Magnitudes y Unidades de medición

Muchas propiedades de la materia son cuantitativas, es decir que pueden medirse.

Cuando medimos siempre se debe especificar la unidad en que se mide.

Las unidades que se emplean para mediciones científicas son las del Sistema Internacional de Pesas y Medidas (SIU o SI), versión ampliada del sistema métrico decimal

Magnitudes masa Unidades gramo Símbolos masa: m gramo: g

Unidades básicas del SI

Unidades SI derivadas de uso común en medicina

-

Excepciones de uso en ciencias médicas

Prefijos utilizados en el SI.

7

Tabla de conversión de unidades

mol

mmol

mol

nmol

l

ml

l

nl

g

mg

g

ng

1

1.000

1.000.000

1.000.000.000

1

103

106

109

10-3

1

103

106

10-6

10-3

1

103

10-9

10-6

10-3

1

Magnitudes

Masa (m): medida de la cantidad de materia que hay en un cuerpo.

La unidad SI fundamental para la masa es el Kilogramo (Kg), la más utilizada en química es el gramo (g).

1 Kg = 1000 g

Volumen (V): medida del espacio que ocupa un cuerpo en tres

dimensiones.

La unidad SI fundamental del volumen es el metro cúbico (m3). En química es frecuente utilizar unidades más pequeñas como dm3 o

cm3, por eso es importante conocer las distintas equivalencias.

1 dm3 = 1000 cm3 = 1 L = 1000 ml 1 cm3 = 1 ml

Para medir volúmenes se utilizan distintos recipientes graduados:

probetas, jeringas, buretas, pipetas, matraces, etc.

10

Soluciones o Disoluciones

Mezclas homogéneas Están formadas por dos o más

sustancias: el soluto y el disolvente.

SOLUTO: es la sustancia disuelta en una solución; por lo general presente en menor cantidad que el disolvente.

SOLVENTE o DISOLVENTE: es la sustancia que va a disolver el soluto; por lo general presente en mayor cantidad que el soluto.

11

Soluto

Es la sustancia que se disuelve o solubiliza

y que se encuentra en menor proporción, ya sea en peso o volumen. En una solución pueden haber varios solutos. A la naturaleza del soluto se deben el color, el olor, el sabor y la conductividad eléctrica de las disoluciones. El soluto da el nombre a la solución.

12

Solvente o disolvente

Es la sustancia que disuelve al soluto y generalmente se encuentra en mayor proporción.

Existen solventes polares y no polares.

Por lo general en las soluciones líquidas que contienen agua, ésta es considerada como solvente independientemente de la proporción en que se la encuentre.

El solvente da el aspecto físico de la solución.

Tipos de solutos

El soluto puede ser una sustancia molecular o iónica.

Ejemplos:

sustancia molecular: glucosa (C6H12O6)

sustancia iónica: cloruro de sodio (NaCl)

Clasificación de las soluciones según el soluto

Soluciones electrolíticas: el soluto se ioniza en agua cuando se disuelve.

Ejemplo: NaCl en agua

Soluciones no electrolíticas: el soluto se disuelve sin formar iones.

Ejemplo: glucosa en agua

15

Clasificación de las soluciones según el solvente

Tipos de

soluciones

Solución

líquida

(salmuera)

Solución

gaseosa

(atmósfera)

Solución

sólida

(bronce)

16

Clasificación de las soluciones según su concentración

Diluida: la cantidad de soluto disuelto es pequeña en comparación con la cantidad que se puede disolver.

Concentrada: la cantidad de soluto disuelto se acerca a la cantidad máxima que se puede disolver.

Saturada: contiene la máxima de soluto que en esas condiciones se puede disolver en esa cantidad de disolvente

Solubilidad

La solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra.

Depende del carácter polar o apolar de la sustancia. Los compuestos iónicos (NaCl) y los polares (Azúcar),

son solubles en los solventes polares (H2O). Los compuestos no polares (Aceites y Mantecas) son

solubles en solventes no polares (Gasolina)(CCl4)

“Lo semejante disuelve lo semejante”

depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema

Ejemplos: NaCl: 35,9g en 100 ml de agua (casi no varía con la T°) Azúcar: 203,9g en 100 ml de agua (a 20°C)

17

Factores que afectan la velocidad de disolución

Tamaño de la partícula: a menor tamaño de partícula del soluto mayor velocidad de disolución.

