Bioquimica I

Informe de Laboratorio Nº ___ BIOQUÍMICA 1 – Semestre 2009-I

@UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

INFORME DE LABORATORIO Nº 1 BIOQUÍMICA 1 TEMA: Soluciones INTEGRANTES: CÓDIGO 2007250647 2008236305 2008014178 2008030743 2007007562 2008012754

APELLIDOS Y NOMBRES Gamarra Villegas, Carlos Manuel Portillo Ávila, Márcia Quispe Inga, Marlene Rios Gomez, Harry Jean Salazar Fuente, David Vives Torres, Marcela

CORREO ELECTRÓNICO [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

DOCENTE: Ing. Guillermo Chumbe Gutiérrez

Semestre 2009 – I

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I.

INTRODUCCIÓN

Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos y todas las propiedades: color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias. La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el solvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua).

+ II.

MARCO TEÓRICO

Una solución es una mezcla homogénea de por lo menos dos componentes: una es soluto, y la otra es solvente y que en general se encuentran en mayor proporción los solventes que tienen agua. Mientras la solución sea mayor es más eficiente.

La concentración es una magnitud física y depende de condiciones como la temperatura, presión, y otras substancias disueltas o en suspensión. Para expresar cuantitativamente la proporción entre un soluto y el disolvente en una disolución se emplean distintas unidades: molaridad, normalidad, molalidad, formalidad, porcentaje en peso, etc. La molaridad: Expresa la concentración, como las moles de soluto en un litro de solución. M= (moles de soluto)/ (litro de solución) La normalidad: estos indica la cantidad exacta de un reacctivo completamente con una cantidad de otro. N= (numero de pesos equivalentes)/(litro de solución)

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III.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales: Equipos utensilios y material de vidrio -

balanza analítica espátula fiola 100ml vaso precipitación 100ml luna de reloj

Balanza analítica

Espátula

Insumos -hidróxido de sodio -alcohol -glucosa

Hidróxido de sodio

Glucosa

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Alcohol

Métodos: Preparar soluciones normales, molares y porcentuales, asi como identificar el soluto y solvente en cada una de las soluciones, para su posterior uso en las diferentes pruebas bioquímicas.

IV.

DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA

- Prepara 100ml de una solución glucosa al 5%. - Preparar 50ml de hidróxido de sodio al 0.1N. - A partir de una solución de alcohol al 96º, obtener 100mlde alcohol al 20%. Para realizar lo anterior primero deben de realizar los cálculos correspondientes, luego pesar los solutos a disolver y mezclara vigorosamente. RESPUESTAS: Ejemplo 1º Preparar 100 ml de glucosa al 5 % (peso) Solución: 100 g ----------- 100 % 5 g ----------- 5 % Interpretaron: Podemos concluir lo siguiente para obtener glucosa al 5 % debo agregar 95 g o 95 ml de agua y 5 g de glucosa en un matraz u otro y así obtengo la solución pedida.

Ejemplo 2º Preparar 50 ml de NaCl al 0,1 N Solución: UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL Página 4 de 10

Informe de Laboratorio Nº ___ BIOQUÍMICA 1 – Semestre 2009-I Para poder obtener la cantidad de gramos de hidróxido relación:

de sodio utilizamos la siguiente

m n º eqg N= = 40 = 0,1 vol ( sol ) 50ml ∴m = 2g Interpretación:

En una solución de 50 ml de agua debo agregar 2 g de hidróxido de sodio para obtener lo requerido. Ejemplo 3º De un alcohol de 96º obtener un alcohol de 20º con un volumen de 100ml. Solución: Tenemos

M: cantidad inicial de solución de alcohol de 96º. Y: cantidad agregada de agua a la solución de alcohol de 96º.

Si nos percatamos el número de grados de alcohol es inversamente proporcional a la cantidad de agua por lo tanto: Mx96º = 20º (100)ml M = 20,83 ml Por lo tanto Y = 100 – 20,83 Y = 79,1 ml Interpretación : si deseo que mi solución inicial tenga 20º de alcohol al final debo agregar 79,17 ml de agua a 20,83 ml de solución de 96º y obtengo 100ml de solución a 20º de solución.

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V.

RESULTADOS Y DISCUSIONES 1. ¿Qué es una solución?

Una solución es una mezcla de sustancias puras a nivel de partículas, no se pueden distinguir sus componentes, ya que forma una sola fase. Las partículas de un reactivo que esta disuelto se encuentran separadas entre si, rodeadas de partículas del disolvente. Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. En cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes. 2. ¿Cuántas clases de concentraciones de Normalidad hay? Cuantitativamente, el estudio de una disolución, requiere que se conozca la cantidad de soluto presente en una determinada cantidad de la misma, es decir, su concentración. En química se usan diversos tipos de unidades de concentración. Las siguientes son muy comunes Porcentaje en masa: También conocido como porcentaje en peso o peso porcentual. Y es la relación de la masa de un soluto en la masa de la disolución, multiplicada por 100%.

