1. DILUCIONES

La dilución es el procedimiento que se sigue para preparar una disolución menos concentrada a partir de una más concentrada.

Definición general de disolución:Una dilución es una mezcla homogénea, uniforme y estable, formada por dos o más sustancias denominadas componentes. 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 disolvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido.

Observadas a través del microscopio, las diluciones aparecen homogéneas y el soluto no puede separarse por filtración.

Es una mezcla ya que las cantidades de los componentes no son fijas y también se denomina mezcla por que no hay reacción química en la unión de componentes.
Se denomina Homogénea porque:

Es uniforme ante la observación visual directa o con microscopio, y no apreciamos la existencia de varias partes o fases.
Las partículas de los componentes son de tamaño molecular y están distribuidas sin ningún orden.

Se denomina Uniforme puesto que en todas sus partes tiene una misma composición con las mismas propiedades, cojamos la porción de mezcla que cojamos en cada una de ellas siempre encontraremos el mismo contenido en cuanto a sus componentes. Además las partículas se hallan distribuidas de forma ordenada, y no al azar.Se denomina Estable por mantenerse en su composición inicial sin cambiar en cuanto a los componentes químicos que la forman.
Soluto y disolvente:

Soluto: Es el componente que cambia de fase cuando se produce la disolución; también denominado cuerpo disperso.

Solvente: Es el componente que disuelve, teniendo la propiedad de disolver ciertas sustancias.

1.1 NORMAS PARA LA ELECCIÓN DE SOLUTO Y SOLVENTE:

La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de disolvente, 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 disolvente 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). Las mezclas de gases, como ocurre en la atmósfera, son disoluciones.
En las disoluciones entre un sólido y un líquido es fácil identificar el soluto y el disolvente; pero si se trata de dos o más líquidos o gases, la distinción entre soluto y disolvente es arbitraria.


1.2 SOLUBILIDAD

La solubilidad de un compuesto en un solvente concreto y a una temperatura y presión dadas se define como la cantidad máxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la dilución. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del disolvente. En general, la mayor solubilidad se da en disoluciones cuyas moléculas tienen una estructura similar a las del solvente.

1.3 PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS DILUCIONES

Cuando se añade un soluto a un disolvente, se alteran algunas propiedades físicas del disolvente. Al aumentar la cantidad del soluto, sube el punto de ebullición y desciende el punto de solidificación.

Otra propiedad destacable de una disolución es su capacidad para ejercer una presión osmótica. Si separamos dos diluciones de concentraciones diferentes por una membrana semipermeable (una membrana que permite el paso de las moléculas del disolvente, pero impide el paso de las del soluto), las moléculas del disolvente pasarán de la disolución menos concentrada a la disolución de mayor concentración, haciendo a esta última más diluida.

1.4 CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN

Existen distintas formas de expresar la concentración de una dilución, pero las dos más utilizadas son: gramos por litro (g/l) y molaridad (M). Los gramos por litro indican la masa de soluto, expresada en gramos, contenida en un determinado volumen de disolución, expresado en litros. Así, una disolución de cloruro de sodio con una concentración de 40 g/l contiene 40 g de cloruro de sodio en un litro de disolución.

La molaridad se define como la cantidad de sustancia de soluto, expresada en moles, contenida en un cierto volumen de disolución, expresado en litros, es decir: M = n/V. El número de moles de soluto equivale al cociente entre la masa de soluto y la masa de un mol (masa molar) de soluto

Dos disoluciones de KMno4 a diferente concentración.

2. DILUCIONES SERIADAS

Hay muchas situaciones en que las cantidades de sustancia necesarias para ver un efecto son extremadamente pequeñas (por ejemplo un fármaco para tratar una enfermedad, una hormona para estudiar su efecto en un animal de experimentación, etc) y difícilmente se pueden pesar o medir en esas proporciones tan pequeñas. En esas situaciones es necesario recurrir a la preparación de una solución de alta concentración (o solución de stock o solución madre) y hacer diluciones seriadas a partir de ésta.

