1) El documento describe diferentes tipos de soluciones químicas y los factores que afectan su solubilidad. 2) Explica cómo se mide la concentración de soluciones mediante porcentajes, partes por millón, molaridad y otras expresiones. 3) Detalla los pasos para calcular la osmolaridad de una solución a partir de la cantidad de soluto y otros parámetros.

1. SOLUCIONES QUÍMICAS
EN BIOLOGÍA
POR MAESTRO ÓSCAR ENRIQUE DÍAZ HERNÁNDEZ
BIOQUÍMICA

3. QUÉ ES UNA SOLUCIÓN
Una disolución se puede definir como una combinación homogénea de varios componentes, con composición
variable. El concepto de disolución se diferencia de otros relacionados, como mezclas, compuestos, suspensiones,
dispersiones y emulsiones

4. Así, una mezcla es un sistema heterogéneo de composición variable, que está formado por dos o más porciones
diferentes, separadas por superficies netas, que definen la separación brusca de sus propiedades respectivas.
Cada porción homogénea que constituye una mezcla se denomina fase. Una fase es un material homogéneo,
uniforme en toda su extensión, no sólo en su composición química, sino también en su estado físico (p. ej., la
mezcla de agua y arena está constituida por dos fases).

5. También podemos diferenciar las disoluciones de los compuestos, que presentan una naturaleza homogénea,
pero cuya composición es invariable.
Una suspensión se puede definir como una mezcla heterogénea que puede separarse fácilmente por filtración;
en ella, el tamaño de las partículas es grande, de forma que puede sedimentar con mucha facilidad. Por el
contrario, una verdadera disolución no sedimenta, ni siquiera mediante fuerzas centrífugas

6. Los componentes de una disolución suelen denominarse soluto y disolvente. Soluto es la sustancia que se disuelve
y constituye la denominada fase discontinua de la disolución. Disolvente es el medio en el que se disuelve el
soluto y constituye la fase continua. En el caso común de disoluciones de sólidos en líquidos, el soluto es el sólido
y el disolvente es el líquido.
Sin embargo, la ambigüedad puede aparecer cuando se trata de disoluciones con componentes líquidos y
gaseosos. En general, en estos casos se denomina disolvente al componente presente en mayor proporción

7. Es la capacidad de una sustancia de disolverse en otra.
Se mide como la cantidad máxima de soluto que se
puede disolver en un volumen definido de solvente, a una
temperatura y presión determinadas.
Para los gases se acostumbra medir por 1 ml de solvente
a la presión de 1 atmósfera.
Para los líquidos y sólidos, la solubilidad se reporta en g
de soluto por 100 g de solvente

8. SOLUCIONES:FACTORESQUEAFECTANLASOLUBILIDAD
Temperatura. En caso de líquidos y solidos, la alta aumenta solubilidad del agua y disminuye la de los a gases
Presión. La presión prácticamente no afecta la solubilidad de líquidos y sólidos en agua, pero si aumenta la
solubilidad de los gases.

9. Estructura química. Si la estructura química de soluto y solvente no son afines, entonces no podrán interactuar y el
soluto será insoluble en el solvente, como sucede con el aceite y el agua.
Solutos iónicos. Los solventes polares como el agua, tienen dipolos cuyo extremo positivo atrae a los iones
negativos del soluto y el extremo negativo atrae a los iones positivos de soluto, estos enlaces llamados ión - dipolo,
individualmente son débiles pero en grandes cantidades, como sucede en las soluciones, aportan suficiente energía
para vencer la atracción electrostática que mantiene unidos a los iones en el cristal sólido.

10. ➢Un soluto y un disolvente pueden mezclarse en varias proporciones
➢ Se utiliza el término concentración para describir la cantidad de soluto disuelto en una cantidad
de disolución dada
➢La concentración se refiere a las cantidades relativas de los componentes de una disolución
Concentración de las Disoluciones

11. FORMACIÓN
DE
UNA
SOLUCIÓN

12. a).-Diluida: cuando proporcionalmente tienen poco soluto
b).-Concentrada: cuando proporcionalmente tienen abundante soluto
c).-Saturadas: cuando la abundancia de soluto es tal que el solvente ya no es capaz de disolver más soluto.
d).- Sobre Saturada: cuando tiene mas soluto que su punto de saturación, la sobre saturación se logra mediante
procedimientos especiales como por ejemplo calentar la solución.
Por la abundancia relativa del soluto en las
soluciones, estas pueden ser:

13. Para expresar la composición de una disolución es necesario referirse a la concentración relativa de sus
componentes. De forma general y poco precisa, si la concentración de soluto es baja, hablaremos de disolución
diluida; si es alta, de disolución concentrada y, si se encuentra en el límite de solubilidad, la denominaremos
disolución saturada. No obstante, para definir correctamente la concentración de una disolución, debemos
recurrir a alguna de las siguientes expresiones:
SOLUCIONES:CONCENTRACION