Al ser una relación de unidades semejantes no tiene, por tanto, unidades. Fracción molar (X): La fracción molar de un componente A de una disolución se define como:

Tampoco tiene unidades. Molaridad (M): Se puede definir como el número de moles de soluto que hay en un litro de disolución, es decir:

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Las unidades de la molaridad son, por ello, moles/L. Molalidad (m): La molalidad es el número de moles de soluto que se encuentran disueltas en un kilogramo (1 kg = 1000 g) de disolvente, o sea:

Normalidad (N): Se define como el número de pesos equivalentes, o simplemente equivalentes, de soluto por litro de disolución. También puede ser expresado en mili-equivalentes por mililitro de disolución.

El peso equivalente de un elemento es igual al peso atómico divido por la valencia. El de un ácido o una base es igual al peso molecular dividido por el número de hidrógenos o grupos hidroxilo sustituibles de su fórmula. El peso equivalente de una sal se expresa con referencia a un ion (grupo o radical) determinado y es igual al peso molecular dividido por el número de equivalentes del ión o radical correspondiente contenidos en el mismo. El peso equivalente de un ion es igual al peso fórmula del mismo dividido por su valencia. El peso equivalente de un oxidante o un reductor será igual a su peso molecular o fórmula dividido por el número de electrones que intervienen en la ecuación de su transformación. Por último, la normalidad es igual a la molaridad por el número de equivalente por mol:

3. ¿Qué es una mol?

El mol (símbolo mol) es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades. Dada cualquier sustancia (elemento químico, compuesto o material) y considerando a la vez un cierto tipo de entidades elementales que la componen, se define como un mol a la cantidad de esa sustancia que contiene tantas entidades elementales del tipo considerado, como átomos hay en 12 gramos de carbono-12. *¿Que es la molalidad? La molalidad es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. Para preparar disoluciones de una determinada molalidad en un disolvente, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.

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Informe de Laboratorio Nº ___ BIOQUÍMICA 1 – Semestre 2009-I M=moles de soluto Kg de disolvente *¿Que es formalidad? La solución formal es cuantitativamente equivalente a la molar! solo se diferencian en que el término formal se aplica más para la química analítica! Las soluciones formales se dan para aquellas sustancias formadas por iones, como por ejemplo: ácido sulfúrico 18F (formal), ácido acético 17F, NaCl 2F, NaOH 3F, etc. En cambio, la molaridad se aplicaría para las sustancias covalentes que están formadas por moléculas, como sacarosa 0.5M (molar), tioacetamida 0.3M, etc. 4. ¿Qué significa v/v? V/V hace referencia a la concentración. En química, la concentración de una disolución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. Ejemplo: Cuando la etiqueta del envase dice que este alcohol está al 70% V/V (de concentración) significa que hay un 70% de alcohol, y el resto, el 30%, es agua. *¿Qué significa p/v? P/V es la relación en porcentaje entre el peso del soluto y el volumen de la solución. %p/v= 100 * [masa de soluto (g)/ volumen de solución (l)] Para esta solución debe medirse el volumen de la solución. Porcentaje peso / Volumen ( ó Masa / Volumen ) 100 × m soluto (P / V) soluto = ——————– V Donde: (% P / V) soluto: porcentaje peso / volumen o masa / volumen de soluto m soluto: masa del soluto medida en [ g ] V : volumen de la solución medido en [ ml ] 100 × m solvente (P / V) solvente = ——————–– V Donde: (% P / V) solvente: porcentaje peso / volumen o masa / volumen de solvente m solvente: masa del solvente medida en [g] V: volumen de la solución medido en [ml] (P / V) soluto + (P / V) solvente = 100 × D (solución binaria) Donde: (% P / V) soluto: porcentaje peso / volumen o masa / volumen de soluto ( % P / V ) solvente : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de solvente D : densidad de la solución medida en [ g / ml ] Ejemplo: Calcula el porcentaje peso / volumen de soluto de una solución formada por 80 [ g ] de soluto disueltos en 500 [ ml ] de solución. Si la densidad de la solución es 1,1 [ g / ml ] , calcula el porcentaje peso / volumen de solvente. 100 × 80 (P / V ) soluto = ————– = 16 % 500 m solución = 500 × 1,1 = 550 [ g ]

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Informe de Laboratorio Nº ___ BIOQUÍMICA 1 – Semestre 2009-I m solvente = 550 – 80 = 470 [ g ] 100 × 470 ( P / V ) solvente = ————— = 94 % 500

