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1 Preparación de soluciones

Cuántos mL de SSN (0.9%) se pueden preparar con 500 mL de cloruro de sodio?

Solución
Primero debemos tener los valores en las unidades que se necesita. Debemos entonces, expresar los mg en gramos:

1g 1000 mg
X    500 mg
X = 500 mg x 1 g/1000 mg = 0.5 g

Ahora si podemos resolver el ejercicio:


En 100 mL de SSN hay 0.9 g de NaCl
X 0.5 g de NaCl

X = 0.5g de NaCl x 100 mL/0.9 g de NaCl = 45 mL de SSN

Respuesta
45 mL de SSN

2 Dilución con agua o SPGV

Cuántos ml de API se debe adicionar a 50 ml de una solución DAD 5% para obtener una solución con una concentración del
3%?

Solución
De acuerdo con la ley de la conservación de la masa (m), esta debe ser igual en las soluciones inicial m(i) y final m(f).
Entonces planteamos la siguiente igualdad:

m(i) = m(f)

ahora expresamos la masa como función de la concentración:

Vi x Ci = Vf x Cf

remplazamos los valores así:

50 mL x 5% Vf x 3% Despejamos Vf y obtenemos:

Vf = 83.3 mL

Observe cuidadosamente que este es el volumen final y la pregunta es cuánto debe adicionar; por lo tanto, debe restar al
volumen final el volumen inicial para saber cuánto tiene que adicionar:

Va = 83.3mL- 50mL 33.3 mL


Respuesta
Debe agregar 33.3 mL de API

3 Cálculo de la concentración resultante

Cuál es la concentración resultante de mezclar 25 mL de DAD5% con 30 mL de una solución DAD10%.?

Solución
Se debe primero calcular la masa total de la siguiente manera:

Para la solución al 5%

5g   100 mL
X     25 mL
X = 1.25 g de dextrosa
Para la solución al 10%

10g    100 mL
X       30 mL
X = 3.0 g de dextrosa

Masa total = 1.25g + 3.0 g = 4.25 g

Volumen total = 25 mL + 30 mL = 55 mL

Ahora sí realizamos la siguiente relación:

4.25g    55 mL
X       100 mL
X = 7.73%

Respuesta
La solución resultante tiene una concentración de 7.73%.


Otra clase de ejercicio puede ser el siguiente:

Cuántos ml de DAD 5% se debe agregar a 30 ml de DAD 10% para obtener una solución con una concentración del 8%?

Solución
Existe una forma matemática un poco larga que da lugar a equivocaciones, por lo tanto, sugiero el siguiente procedimiento
para desarrollar el ejercicio:

Solución 1 (S1): DAD 5%
Solución 2 (S2): DAD 10%

Al frente de la columna S1 colocamos la concentración de esta solución igual que para la solución 2. En el centro colocamos la
concentración que deseamos obtener de la siguiente manera:

S1     5
              8
S2     10

Posteriormente restamos en diagonal y colocamos el resultado en valores absolutos:

S1     5              2 (mL)
               8
S2     10             3 (mL)

Los resultados se interpretan así:

Se requiere combinar 2 mL de (S1) con 3 mL de (S2). De acuerdo con esto se plantea la siguiente proporción:

2 mL(S1)           3 mL(S2)
X mL (S1)         30 mL(S2)
X = 20 mL

Respuesta
Se requiere adicionar 20 mL de DAD 5%

Matemáticamente se puede calcular de la siguiente manera:

mf = m1 + m2 (La masa total es igual a la suma de cada una de las masas)

Expresando la masa en función de la concentración y del volumen tenemos que:

Vf x Cf = (V1 x C1) + (V2 x C2) donde,

Vf es el volumen final de la solución
Cf es la concentración final
V1 y C1 es el volumen y la concentración de la solución 1 respectivamente
V2 y C2 es el volumen y la concentración de la solución 2 respectivamente

Conocemos los siguientes datos:

Cf = 8%
C1 = 5%
C2 = 10%
V2 = 30 mL

Remplazando

Vf x 8 = V1 x 5 + 30 x 10

Tenemos dos incógnitas (Vf y V1).
También sabemos que el Vf es la suma de V1 + V2:

Vf = V1 + V2 = V1 +30 remplazamos este valor en la expresión

(V1 +30) x 8 = V1 x 5 + 300 desarrollamos los productos

8V1 + 240 = 5V1 + 300 ordenamos los términos

8V1 - 5V1 = 300-240

3V1 = 60

V1 = 60/3 = 20 mL

Respuesta
Se requiere 20 mL de DAD 5%

4 Cálculo de miliequivalentes (meq)

La definición de equivalente gramo hace parte de los conocimientos de química general. Como la concentración de electrolitos
en la sangre es muy baja, se requiere utilizar un submúltiplo; estos son los meq , que no son otra cosa que el peso molecular
del ión expresado en miligramos y dividido por el número de cargas eléctricas que posea.

