se necesitan para preparar 70 gramos de solución al 2%? R:/ %m/m= gsto/gsln * 100 => 2%= X /70g x 100 => 2% (70g)/ 100 = 1,4g Se necesitan 1,4g de bicarbonato de sodio. 4- Calcular el porcentaje p/v de una solución de HCl que tiene 37% p/p y densidad de 1,19 g/cc R:/ 5- Una solución se prepara disolviendo 20 gramos de una sustancia en agua suficiente hasta obtener 500mL ¿Cuál es el porcentaje de dicha solución? R:/ El porcentaje de dicha solución sería 4% g/ml 6- Con 90 gramos de Sal de Glauber (sulfato de sodio) se desea preparar una solución al 5 % ¿Qué volumen se obtendrá? R:/ Se obtendrá un volumen de 4,5 ml de solución.

R:/ Tendrá 0,45 gramos del principal activo expectorante.

R:/ 120 mg = 2,05 mEq 9- Explique los factores que afectan la solubilidad R:/ 1- Polaridad: En la mayoría de los casos, los solutos se disuelven en disolventes que tienen una polaridad similar. Los químicos usan un aforismo popular para describir esta característica de solutos y disolventes: “semejante disuelve semejante”. Los solutos no polares no se disuelven en disolventes polares y viceversa (Educating online, S.F.). 2- Efecto del ion común: El efecto ion común, es un término que describe la disminución en la solubilidad de un compuesto iónico cuando se añade a la mezcla una sal que contiene un ion que ya existe en el equilibrio químico. 3- Temperatura: La temperatura tiene un efecto directo sobre la solubilidad. Para la mayoría de los sólidos iónicos, el aumento de la temperatura aumenta la rapidez con la que se puede hacer la solución. A medida que la temperatura aumenta, las partículas del sólido se mueven más rápido, lo que aumenta las posibilidades de que interactúen con más partículas del disolvente. Esto da como resultado el

aumento de la velocidad a la que se produce una solución. La temperatura también puede aumentar la cantidad de soluto que se puede disolver en un disolvente. En términos generales, a medida que aumenta la temperatura, se disuelven más partículas de soluto. 4- Presión: La presión, afecta a la solubilidad de un gas en un líquido pero nunca de un sólido que se disuelve en un líquido. Cuando se aplica presión a un gas que está por encima de la superficie de un disolvente, el gas se moverá al disolvente y ocupará algunos de los espacios entre las partículas del disolvente. 5- Naturaleza del soluto: La naturaleza del soluto y del solvente y la presencia de otros compuestos químicos en la solución afectan la solubilidad. El tamaño del soluto es también un factor importante. Cuanto más grandes sean las moléculas del soluto, mayor es su peso molecular y su tamaño. Es más difícil que las moléculas de disolvente rodeen moléculas más grandes. BIBLIOGRAFIA 1. LOZANO TAUREL, Jose etal. Bioquímica y biología molecular para ciencias de la salud. 3ed. Madrid: McGrawHill Interamericana, 2005 2. GUZMAN, Fernando et al. Líquidos y Electrolitos.México: Editorial Medica Panamericana, 2004. 3. Educating online. (S.F.). Factors affecting solubility. Recuperado de solubilityofthings.com.