*¿Qué significa p/p? P/P hace referencia al porcentaje peso de soluto/peso de una solución. Es una de las maneras más importantes de expresar la concentración de las soluciones. % P/P = 100 * [masa de soluto (g)/ masa de solución (g)] Se define como la masa de soluto en 100 g de solución (es lo mismo que % m/m). Para esta solución debe medirse la masa de soluto y llevar un peso de solución. La totalidad de la solución es la suma aditiva del peso de soluto y el peso del solvente. Ejemplo: Al disolver 60 g de un soluto X en 90 g de agua, la solución tendría una concentración igual a 40% p/p. Esto quiere decir que hay 40 g de soluto por cada 100 de solución. (60[g] / (90 + 60)[g]) * 100 *¿Qué significa ppm? Es una abreviatura de Partes por millón. Es la unidad empleada usualmente para valorar la presencia de elementos en pequeñas cantidades (traza) en una mezcla. Generalmente suele referirse a porcentajes en masa en el caso de sólidos y en volumen en el caso de gases. También se puede definir como «la cantidad de materia contenida en una parte sobre un total de un millón de partes». Ejemplo: Supongamos que tenemos un cubo homogéneo de un metro de arista, cuyo volumen es un metro cúbico (m3). Si lo dividimos en «cubitos» de un centímetro de lado, obtendríamos un millón de «cubitos» de un centímetro cúbico (cm3 o cc). Si tomamos uno de esos «cubitos», del millón total de «cubitos», tendríamos una parte por millón. Técnicamente, 1 ppm corresponde a 1 µg/g, 1 mg/kg o (en el caso del agua) 1 µL/L. 5. ¿Qué es una solución isotónica? Es una sustancia con una concentración de sólidos igual a la concentración interna de sólidos de la célula, donde se aplique, es decir una solución será Isotónica cuando una célula, sumergida en ella, no cambie su volumen. Eso se debe a que no ha habido un FLUJO NETO DE AGUA desde adentro hacia afuera o desde afuera hacia adentro de la célula. Esto quiere decir que la PRESION OSMOTICA EFECTIVA es la misma adentro que afuera. De allí el nombre de isotónica: de igual presión. Para las membranas impermeables a los solutos, con un coeficiente de reflexión de = 1 6. ¿Qué es una solución osmolar? Es una concentración de soluto expresada en número de osmoles por litro de solución. Es decir, si tenemos en cuenta que la concentración osmolar de una solución que contiene una mezcla de electrolitos y moléculas neutras es igual a la suma de las concentraciones osmolares individuales de todos sus componentes, convertir la concentración de los solutos que se encuentran en el suero en osmolaridad. Una formula sencilla y que ofrece una buena utilidad clínica es: Osmolaridad = 2 (Na+ mmol/l) + Glucosa mmol/l + NUS mmol/l o también UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL Página 9 de 10

Informe de Laboratorio Nº ___ BIOQUÍMICA 1 – Semestre 2009-I Osmolaridad = 2(Na+ meq /l) +Glucosa mg/dl /18 + NUS mgl/dll /2.8 Donde el factor 2 se debe a que se consideran los iones asociados al Na+ ( Cl- y HCO3-) ; 1 mosmol de glucosa equivale a 180 mg / l = 18 mg/dl, 1 mosmol de nitrógeno ureico (NUS) equivale a 28 mg/l = 2.8 mg /dl, corresponde a la masa molecular de dos átomos de nitrógeno en la urea. Los electrolitos Na+, Cl- y HCO3- contribuyen en mas del 92 % a la osmolaridad del suero, el otro 8% corresponde a la glucosa, proteínas y la urea. 7. ¿Qué se entiende por dilución y dilución seriada de las soluciones? La dilución es la desilusión de un cuerpo sólido en un cuerpo líquido. La dilución seriada es la disminución progresiva de la concentración de una sustancia contenida en una serie de frascos, de manera que la relación entre cada pareja de diluciones consecutivas es mantenga constante. VI.

CONCLUSIONES

De este informe concluimos que la solubilidad no es diluir una sustancia en otra, ya que esto consiste en un proceso quimico-fisico que está sometido a diferentes factores que predominan, como es el caso de la presión y la temperatura. Para finalizar, es bueno indicar dos situaciones muy importantes con respecto a la solubilidad: Si dos solutos son solubles en un mismo solvente, dependiendo de las cantidades (pequeñas) pueden disolverse ambos sin ninguna dificultad, pero en general la sustancia de mayor solubilidad desplaza de la solución a la de menor solubilidad, ejemplo: al agregar azúcar o sal a una bebida, inmediatamente se produce el escape del gas disuelto en ella.

VII.

BIBLIOGRAFÍA

Sítios Web: - http://html.rincondelvago.com/soluciones-quimicas_1.html - http://clasesparticularesquimica.wordpress.com/soluciones-diluciones/ - http://www.monografias.com/trabajos14/soluciones/soluciones.shtml

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