Teoría Ejercicios

Preparación de una solución isotónica

¿Qué es una solución isotónica?

Una solución isotónica es una solución que tiene la misma presión osmótica que otra solución (como el plasma sanguíneo o la savia celular). Cuando una célula se sumerge en una solución isotónica, no hay movimiento neto de agua a través de la membrana celular, por lo que la célula mantiene su forma y tamaño normales.

La presión osmótica de una solución depende de la concentración de solutos disueltos, no del tipo de soluto.

Concepto importante: Osmolaridad

La osmolaridad mide la concentración de solutos en una solución, expresada como el número de osmoles de soluto por litro de solución (Osm/L o mOsm/mL).

Para el plasma sanguíneo y la mayoría de sistemas biológicos:

  • Osmolaridad normal ≈ 0,3 Osm/L (300 mOsm/L)

Clasificación del material de laboratorio

Por material de fabricación:

Vidrio, plástico, metal, cerámica

Por función:

Medición, calentamiento, separación, contención

Por precisión:

Material volumétrico calibrado, material graduado

Por uso:

Material general, material especializado

Preparación de una solución salina fisiológica (solución isotónica de NaCl)

Una de las soluciones isotónicas más comunes es el suero fisiológico, que contiene un 0,9% de NaCl en masa o aproximadamente 0,154 M NaCl (300 mOsm/L).

Materiales necesarios

  • Cloruro de sodio (NaCl) — masa molar: 58,5 g/mol
  • Agua destilada
  • Balanza analítica (precisión ±0,1 g)
  • Matraz aforado (100 mL o 250 mL)
  • Vaso de precipitados
  • Probeta graduada
  • Varilla de vidrio para agitar
  • Embudo
  • Vidrio de reloj

Procedimiento: Preparación de 100 mL de solución de NaCl al 0,9%

Paso 1: Calcular la masa de NaCl necesaria

Para una solución al 0,9% en 100 mL:

  • Masa de NaCl = (0,9 g / 100 mL) × 100 mL = 0,9 g

Paso 2: Pesar el NaCl

  1. Colocar un vidrio de reloj sobre la balanza analítica
  2. Tarar (poner a cero) la balanza
  3. Medir 0,9 g de NaCl en el vidrio de reloj
  4. Registrar la masa exacta medida

Paso 3: Disolver el NaCl

  1. Transferir el NaCl a un vaso de precipitados
  2. Añadir aproximadamente 50 mL de agua destilada
  3. Agitar con la varilla de vidrio hasta que el NaCl se disuelva completamente

Paso 4: Transferir al matraz aforado

  1. Usar un embudo para verter la solución en el matraz aforado de 100 mL
  2. Aclarar el vaso con pequeñas porciones de agua destilada
  3. Transferir todos los aclarados al matraz aforado

Paso 5: Ajustar al volumen final

  1. Añadir agua destilada hasta que la solución esté aproximadamente 1 cm por debajo del aforo
  2. Añadir agua destilada gota a gota hasta que la parte inferior del menisco toque la línea de aforo
  3. Tapar el matraz e invertirlo 10 veces para mezclar bien

Paso 6: Verificación

¡Tu solución isotónica está lista! Debería:

  • Ser incolora y transparente
  • No mostrar ningún sedimento
  • Tener una osmolaridad ≈ 300 mOsm/L

Conversiones de unidades para la preparación de soluciones

Conversión entre unidades comunes

Molaridad (M) a % m/v:
\[\text{\% m/v} = \frac{\text{M} \times \text{MM}}{10}\]
% m/v a Molaridad:
\[\text{M} = \frac{\text{\% m/v} \times 10}{\text{MM}}\]
g/L a Molaridad:
\[\text{M} = \frac{\text{g/L}}{\text{MM}}\]
Osmolaridad a Osmoles por volumen:
\[\text{Osm} = \text{Osmolaridad} \times \text{Volumen (L)} \times i\]

donde i es el factor de van't Hoff (número de partículas que se producen al disolver el soluto):

  • NaCl: i = 2 (se disocia en Na⁺ y Cl⁻)
  • Glucosa: i = 1 (no se disocia)
  • CaCl₂: i = 3 (se disocia en Ca²⁺ y 2Cl⁻)

Conversiones de ejemplo para NaCl

  1. 0,9% m/v a Molaridad:
- MM del NaCl = 58,5 g/mol - M = (0,9 × 10) / 58,5 = 0,154 M
  1. 0,154 M a g/L:
- g/L = 0,154 × 58,5 = 9,0 g/L
  1. 0,154 M NaCl a osmolaridad:
- Osmolaridad = 0,154 × 2 = 0,308 Osm/L ≈ 300 mOsm/L ✓

Técnicas de medición

Lectura del menisco

  1. Lectura correcta: Sitúa los ojos a la altura del líquido
  2. Parte inferior del menisco: En soluciones acuosas, lee en el punto más bajo
  3. Probetas graduadas: Menos precisas que los matraces aforados
  4. Matraces aforados: Tienen una sola línea; llenar hasta que la parte inferior del menisco toque el aforo

Uso de la balanza analítica

  1. Colocar el vidrio de reloj y tarar la balanza
  2. Añadir NaCl gradualmente hasta alcanzar la masa deseada
  3. Registrar el valor exacto mostrado
  4. Retirar el vidrio de reloj con cuidado

Uso del matraz aforado

  1. Llenar con disolvente hasta aproximadamente 2/3 de la capacidad
  2. Cambiar a un gotero para los ajustes finales
  3. Asegurar que la parte inferior del menisco coincide con la marca de aforo
  4. Mezclar bien tras la preparación

Comprobación de isotonicidad

Para verificar que tu solución es realmente isotónica, puedes realizar una prueba sencilla:

Prueba de hemólisis con células de huevo:
  1. Colocar unas gotas de tu solución en un portaobjetos
  2. Añadir una gota de suspensión de células de huevo de gallina
  3. Observar al microscopio:
- Solución isotónica: Las células mantienen su forma (sin hemólisis ni crenación) - Solución hipotónica: Las células se hinchan y revientan (hemólisis) - Solución hipertónica: Las células se arrugan (crenación)

Errores comunes que hay que evitar

  • No alcanzar el equilibrio de temperatura antes del ajuste final de volumen
  • Disolución incompleta del soluto antes de la transferencia
  • Error de paralaje al leer el menisco
  • No aclarar bien el vaso de precipitados y el embudo
  • Usar material de vidrio sucio
  • No mezclar la solución final con el tapón