14. Add some text to the title slide
La concentración de las soluciones se expresa cuantitativamente.
PorcentajesSe divide una magnitud del soluto entre el total de la solución.
%masa =
msto(g)
msol(g)
x100
%m/V =
msto(g)
Vsol(mL)
x100
%volumen=
Vsto(mL)
Vsol(mL)
x100

15. 1- Tantoporcientoen peso:unidades de peso de soluto en 100 unidades de peso de disolución
(p. ej., una disolución al 5% en peso implicaría que existen 5 g de soluto en 100 g de disolución).
EXPRESIONESEN FORMADEPORCENTAJE
%masa =
msto(g)
msol(g)
x100

16. Una muestra de 0.892 g de KCl se disuelve en 54.6g de agua. Cual es el % en masa del KCl en esta solución
% m/m= 0.892 g KCl x 100
55.49 g de (KCl + H2O)
revise estos resultados en tiempo real
= 0.016 x 100
= 1.61%
%masa =
msto(g)
msol(g)
x100
Msln= msto + msolv

17. 2- Tanto por ciento en volumen: unidades de volumen de soluto en 100 unidades de volumen de disolución (p. ej.,
una disolución al 5% en volumen implicaría que existen 5 mL de soluto en 100 mL de disolución).
EXPRESIONESENFORMADEPORCENTAJE
%volumen=
Vsto(mL)
Vsol(mL)
x100

18. ¿Cual es el porcentaje en volumen del etanol en una solución que contiene 35 ml de etanol disueltos en 115 ml de agua?
%volumen=
Vsto(mL)
Vsol(mL)
x100
% v/v= 35 ml de etanol x 100
150 ml de solucion
%v/v= 23.33%

19. EXPRESIONESENFORMADE PORCENTAJE
%m/V =
msto(g)
Vsol(mL)
x100
3- Tanto por ciento en peso/volumen: unidades de peso de soluto en 100 unidades de volumen de disolución (p. ej., una
disolución al 5% en peso/volumen implicaría que existen 5 g de soluto
en 100 mL de disolución).

20. Tienes 1500 ml de una solucion blanqueadora de NaClO al 3.62%. Cuantos gramos de NaClO hay en la solución
%m/V =
msto(g)
Vsol(mL)
x100
En este caso tenemos que despejar Msto de la formula original
Msto = %m/v x Vsol
100%
Msto = 3.62 % x 1500ml
100%
Msto= 54.3g de NaClO

21. ✓Partespormillón: Es el número relativo de unidades de peso de soluto por cada millón de partes de disolución.
PPM = mg de soluto
Kg de soluto o L de solución
Partes por millón (ppm): Unidad de medida de concentración, cuando son mezclas sólidas se refiere a los miligramos
(mg) de analito por Kg de soluto (mg/Kg) y para el caso de disoluciones líquidas se expresa como miligramo (mg) de
analito por litro (L) de solución (mg/L).
De manera general, si se tiene un millón de granos de arroz y si uno de los 1000 granos se pinta de rojo, este grano
representaría una parte por millón.

22. Algunosejemplosespecíficosserían:
a) Si tengo una concentración de sulfato (SO4 -2 ) = 30 ppm, equivalente a escribir [SO4 -2 ] = 30 mg/L, esta
concentración indica que hay 30 miligramos de ion sulfato por litro de solución.
b) Si una roca contiene 45 ppm de cobre, esto significa que hay 45 mg de cobre por cada kg de roca. ppm: mg L o mg
Kg 1 ppm = 1 106 = 10−6
✓En un control sanitario se detectan 15 mg de Hg en un pescado de 2 kg. Calcular la concentración en PPM

23. ✓Cual es la concentración en PPM de una solución de 500 gr que contienen 0.018 gr de M
✓Que cantidad de arsénico se necesita para preparar 70 L de una solución que contenga 53 PPM

24. 1. Molaridad(M):número de moles de soluto existentes en un litro de disolución.
2. Molalidad(m):número de moles de soluto existentes en un kilogramo de disolvente.
3. Normalidad(N):número de equivalentes-gramo de soluto existentes en un litro de disolución.
4. Fracción molar (X): número de moles de un componente de la disolución, con respecto al número total de moles
de todos los componentes que integran la disolución.
EXPRESIONESQUIMICAS

25. MOLARIDAD
Se define como el número de moles de soluto en un litro de solución.
Se representa con la letra M y sus unidades son mol l-1.
Vale la pena recordar aquí que un mol es la cantidad de sustancia, que
contiene el número de Avogadro (NA) de partículas elementales,
átomos, iones o moléculas y que NA es igual a 6.022 x 10 23