2.1 ¿CÓMO SE PREPARAN LAS DILUCIONES SERIADAS?

En general se parte de una solución concentrada y se preparan series de diluciones al décimo (1:10) o al medio (1:2). De esta manera se obtiene una serie de soluciones relacionadas por ejemplo por un factor de dilución 10 es decir 1/10; 1/100; 1/1000 y así sucesivamente. O la otra serie es 1/2; 1/4; 1/8; 1/16; 1/32 etc. Por ejemplo: si partimos de una solución de 50mg/ml de una sustancia (Solución A)

a. Dilución 1/10: 1ml de la solución A + 9 ml de agua= una solución de 5 mg/ml (dilución 1:10)

b. Dilución 1/2: 5 ml de la solución A + 5 ml de agua= una solución de 25 mg /ml (dilución 1:2)

Veremos dos ejemplos:

1) diluciones seriadas de una proteína.

2) diluciones seriadas de un neurotransmisor.

1) El primer ejemplo que veremos es una proteína. La albúmina sérica bovina es la proteína que más usualmente se emplea como patrón para calcular la cantidad de proteínas totales en una muestra incógnita. Las unidades que habitualmente se usan para la solución de stock son mg/ml, y en general una solución de 1 mg/ml puede resultar adecuada para realizar diluciones seriadas y medir luego la concentración de proteínas en una muestra. Las diluciones se harán al medio en una serie de tubos rotulados 1; 0,5; 0,25; 0,12; 0,06; 0,03; 0,015, a todos se les agrega 2 ml de agua destilada y luego la solución correspondiente:

2) El otro ejemplo es un neurotransmisor, como por ejemplo la noradrenalina, ya que las concentraciones que se emplean para producir un efecto biológico suelen ser tan pequeñas que es necesario hacer diluciones muy grandes de la sustancia. Por ejemplo, se parte de una solución madre 0,1 M y se hacen diluciones 1/10 hasta 10-9 M.

3. APLICACIÓN DE DILUCIONES

3.1 EN HOMEOPATIA

La homeopatía forma parte de los métodos biológicos, puesto que trabaja en el sentido del curso de la enfermedad y la aviva por medio de una enfermedad medicamentosa que se desarrolla en una dirección similar. Por lo tanto, la homeopatía conoce también el empeoramiento inicial, es decir, una intensificación de los síntomas patológicos y de las molestias después de comenzar el tratamiento que luego se convierte en una fase curativa.

La dilución se elabora con una proporción siempre ascendente, con las llamadas "potencias". Por lo general se diluye con potencias decimales, o sea:

1:10 = D 1

1:100 = D 2

1:1.000 = D 3

1:10.000 = D 4

etc.

3.1.1 PROCEDIMIENTO DE KORSAKOV

Forma de preparación continua que se realiza en un solo frasco, el principio se basa en que el frasco, una vez vacío, mantiene sobre sus paredes la cantidad de líquido suficiente como para preparar la dilución centesimal siguiente.
En la práctica se opera a partir de la tercera dilución centesimal hahnemaniana.
Se vacía el frasco, se rellena de disolvente, se perfecciona la mezcla mediante una serie de agitaciones y se obtiene la cuarta dilución centesimal.

Se continúa así, 27 veces si se requiere una treintava, 997 veces si se requiere una 1.000, etc.


3.1.2 PROCEDIMIENTO DE HAHNEMANN

Forma de preparación discontinua que se realiza con frascos separados.

Un primer frasco recibe una parte del remedio a diluir, al cual se le añaden 99 partes de disolvente; se perfecciona la mezcla mediante agitaciones y se obtiene la primera dilución centesimal.
Una parte de esta mezcla se coloca en un segundo frasco, en el cual se vierten 99 partes de disolvente, se agita y se obtiene la segunda la segunda dilución centesimal.


