Foros Ciencias Galilei

Hola, buenas tardes
El mensaje es un poco largo, pero necesito ayuda más o menos urgente...
Ni mucho menos pido que me lo resuelvan, pero he empezado a hacerlo y no he llegado a nada en claro, así que si me pueden ayudar...
Estudio Ingeniería Industrial y, en la preparación de mi PFC (mención de materiales) necesito calcular las cantidades de cada compuesto para obtener una determinada disolución (suero biológico artificial). El problema es que la química la tengo oxidada (una asignatura en primero...) y no recuerdo muy bien cómo plantearlo. Os comento:

De estas concentraciones finales de iones (en mmol/dm³):


Concentration (mmol/dm³)

Simulated body fluid (SBF)

Na⁺      142.0
K⁺          5.0
Mg²⁺      1.5
Ca²⁺      2.5
Cl^-        147.8
HCO₃^-      4.2
HPO₄^2-    1.0
SO₄^2-      0.5


Tengo que calcular qué cantidades de varios compuestos son necesarias. Tengo la "receta", pero quiero hacer las cuentas yo mismo para comprobarla...
Los resultados y compuestos son éstos:



Y ahora lo que he intentado hacer, que no ha sido mucho (para preparar un litro de disolución):

-En la composición final hay 1.5 mmol/litro de Mg²⁺  => 24.3 (g /mol) / 1000 (mmol/mol) = 0.0243 g/mmol => 0.0243 g/litro

-De los compuestos de partida, sólo el MgCl₂ * 6H₂O tiene Magnesio, así que todo viene de ahí.

-Calculo el peso molecular de ese compuesto:  24.3 + 2* 35.5 + 6 * (2+16) = 203.3 g / mol

-Por tanto, un mol de ese compuesto en un litro, dará 24.3 g/litro de iones Mg²⁺.

-Si quiero 0.0243, necesitaré (regla de 3) 0.2033 gramos. Sin embargo en la tabla aparece 0.305 gramos.
Si éste se supone que es el fácil y no me sale, no sé cómo seguir...

Alguna ayuda, pistas para ir sacándolo?
Agradezco su ayuda de antemano

Un saludo

Hola,

El peso molecular del Mg es 24,3 g (peso de un mol)

1,5 mmol/litro de Mg²⁺ = 1,5·10^-3 mol/L = 1,5·24,3·10^-3 g/L = 36,45·10^-3 g/L = 36,45 mg/L

Necesitamos obtener 36,45 mg para añadirlo hasta 1 L

Lo sacamos del:

MgCl₂·6H₂O:

Pm(MgCl₂·6H₂O) = 24,3 + 2·35,5 + 6·(2+16) = 203,3 g/mol

Por cada gramo de Mg hay de MgCl₂·6H₂O:

203,3/24,3 = 8,366 g de MgCl₂·6H₂O  por cada gramo de Mg.

Tu necesitas 36,45·10^-3 g de Mg. Tendrás que tomar de MgCl₂·6H₂O:

36,45·10^-3 g Mg·(8,366 g MgCl₂·6H₂O/g Mg) = 304,941·10^-3 g de MgCl₂·6H₂O = 304,941 mg de MgCl₂·6H₂O ≅ 305 mg de MgCl₂·6H₂O

Lo puedes hacer por regla de tres si quieres  

Tu fallo está en que empezaste con un mol no con 1,5 mmol

Ya puedes seguir.  

Muchas gracias Galilei. El paso del tiempo hace estragos...y el ser poco observador también.

He seguido calculando y he obtenido las cantidades para obtener los iones deseados de: K, Mg, Ca, HPO4, SO4

Ahora estaba calculando los de HCO3, pero aquí tengo un pequeño baile en las cifras.

Necesito 4.2 mmol de iones HCO3. Estos vendrán del NaHCO3, por tanto necesito 4.2 mmol de NaHCO3, que tiene un peso molecular de (23 + 1 + 12 + 3*16 = 84 g / mol = 0.084 g / mmol)
Por tanto: 4.2 * 0.084 = 0.3528 g de NaHCO3 frente a los 0.350 que aparecen en la tabla.

Las diferencias son mínimas, pero de cara a justificar los resultados me gustaría tenerlas exactas.
¿A qué se debe esta diferencia?

Y otra cosa más:
¿En qué se disocia el (CH2OH)3CNH2 ? (o para qué se utiliza en esta reacción?. ¿Puede provenir de ahí algún HCO3 y por eso esa diferencia?

Un saludo y muchas gracias de nuevo

Lo he hecho también y me sale lo mismo que a ti. Incluso poniendo en el Pm de Na 22,99. No sé donde puede estar la diderencia

Y en cuanto a la segunda pregunta? ¿Puede ser que venga de ahí algún ion HCO3? (no se si estoy diciendo una barbaridad...)

Luego, cogiendo el valor que me salía para seguir calculando los iones Na, pasa algo parecido (obtengo 8.0algo en vez de 7.996?
¿Nadie sabe a qué pueden deberse estos errores? ¿Estaria bien dejar esas cifras?

Un saludo

He estado buscando a ver en qué se descompone esa sustancia llamada 'TRIS' ( TRIS (Wiki)) y no he encontrado cómo de disocia.

Yo creo que un error de unas pocas milésimas de gramo no es mucho. Puede que sea debido a que estamos tomando los pesos moleculares redondeando cifras. Pero a mí no me parece demasiado cometer ese error por litro de disolución. La verdad es que no sé a qué pueda deberse.

Error relativo = 0,004/8 = 0,0005   (error por gramo)

Buenos días Galilei

De acuerdo, es un error bastante pequeño, sólo que me extrañó bastanque que el resto de cifras se cumplieran a la milésima mientras que en estas hay esas pequeñas diferencias (0.353 vs 0.350 en los HCO3) y 8.003 frente a 7.996 en el compuesto NaCl

Con ésto, sólo me queda calcular las cantidades del compuesto #6 y del compuesto #9

En cuanto a los iones Cl he hecho las cuentas (con los que he puesto arriba) y me sale que llevo 147.8 mmol de Cl, es decir, todos los que necesito.
Entonces, el compuesto #6 se utiliza sólo para ajustar el ph? ¿Cómo obtengo la cantidad que me dan en la tabla?

El compuesto #9 también se utiliza para ajustar el ph (el TRIS que me ha mencionado), pero hay forma de calcular la cantidad necesaria previamente al experimento o es sólo por experiencia? Por lo que comenta el artículo, tras añadir #9, el pH es de 7.5, y tengo que bajarlo a 7.25 (añadiendo Hcl, compuesto #10) en la cantidad adecuada.

Con esas dos dudas (#6 y #9) acabaría...

Un saludo y muchas gracias de nuevo, de verdad