El documento presenta la resolución de 6 problemas relacionados con disoluciones. En el primer problema se pide identificar el soluto y disolvente de una disolución de glucosa y calcular la cantidad de glucosa que quedaría al evaporarse el agua de una muestra. En el segundo, se calcula la concentración de yodo en una disolución de alcohol y yodo y la cantidad de disolución y yodo necesarios. En el tercero, se calculan las concentraciones de los principios activos en un medicamento.

1. Dpto. de FÍSICA y QUÍMICA I.E.S. “La Azucarera” Zaragoza 3º E.S.O. RESOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS: 2, 4, 5 y 6 DE DISOLUCIONES PROPUESTOS

3. Concentración(w)=[relación w]soluto/Disolución

4. m(D)[u] = m (s)[u] + m (d)[u]

5. %[masa] = (m(s)[u] / m (D)[u]) · 100 [% ]

6. % vol = (V(s)[u] / V (D)[u]) · 100 [%vol ]

7. Concentración masa: Cm(g/L)=m(s)[g] / V(D)[L]

8. Densidad(a) d a (g/ml) = m a [g] / V a [ml]

9. Problema nº 2 2. La glucosa, uno de los componentes del azúcar, es una sustancia sólida soluble en agua. La disolución de glucosa en agua ( suero glucosado ) se usa para alimentar a los enfermos cuando no pueden comer. En la etiqueta de una botella de suero de 500 cm 3 aparece: “ Disolución de glucosa en agua , concentración 55 g/l ”. a) ¿ Cuál es el disolvente y cuál el soluto en la disolución? b) Ponemos en un plato 50 cm 3 . Si dejamos que se evapore el agua, ¿Qué cantidad de glucosa quedará en el plato? c) Un enfermo necesita tomar 40 g de glucosa cada hora ¿ Qué volumen de suero de la botella anterior se le debe inyectar en una hora ? Sol: 2. b ) 2,75 g glucosa. c) 0,727 l = 727 ml disol.

10. Problema nº 2 V(D)= 500 cm 3 de glucosa en agua, Cm(g/L)= 55 g/l ”. a) ¿ disolvente ; soluto ? b) V(D)= 50 cm 3 m(s)=x c) m(s)= 40 g [cada hora] V(D)=y [por hora] Sol: 2. b ) 2,75 g glucosa. c) 0,727 l = 727 ml disol. a) Solución: disolvente = agua y soluto=glucosa b) Cm(g/L)=m(s) / V(D) 55 = x / 0,050 [2 cm 3 =2ml=0,002L=>50 cm 3 =0,050L] x / 0,050 = 55 x = 55 · 0,05 x = 2,75 Solución: En el plato quedarán 2,75 g de glucosa c) 55 = 40 / y 55 · y = 40

12. Problema nº 4 4. En un vaso se han puesto 250 g de alcohol junto con 2 g de yodo , que se disuelven completamente. a) Calcular la concentración de la disolución en % en masa . b) ¿Cuántos gramos de disolució n habrá que coger para que al evaporarse el alcohol queden 0,5 g de yodo sólido? c) Si tomamos 50 g de disolución y dejamos evaporar el alcohol. ¿ Cuántos gramos de yodo quedan? Sol: 4. a) 0,79 % ; b) 63 g disol. ; c) 0,395 g yodo

13. Problema nº 4 m(d)= 250 g m(s)= 2 g a) % [masa]=x b) m(D)=y m(s)= 0,5 g c) m(D)= 50 g m(s)=z Sol: 4. a) 0,79 % ; b) 63 g disol. ; c) 0,395 g yodo a) Fórmula: % = ( m(s) / m(D) ) · 100 x = ( 2 / w ) · 100 [desconozco m(D)=w] Fórmula m(D)=m(s)+m(d) w = 2 + 250 w = 252 Sol. parcial: La masa de la disolución m(D)=252 g Ahora sustituiré en la ecuación de x anterior