Velocidad de agitación: la velocidad de disolución del soluto aumenta por la agitación.

Temperatura: a mayor temperatura mayor velocidad de disolución (no siempre).

18

19

¿Qué es la concentración de una solución?

Concentración: es la relación entre la cantidad de soluto disuelto y la cantidad de disolvente o de solución.

¿Cómo expresamos la concentración de una solución?

Porcentaje masa en volumen (%m/v o %p/v)

Molaridad (M)

Osmolaridad (Osm)

Normalidad (N)

21

Unidades de concentración

Porcentaje masa en volumen (%m/v o %p/v)

g% = g soluto/100ml solución mg% = mg soluto/100ml solución

Ejemplos: Glucemia: 89 mg% = 89 mg/dl (ayuno >8hs) (65-100 mg%) Uremia: 28 mg% = 28 mg/dl (10-50 mg/dl) Proteinemia: 6,7 g% = 6,7 g/dl (6,4-8,3 g/dl)

22

%m/v - Ejercicios

¿Cúantos gramos de colesterol se encuentran en 1 litro de suero si su concentración es de 150 mg% m/v?

¿Qué volumen de solución fisiológica (NaCl 0,9% m/v) podré preparar si sólo dispongo de 20 gramos de sal?

¿Si se mide 0,05 g% de Urea en sangre, se encuentra dentro del valor normal? El valor normal de triglicéridos en suero es 14-170 mg%. Si a un paciente se le encuentra un valor de 1,5 x 106 μg%, ¿debería llamarle la atención al doctor?

23

M = nº de moles de soluto disueltos en un litro de solución

M = moles st/litro de solución

¿Qué es un mol?

Medida de cantidad de partículas elementales de materia (átomos, moléculas, iones, partículas subatómicas, etc).

1 mol = 6,02x1023 unidades (Número de Avogadro)

602.000.000.000.000.000.000.000 (nº de Avogadro) 7.000.000.000 (población mundial) 45.000.000 (población argentina)

Molaridad

24

Molaridad – Recordar que:

Masa molar: la masa de un mol es la masa molecular expresada en gramos.

Ejemplo: MrH2O = Ar(H).2 + Ar(O).1

MrH2O = 1.2 + 16.1= 18uma

Masa molar = 1 mol de H20 = 18 g/mol

1 mol de Glucosa (C6H12O6)= 180 g

1 mol de Urea CO(NH2)2= 60 g

1 mmol de Urea = 60 mg

1 nmol de Urea = 60 ng

25

Molaridad- Ejercicio

¿Cuál será la molaridad de una muestra de sangre que presenta 90 mg% de glucosa? MrC6H12O6: 180g/mol

26

Osmolaridad

Osm = número de osmoles/1L de solución

Osm = M x i

N° de osmoles/L = n° de moles/L x i

i = n° de partículas en las que se disocia el soluto en H2O

Glucosa Glucosa

NaCl Na+ Cl- (i=2)

CaCl2 Ca+2 2Cl- (i=3)

Relacionando 1M CaCl2 = 3 Osm

28

Normalidad (N)

N (Eq) = n° de equivalentes de soluto/litro de solución

N = M x n

N° equivalentes/L = n° de moles/L x n

n = n° de cargas positivas o negativas en que se disocia el soluto

HCl H+ + Cl- (n=1)

H2SO4 2H+ + SO4-2 (n=2)

Lo más común es encontrar las expresiones de equivalentes en mEq/L

Na+ (suero) = 135-145 mEq/L K+ (suero) = 3,5-4,5 mEq/L Ácidos grasos libres (plasma) = 200-800 μEq/L

29

Normalidad- Ejercicios

¿Cuál será la Normalidad de 5 gramos de AlF3 en 250 ml de solución? ArAl:27; ArF:19