Se continúa con el procedimiento tantas veces como diluciones se deseen obtener, sin sobrepasar, en la práctica corriente, la novena dilución centesimal.
(Respecto a las diluciones decimales, se opera de la misma forma, pero con una parte de remedio por cada nueve de disolvente).
Ambos procedimientos tienen sus defensores, pero no es posible en



3.2 EN LABORATORIO.

Dilución en Siembra de las muestras:
Cuando se tienen las muestras al laboratorio, se colocan en un vortex durante 15 segundos con la finalidad de homogeneizarlas e inmediatamente se procede a realizar las diluciones de las mismas en forma seriada, previo a la siembra y a la observación microscópica. Las diluciones se hacen de la siguiente forma:
Se toma 0,9 ml de Caldo Tripticasa de Soya estéril y se mezcla con 0,1 ml del inóculo contenido en el medio de transporte, obteniéndose una dilución de 10-1.
De la dilución obtenida10-1, se toma 0,1 ml y se mezcla con 0,9 ml de Caldo Tripticasa de Soya estéril, obteniéndose la de 10-2.
Luego de realizadas las diluciones, se toma 0,1 ml de ambas diluciones y se inocularon en placas de Petri.

4. EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1. El sulfato de cobre pentahidratado CuSO4 5H2O, tiene 5 moles de agua por cada mol del sulfato de cobre en el cristal solidó. El peso formula del CuSO4.5H2O (=CuSO9H10) es 249.69g/mol el sulfato cuprico sin agua de cristalización se dice anhidro y tiene la formula CuSO4, ¿cuantos gramos de CuSO4.5H2O deben disolverse en un matras de 500ml para preparar una disolución de 8.00ml de Cu?

Una disolución de 8.00 M contiene 8.00x10-3moles/L como 500ml son 0.500L, se necesitan 8.00x10-3 mol/L x 0.500L = 4.00x 10-3molCuSO4.5H2O

La masa del reactivo es (4.00x10-3mol)(249.69g/mol) = 0.999g


2. La molaridad de HCL concentrado para uso de laboratorios 12.1M ¿Cuánto ml de este reactivo se deben diluir para preparar HCL 0.100M?

La formula de dilución resuelve directamente el problema

(12.0M)(X ml) = (0.100M) (1000ml) = 8.26 ml

Una dilución de amoniaco en el agua se llama Hidróxido amonico debido a que se produce el equilibrio


NH3+H2O = NH+OH

La densidad del hidróxido amonico concentrado que contiene un 28% en peso de HN3 es de 0.899g /ml ¿Qué volumen de este reactivo se tiene que diluir hasta 500ml para preparar NH3 0.250M?

La solución contiene 0.899g de disolución por mililitro y hay 0.280g de HNO3
Por gramo de disolución.

Molaridad de HNO3 = 899g disolución /1 x 0.280g HNO3/g de disolución
17.03gHNO3/mol HNO3



Ahora podemos hallar el volumen necesario de amoniaco 14.0M para preparar 500ml de HNO3 0.250M

Mc x Vc = Md x Vd


14.8 mol x Vc =0.250 mol x 0.500L
L L

Vc = 8.45 x 10-3 = 8.45ml.




4. A Se prepara una disolución hasta un volumen final de 500.0ml de metanol, (CH3OH) con una densidad de 0.791g/ml en cloroformo.

a) calcule la moralidad del metanol de la disolución.
b) La disolución tiene una densidad de 1.54g/ml hallar la molaridad del metanol.

B Dado que la densidad de ana disolución de HBr es 48.0%, tiene una densidad de 1.50g/ml.

a) Halle la concentración del HBr
b) Que masa de disolución contiene 36.0g de HBr
c) Que volumen de disolución contiene 233mol de HBr
d) Cuanta disolución se nenecita para preparar 0.250L de HBr 0.160M

5. Una disolución contiene 12.6 pm de Ca (NO3)2 que se disocia en Ca +2NO3 hallar la concentración del NO3 en partes por millón.