14. Problema nº 4 x = ( 2 / w ) · 100 x = ( 2 / 252 ) · 100 x = 0,7937 Solución a): La concentración en % es = 0,79 % b)m(D)=y m(s)= 0,5 g [Aplico la misma fórmula % pero ahora sé el valor de %] % = ( m(s) / m(D) ) · 100 0,79 = 0,5 / y

15. Problema nº 4 0,79 = (0,5 / y) · 100 [0,79 = (0,5·100) / y] 0,79 · y = 50 y = 50 / 0,79 y = 63,291 Solución b) La masa de disolución que tengo que coger para los 0,5 g de yodo es m(D)=63,29 g

16. Problema nº 4 c) m(D)= 50 g m(s)=z [Hago como en b)] % = ( m(s) / m(D) ) · 100 0,79 = (z / 50) · 100 (100 · z) / 50 = 0,79 z = (0,79 ·50) / 100 z = 0,395 Solución c): La cantidad que obtengo de 50 g de disolución es de m(s)=0,395 g de yodo

17. Problema nº 5 5. En un medicamento contra el resfriado leemos la siguiente composición por cada 5 ml de disolución : “ 40 mg de trimetropina , 200 mg de sulfametoxazol , 5 mg de sacarina sódica, excipiente: etanol y otros en c.s. ” a) ¿ Qué es el principio activo de un medicamento ? ¿ Qué es el excipiente ? b) Calcular la concentración de cada componente en g/l . Sol: 5. b) 8 g/l ; 40 g/l ; 1 g/l respectivamente

18. Problema nº 5 5. V(D)= 5 ml m(s)=40 mg trimetropina, m(s)=200 mg sulfametoxazol, m(s)=5 mg sacarina a) ¿ Qué es principio activo? ¿ Qué es excipiente? b) Cm(g/L)[tri...]=x Cm(g/L)[sul...]=y Cm(g/L)[sac...]=z Sol: 5. b) 8 g/l ; 40 g/l ; 1 g/l respectivamente [Como nos piden la concentración en (g/L) tendremos que pasar los ml a L y los mg a g V(D)=0,005 L m(s)[T]=0,040 g m(s)[Su]=0,200 g m(s)[Sac]=0,005 g

19. Problema nº 5 Fórmula: Cm(g/L)=m(s)[g] / V(D)[L] V(D)=0,005 L m(s)[T]=0,040 g m(s)[Su]=0,200 g m(s)[Sac]=0,005 g Solución: La concentraciones en (g/L) de los principios activos son: Trimetropina=8 g/L ; Sulfametoxazol = 40 g/L ; Sacarina sódica = 1 g/L Trimetropina Sulfametoxazol Sacarina sódica x = 0,040 / 0,005 y = 0,200 / 0,005 z = 0,005 / 0,005 x = 8 y = 40 z = 1

20. Problema nº 6 Es obligatorio que en las etiquetas del agua mineral aparezca la concentración de las diferentes sales que tiene disueltas, y que en ningún caso pueden superar los límites máximos establecidos por Sanidad. A partir de la siguiente etiqueta: sodio magnesio potasio bicarbonato C(mg/l) 21 32 64 255 calcular la cantidad de cada sal que contendrá una botella de litro y medio de esa agua mineral. Sol: 6. 31,5 mg ; 48 mg ; 96 mg ; 382,5 mg respectivamente.

21. Problema nº 6 sodio; magnesio; potasio; bicarbonato C(mg/l) 21 32 64 255 m(s) x y z w V(D)=1,5 L Fórmula C(mg/L) = m (s)[mg] /V (D) [L] [Notemos que la C nos la dan en mg => m (s)[mg]] Despejamos para el sodio y hacemos lo mismo en el resto de los casos en su columna 21 = x /1,5 21·1,5 = x

22. Problema nº 6 C(mg/l) 21 32 64 255 m(s) x y z w m(s) x=21·1,5 y=32·1,5 z=64·1,5 w=255·1,5 m(s) x=31,5 y=48 z=96 w=382,5 Solución: En una botella de litro y medio tendremos las siguientes cantidades de las sales: Sodio: 31,5 mg Magnesio: 48 mg Potasio: 96 mg Bicarbonato: 382,5 mg