Cuántos meq de Na+ recibe un paciente a quien le han pasado una bolsa de 500 mL de SSN?

Solución
Se debe calcular la masa total de NaCl administrada al paciente:

100 mL     0.9 g NaCl
500 mL     X
X = 4.5 g = 4500 mg de NaCl

Ahora calculamos el número de meq administrados:

1 meq de NaCl   58.5 mg
X               4500 mg
X = 76.9 meq de NaCl

Como lo que piden son meq de Na+ , recordemos la disociación del cloruro de sodio:

NaCl       Na+ + Cl-
1 meq      1 meq + 1 meq

Nótese como 1 meq de NaCl produce 1 meq de Na+

Por lo tanto 76.9 meq de NaCl producen 76.9 meq de Na+

Respuesta
El paciente recibió 76.9 meq de Na+
5 Cálculo de la osmolaridad de las soluciones

La osmolaridad refleja la presión osmótica de una solución y es proporcional a la concentración de la misma. La osmolaridad
de los líquidos corporales oscila entre 250 y 350 mOsmol/L y para el caso fisiológico se toma estos valores como soluciones
isotónicas. Por debajo del valor mínimo son hipotónicas y pueden causar hemólisis, mientras que por encima del valor
máximo son hipertónicas y pueden causar flebitis al ser inyectadas por vías periféricas. La osmolaridad es definida por la
siguiente expresión:

Mosmol/L = [ C/PM ] x N x 1000 donde,

C= concentración de la solución en g/L
PM= peso molecular del soluto
N= número de iones en la solución
1000= factor de conversión

La osmolaridad es aditiva (no así las concentraciones). Por lo tanto en una mezcla de varios electrolitos se debe calcular lo
osmolaridad de cada compuesto y finalmente se suman.

Cuál es la osmolaridad de una solución SSN?

Solución
Recordemos que la SSN es NaCl al 0.9%; convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera:

100 mL         0.9g
1000 mL        X
X = 9 g/L

Remplazamos este valor en la expresión:

Mosmol/L = [9 g/L / 58.5 g/mol] x 2 x 1000 = 307.7 mOsmol/L

Respuesta
La osmolaridad de una SSN es de 307.7 mOsmol/L. Observe que este valor está dentro del rango isotónico

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Ejercicios de metrologia, ejemplos