26. Molécula de
➢ En 1 mol de moléculas de Al2(SO4)3 hay
En 1 mol de moléculas de Al2(SO4)3 hay 342,17 g de sustancia

27. M = molaridad= molesdesoluto
Litrosde solución
n = n° moles = masa(g)
Pesomolecular
M = molaridad = masa(g)
volumen(lt) x Pesomolecular

28. Numerosos blanqueadores para lavandería contienen hipoclorito de sodio como ingrediente activo. El Clorox por
ejemplo contiene aproximadamente 5.2 gr de NaClO por 100 ml de solución. Entre que valores esta comprendida la
concentración molar de la solución
a) Menos de 0.5 M
b) Entre 0.5 y 0.75 M
c) Entre 0.75 y 1.0 M
d) Mayor de 1 M
PM= NaClO
23 + 35.45 +16= 74.5 g/mol
n= 5.2 gr de NaClO
74.5 gr/mol de NaClO
n= 0.069 moles
M= 0.07 moles de NaClO
0.1L de NaClO
M= 0.7 moles/litro
la respuesta es el literal b

29. ¿Cuántos gramos de glucosa hay en 500 ml de una disolución a 0,25 M?
¿Qué volumen de una disolución a 0.4 M contiene 5,1 gr de bicarbonato de sodio
Ejemplos:

30. Osmolaridad
• Se considera con frecuencia en estudios fisiológicos de difusión a través de membranas celulares, al ser la
intensidad de la presión producida por un soluto, proporcional a su concentración en número de iones o
moléculas.
• Una solución 1.0 osmolar es aquella que contiene un osmol de una sustancia en un litro de solución.

31. Molaridady osmolaridad
• La concentración osmolar se llama osmolaridad cuando se expresa en osmoles por litro de solución En soluciones
diluidas, como los líquidos corporales estos dos términos pueden usarse de forma sinónima por que las diferencias
son pequeñas.
• La osmolaridad, por tanto, corresponde al número de partículas por litro de solución y se mide en osmoles por litro
(osm/l u Osm) o miliosmoles por litro (mosm/l o mOsm). Describe el número de partículas en solución, pero no la
composición de las mismas.

33. Existen varias formas de calcular la osmolaridad de una solución, dependiendo de la información con la que se cuente.
Se puede calcular a partir de:
• Las cantidades de soluto y solución.
• La molaridad de los solutos presentes.
• Las concentraciones de iones individuales.
• El porcentaje m/V de los solutos, entre otros.
En todos los casos, el cálculo se basa en la fórmula general de la osmolaridad, que es:

34. Donde nOsm es el número de osmoles presentes en la solución y Vsol es el volumen de la misma expresado en litros. El
número de osmoles se calcula multiplicando el número de moles del soluto por el número de partículas en las cuales se
disocia en solución.
En esta ecuación, nsto es el número de moles de soluto, msto es su masa (en g), MMsto es su masa molar (en g/mol) e
isto es el coeficiente de Van ‘t Hoff del soluto. Este coeficiente tiene un valor de 1 para los solutos no electrolitos (como
la glucosa, por ejemplo).

35. Para los electrolitos fuertes que se disocian completamente (como el cloruro de sodio, NaCl) el coeficiente de Van
‘t Hoff es igual al número total de iones en los que se disocia cada mol del compuesto.
Por ejemplo, en el caso del sulfato de potasio, K2SO4, cuya reacción de disociación es:
cada mol de la sal que se disuelve produce 3 moles de iones (2 iones K+ y 1 ion SO42-), por lo que i = n = 3.

36. Determinar la osmolaridad de una solución preparada disolviendo 10 g de NaCl y 10 g de glucosa en 100 mL
de solución
En este caso, se calculan por separado los osmoles de cada soluto y luego se suman. Las masas molares son
58,45 g/mol y 180 g/mol respectivamente, y los coeficientes de Van ‘t Hoff son 2 y 1:
n= m/PM
n1= 10g/58.45g x mol n2= 10g/180g x mol
n1= 0.17 moles n2= 0.06moles
Recordemos que se multiplica por el número de partículas disueltas o coeficiente de Van´Hoff
n1= 0.17 x 2= 0.34 Osmoles n2= 0.06moles x 1= 0.06Osm
Osmolaridadtotalserialasumade ambassoluciones

37. Ahora calculamos la osmolaridad utilizando la fórmula, sabiendo que 100 mL equivalen a 0,100L:
0.34Osm + 0.06Osm = 0.4Osm/L
Revisemos en este caso el volumen es 0.1L
Entonces 0.4Osm/0.1L
Finalmente,laosmolaridades4Osm/L
Determinar la osmolaridad de una muestra de plasma que contiene 0,125 M de iones sodio, 0,020 M de iones potasio
y 0,145 de iones cloruro. R/ 0.290 Osm/Ló 290Mosm/L

