SOLUCIÓ HIPOTÒNICA: COMPONENTS, PREPARACIÓ, EXEMPLES - QUIMICA - 2026

Una solució hipotònica és aquella que presenta una concentració de solut menor respecte a una solució separada o aïllada per una Barrea semipermeable. Aquesta barrera permet que el solvent la traspassi, aigua en el cas dels sistemes biològics, però no totes les partícules de solut.

Els líquids corporals dels vertebrats intracel·lulars i extracel·lulars tenen una osmolaritat d'al voltant de 300 mOsm / L. Mentre es considera que un líquid hipotònic té una osmolaritat menor a 280 mOsm / L. Pel que una solució d'aquesta osmolaritat és hipotònica amb relació a el medi cel·lular.

Interacció d'una cèl·lula amb una solució hipotònica. Font: Gabriel Bolívar.

Un exemple d'una solució hipotònica és la de el clorur de sodi a l'0,45%. Però, ¿com es comporta la cèl·lula o un compartiment front a aquest tipus de solució? La imatge superior respon a aquesta pregunta.

La concentració de les partícules de solut (punts grocs) és més gran dins de la cèl·lula que fora. A l'haver-hi menys solut entorn de la cèl·lula, hi ha major quantitat de molècules d'aigua lliures, de manera que es representa amb un color blau més intens en comparació a l'interior de la cèl·lula.

L'aigua flueix de fora cap a dins mitjançant l'osmosi per anivellar les concentracions. Com a resultat, la cèl·lula s'expandeix o s'infla a l'absorbir aigua que traspassa la seva membrana cel·lular.

Components de les solucions hipotòniques

Les solucions hipotòniques consten d'un solvent que, tret que s'indiqui el contrari, consisteix d'aigua, i de soluts dissolts en ella com ara sals, sucres, etc., en forma pura o barrejats. Però aquesta solució no tindrà tonicitat alguna si no hi ha pel mig una barrera semipermeable, que ve a ser la membrana cel·lular.

Hi ha d'haver poques sals dissoltes perquè la seva concentració sigui petita, mentre la "concentració" de l'aigua sigui elevada. A l'haver-hi més aigua lliure fora de la cèl·lula, és a dir, que no estigui solvatando o hidratant partícules de solut, major serà la seva pressió sobre la membrana cel·lular i més tendirà a creuar-la per diluir el líquid intracel·lular.

Preparació d'una solució hipotònica

Per a la preparació d'aquestes solucions es segueix el mateix protocol que el seguit per altres solucions. Es fan els càlculs apropiats de la massa dels soluts. Després aquests es pesen, es dissolen en aigua i es porten a un matràs aforat a el volum que li correspon.

La solució hipotònica té una osmolaritat baixa, generalment menor a 280 mOsm / L. Així que a l'preparar una solució hipotònica hem de calcular la seva osmolaritat de tal manera que el seu valor sigui menor a 280 mOsm / L. La osmolaritat podem calcular-la amb la següent equació:

Osmolaritat = m · v · g

On m és la molaritat de l'solut, i v el nombre de partícules en què es dissocia un compost en solució. Les substàncies no electrolítiques no es dissocien, de manera que el valor de v és igual a 1. Aquest és el cas de la glucosa i altres sucres.

Mentre g és el coeficient osmòtic. Aquest és un factor de correcció per a la interacció de les partícules carregades elèctricament (ions) en solució. Per a les solucions diluïdes i substàncies no dissociables, per exemple i novament la glucosa, es pren un valor de g igual a 1. Es diu llavors que la molaritat és idèntica a la seva osmolaritat.

exemple 1

Es porta la solució de NaCl a l'0,5% a gram per litre:

NaCl en g / l = (0,5 g ÷ 100 ml) · 1.000 ml

= 5 g / L

I procedim a calcular la seva molaritat per després determinar la seva osmolaritat:

Molaridad = massa (g / L) ÷ pes molecular (g / mol)

= 5 g / L ÷ 58,5 g / mol

= 0,085 mols / L

El NaCl es dissocia en dos partícules: Na ⁺ (catió) i Cl ^- (anió). Pel que el valor de v = 2. Així mateix, per ser una solució diluïda de NaCl a l'0,5%, es pot assumir que el valor de g (coeficient osmòtic) és de 1. Tenim llavors:

Osmolaritat (NaCl) = molaritat · v · g

= 0,085 M · 2 · 1

= 0,170 OSM / L o 170 mOsm / L

Aquesta és una solució hipotònica, ja que la seva osmolaritat és molt menor que la osmolaritat de referència per als líquids corporals que és l'osmolaritat plasmàtica el valor està al voltant de 300 mOsm / L.

exemple 2

Calculem la molaritat tenint les concentracions dels respectius soluts en 0,55 g / L i 40 g / L:

Molaridad (CaCl ₂) = 0,55 g / L ÷ 111 g / mol

= 4,95 · 10 ^-3 M

= 4,95 mM

Molaridad (C ₆ H ₁₂ O ₆) = 40 g / L ÷ 180 g / mol

= 0,222 M

= 222 mM

I de la mateixa manera calculem les osmolaridades, sabent que el CaCl ₂ es dissocia en tres ions, dos Cl ^- i un Ca ²⁺, i assumint que es tracten de solucions molt diluïdes, de manera que el valor de v és 1. Tenim doncs:

Osmolaritat (CaCl ₂) = 4,95 mM · 3 · 1

= 14,85 mOsm / L

Osmolaritat de (C ₆ H ₁₂ O ₆) = 222 mM · 1 · 1

= 222 mOsm / L

Finalment, la osmolaritat total de la solució ve a ser el sumatori de les osmolaridades individuals; és a dir, de les de l'NaCl i la glucosa. Aquesta és per tant:

Osmolaritat total de la solució = osmolaritat CaCl ₂ + osmolaritat C ₆ H ₁₂ O ₆

= 222 mOsm / L + 14,85 mOsm / L

= 236,85 mOsm / L

La solució de la barreja de clorur de calci i glucosa és hipotònica, ja que el seu osmolaritat (236,85 mOsm / L) és molt menor que la osmolaritat de l'plasma (300 mOsm / L), la qual és presa com a referència.

Exemples de solucions hipotòniques

Solució de clorur de sodi

La solució de clorur de sodi (NaCl) a l'0,45% pertany a forma intravenosa a pacients amb cetosi diabètica que desenvolupen una deshidratació en els compartiments intersticial i intracel·lular. L'aigua flueix des del plasma cap a aquests compartiments.

Solució de Ringer Lactat

La solució de Ringer Lactat Nº 19 és un altre exemple d'una solució hipotònica. La seva composició és de 0,6 g clorur de sodi, 0,03 g de clorur de potassi, 0,02 g de clorur de calci, 0,31 g de lactat de sodi, i 100 ml d'aigua destil·lada. És una solució utilitzada per a la rehidratació de pacients i és lleugerament hipotònica (274 mOsm / L).

referències

1. De Lehr Spilva, A. i Muktans, I. (1999). Guia de les Especialitats Farmacèutiques a Veneçuela. XXXVª Edició. Global Edicions.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
3. Wikipedia. (2020). Tonicity. Recuperat de: en.wikipedia.org
4. Union Mitjana LLC. (2020). Isotonic, Hypotonic, and Hypertonic Solutions. Recuperat de: uniontestprep.com
5. Lodish et H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Section 15.8Osmosis, Water Channels, and the Regulation of Cell Volume. NCBI Bookshelf. Recuperat de: ncbi.nlm.nih.gov
6. John Brennan. (13 de març del 2018). How to Calculate Isotonicity. Recuperat de: sciencing.com