  • 1. 1 Preparación de soluciones Cuántos mL de SSN (0.9%) se pueden preparar con 500 mL de cloruro de sodio? Solución Primero debemos tener los valores en las unidades que se necesita. Debemos entonces, expresar los mg en gramos: 1g 1000 mg X 500 mg X = 500 mg x 1 g/1000 mg = 0.5 g Ahora si podemos resolver el ejercicio: En 100 mL de SSN hay 0.9 g de NaCl X 0.5 g de NaCl X = 0.5g de NaCl x 100 mL/0.9 g de NaCl = 45 mL de SSN Respuesta 45 mL de SSN 2 Dilución con agua o SPGV Cuántos ml de API se debe adicionar a 50 ml de una solución DAD 5% para obtener una solución con una concentración del 3%? Solución De acuerdo con la ley de la conservación de la masa (m), esta debe ser igual en las soluciones inicial m(i) y final m(f). Entonces planteamos la siguiente igualdad: m(i) = m(f) ahora expresamos la masa como función de la concentración: Vi x Ci = Vf x Cf remplazamos los valores así: 50 mL x 5% Vf x 3% Despejamos Vf y obtenemos: Vf = 83.3 mL Observe cuidadosamente que este es el volumen final y la pregunta es cuánto debe adicionar; por lo tanto, debe restar al volumen final el volumen inicial para saber cuánto tiene que adicionar: Va = 83.3mL- 50mL 33.3 mL Respuesta Debe agregar 33.3 mL de API 3 Cálculo de la concentración resultante Cuál es la concentración resultante de mezclar 25 mL de DAD5% con 30 mL de una solución DAD10%.? Solución Se debe primero calcular la masa total de la siguiente manera: Para la solución al 5% 5g 100 mL X 25 mL X = 1.25 g de dextrosa
  • 2. Para la solución al 10% 10g 100 mL X 30 mL X = 3.0 g de dextrosa Masa total = 1.25g + 3.0 g = 4.25 g Volumen total = 25 mL + 30 mL = 55 mL Ahora sí realizamos la siguiente relación: 4.25g 55 mL X 100 mL X = 7.73% Respuesta La solución resultante tiene una concentración de 7.73%. Otra clase de ejercicio puede ser el siguiente: Cuántos ml de DAD 5% se debe agregar a 30 ml de DAD 10% para obtener una solución con una concentración del 8%? Solución Existe una forma matemática un poco larga que da lugar a equivocaciones, por lo tanto, sugiero el siguiente procedimiento para desarrollar el ejercicio: Solución 1 (S1): DAD 5% Solución 2 (S2): DAD 10% Al frente de la columna S1 colocamos la concentración de esta solución igual que para la solución 2. En el centro colocamos la concentración que deseamos obtener de la siguiente manera: S1 5 8 S2 10 Posteriormente restamos en diagonal y colocamos el resultado en valores absolutos: S1 5 2 (mL) 8 S2 10 3 (mL) Los resultados se interpretan así: Se requiere combinar 2 mL de (S1) con 3 mL de (S2). De acuerdo con esto se plantea la siguiente proporción: 2 mL(S1) 3 mL(S2) X mL (S1) 30 mL(S2) X = 20 mL Respuesta Se requiere adicionar 20 mL de DAD 5% Matemáticamente se puede calcular de la siguiente manera: mf = m1 + m2 (La masa total es igual a la suma de cada una de las masas) Expresando la masa en función de la concentración y del volumen tenemos que: Vf x Cf = (V1 x C1) + (V2 x C2) donde, Vf es el volumen final de la solución Cf es la concentración final
  • 3. V1 y C1 es el volumen y la concentración de la solución 1 respectivamente V2 y C2 es el volumen y la concentración de la solución 2 respectivamente Conocemos los siguientes datos: Cf = 8% C1 = 5% C2 = 10% V2 = 30 mL Remplazando Vf x 8 = V1 x 5 + 30 x 10 Tenemos dos incógnitas (Vf y V1). También sabemos que el Vf es la suma de V1 + V2: Vf = V1 + V2 = V1 +30 remplazamos este valor en la expresión (V1 +30) x 8 = V1 x 5 + 300 desarrollamos los productos 8V1 + 240 = 5V1 + 300 ordenamos los términos 8V1 - 5V1 = 300-240 3V1 = 60 V1 = 60/3 = 20 mL Respuesta Se requiere 20 mL de DAD 5% 4 Cálculo de miliequivalentes (meq) La definición de equivalente gramo hace parte de los conocimientos de química general. Como la concentración de electrolitos en la sangre es muy baja, se requiere utilizar un submúltiplo; estos son los meq , que no son otra cosa que el peso molecular del ión expresado en miligramos y dividido por el número de cargas eléctricas que posea. Cuántos meq de Na+ recibe un paciente a quien le han pasado una bolsa de 500 mL de SSN? Solución Se debe calcular la masa total de NaCl administrada al paciente: 100 mL 0.9 g NaCl 500 mL X X = 4.5 g = 4500 mg de NaCl Ahora calculamos el número de meq administrados: 1 meq de NaCl 58.5 mg X 4500 mg X = 76.9 meq de NaCl Como lo que piden son meq de Na+ , recordemos la disociación del cloruro de sodio: NaCl Na+ + Cl- 1 meq 1 meq + 1 meq Nótese como 1 meq de NaCl produce 1 meq de Na+ Por lo tanto 76.9 meq de NaCl producen 76.9 meq de Na+ Respuesta El paciente recibió 76.9 meq de Na+
  • 4. 5 Cálculo de la osmolaridad de las soluciones La osmolaridad refleja la presión osmótica de una solución y es proporcional a la concentración de la misma. La osmolaridad de los líquidos corporales oscila entre 250 y 350 mOsmol/L y para el caso fisiológico se toma estos valores como soluciones isotónicas. Por debajo del valor mínimo son hipotónicas y pueden causar hemólisis, mientras que por encima del valor máximo son hipertónicas y pueden causar flebitis al ser inyectadas por vías periféricas. La osmolaridad es definida por la siguiente expresión: Mosmol/L = [ C/PM ] x N x 1000 donde, C= concentración de la solución en g/L PM= peso molecular del soluto N= número de iones en la solución 1000= factor de conversión La osmolaridad es aditiva (no así las concentraciones). Por lo tanto en una mezcla de varios electrolitos se debe calcular lo osmolaridad de cada compuesto y finalmente se suman. Cuál es la osmolaridad de una solución SSN? Solución Recordemos que la SSN es NaCl al 0.9%; convertimos esta concentración a g/L de la siguiente manera: 100 mL 0.9g 1000 mL X X = 9 g/L Remplazamos este valor en la expresión: Mosmol/L = [9 g/L / 58.5 g/mol] x 2 x 1000 = 307.7 mOsmol/L Respuesta La osmolaridad de una SSN es de 307.7 mOsmol/L. Observe que este valor está dentro del rango isotónico