39. Se puede entender como una forma de medir la concentración de un soluto en un disolvente. Por lo tanto, la
normalidad es el número de equivalentes de soluto por litro de disolución.
NORMALIDAD
N = normalidad = n° Equivalentes
1 litro de disolución
Nº de equivalentes= Gramos de soluto
Peso equivalente gramo
Peso equivalente gramo = Peso Molecular
nº de H +, nº de OH -, carga del catión
(acido) (base) (sal)

40. MOLALIDAD(m) : es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente.
m = molalidad = moles de soluto
masa de disolvente (kg)
m = n / kg

41. Ejemplos:
Cual es la molalidad de una solución de 127 gr de NaCl disueltos en 1Lg de agua destilada
Cual es la Normalidad de una solución de 125 gr de Mg (OH)2 disueltos en 500 gr de agua destilada

42. DILUCIONES
Dilución: Es rebajar la concentración de una solución aumentando su volumen.
En el laboratorio las soluciones de trabajo se preparan de 2 maneras.
1- Pesando el soluto y llevando a volumen con el solvente necesario.
2-A partir de una solución mas concentrada ( Solución madre) se diluye hasta obtener la concentración deseada.

43. Consiste en añadir mayor cantidad de solvente a una porción de una solución concentrada de modo que su
concentración final sea menor.
Se debe conocer previamente la cantidad de soluto requerida y el volumen de la solución concentrada que
contendrá esta cantidad.
Si el volumen y la concentración se encuentran expresados en la misma unidad de medida, puede utilizarse:
C1 x V1 = C2 x V2
DILUCIONES

44. Se tiene una solucion de dextrosa al 30% pero se necesita preparar 100ml de solucion de dextrosa al 5%. Cuantos ml
de solucion al 30% se necesitan para preparar una nueva solución
C1 x V1 = C2 x V2
C1= 30%
C2= 5%
V1 = ?
V2= 100 ml
V1= C2V2
C1
V1= (5%) (100ml)
(30%)
V1=15.67ml
Ejercicio: A 500ml de una solucion 2.5M se le agregan 420 ml de agua, calcular la nueva concentración molar de la
solución resultante R/1.36M

45. FACTORES DE CONVERSION
El factor de conversión es una operación matemática que se utiliza para realizar cambios de unidades de la misma
magnitud. Consiste en multiplicar por una fracción que vale la unidad y en la que el numerados y el denominador
son medidas iguales expresadas en distinta unidad
¿Los VN de Glucosa en sangre son hasta 100mg/dl a cuanto equivale si un valor esta en 10 mOsm/L?
10 mOsm x 1 mol x 180 g x 1000mg x 1 L
L 1000 mOsm 1 mol 1 g 10 dl
180mg/dl

46. Los micrómetros y los nanómetros son dos unidades de medida del sistema métrico. Ambas son más pequeñas que
un milímetro y se usan a menudo en química y biología. La conversión entre estas dos medidas se puede hacer con
una calculadora en línea. Sin embargo, con solo recordar que en un micrómetro hay 1000 nanómetros, puedes hacer
los cálculos fácilmente tú mismo.
• El tamaño de los viriones de SARS-CoV-2 (tipo de coronavirus)es de aproximadamente 50 a 200 nm de diámetro,
a cuanto equivale esto si lo transforma en micrómetros R/0.05a 0.2 micrómetros
Convierte18 micrómetrosa nanómetros.
18 micrómetros x 1000 nanómetro = 18000 nanómetro
1 micrómetro

47. • Cuantas gotas por minuto deben pasar en un suero de SSN de 400ml si este se administra durante 4 horas (1ml =
20 gotas y 1h= 60 minutos ) R/33.33gotaso 100microgotas
Nota: Para los sueros, se calcula la cantidad de líquido que debe pasar a la vena en un tiempo
determinado. La cantidad en mL que pasan en 1 hora es igual al número de microgotas que pasan
en 1 minuto.
“La cantidad de mL que pasan en una hora, es igual a las microgotas que pasan por minuto”.

48. Una persona pesa 115 lbs. y mide 183
cm, se necesita determinar su IMC
peso(Kg)
(m)2
para saber si tiene un peso saludable,
esto basado en la siguiente tabla.
INDICEDEMASA
CORPORAL
TURANGO
15 o menos Delgadez muy severa
15 – 15.9 Delgadez severa
16 -18.4 Delgadez
18.5-24.9 Pesosaludable
25 -29.9 Sobrepeso
30 – 34.9 Obesidad moderada
35 – 39.9 Obesidad severa
40 o más Obesidad muy severa (mórbi
da)