Resumen de Cálculos Fundamentales de Laboratorio Clínico

## Introducción Las soluciones y las distintas formas de expresar su concentración son herramientas fundamentales en el laboratorio clínico. Permiten preparar reactivos, administrar fluidos y comunicar resultados con precisión. En esta guía se revisan conceptos clave (porcentajes, ppm/ppb, diluciones, molaridad y normalidad) con ejemplos prácticos basados en ejercicios típicos de laboratorio. > Definición: Una **solución** es una mezcla homogénea formada por un soluto disuelto en un solvente; la **concentración** cuantifica la cantidad de soluto por unidad de solución o de solvente. ## Conceptos básicos y unidades ### Porcentajes - % m/v: gramos de soluto por 100 mL de solución. Ejemplo: una solución al 0,9% m/v de NaCl contiene $0,9\ \mathrm{g}$ de NaCl por $100\ \mathrm{mL}$. - % m/m: gramos de soluto por 100 g de solución. - % v/v: mL de soluto por 100 mL de solución (útil para líquidos miscibles como alcoholes). > Definición: **% m/v** es la masa de soluto (g) disuelta en $100\ \mathrm{mL}$ de solución. Tabla comparativa de formatos de porcentaje | Notación | Significado | Uso común | |---|---:|---| | % m/v | $\mathrm{g}$ soluto / $100\ \mathrm{mL}$ solución | Sólidos disueltos en líquidos (p.ej. glucosa) | | % m/m | $\mathrm{g}$ soluto / $100\ \mathrm{g}$ solución | Cuando la masa total es relevante | | % v/v | $\mathrm{mL}$ soluto / $100\ \mathrm{mL}$ solución | Líquidos miscibles (p.ej. etanol, isopropanol) | ### Partes por millón (ppm) y partes por billón (ppb) - ppm: generalmente equivalente a $\mathrm{mg/L}$ en soluciones acuosas diluidas. - ppb: equivalente a $\mathrm{\mu g/L}$. > Definición: **ppm** es la cantidad de soluto por millón de partes de solución; en agua pura, $1\ \mathrm{ppm} = 1\ \mathrm{mg/L}$. ### Molaridad y normalidad - Molaridad $M$: moles de soluto por litro de solución. Se calcula como $M = \dfrac{\text{masa (g)}}{\mathrm{PM}\;\text{(g/mol)}}\times\dfrac{1}{V\;\text{(L)}}$. - Normalidad $N$: equivalentes por litro; depende del número de equivalentes químicos (protones, electrones, cargas) por mol de soluto. > Definición: **Molaridad** es $\mathrm{mol/L}$; **Normalidad** es $\mathrm{equivalentes/L}$ y depende del contexto del reactivo (ácido/base o agente redox). Tabla rápida: relación molaridad-normalidad | Sustancia | Factor de equivalencia | $N = M\times$ factor | |---|---:|---| | NaCl | 1 | $N = M$ | | CaCl2 | 2 (dos cargas de Cl-) | $N = 2M$ | ### Solubilidad - Se expresa típicamente como $\mathrm{g}$ de soluto por $100\ \mathrm{mL}$ de solvente a una temperatura dada. > Definición: **Solubilidad** es la máxima masa de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una temperatura específica. Fun fact: El cloruro de calcio tiene una solubilidad elevada en agua, por eso se usa a veces para descongelar carreteras y como fuente de calcio en soluciones médicas. ## Diluciones Fórmula clave: $$C_1 V_1 = C_2 V_2$$ donde $C$ son concentraciones y $V$ volúmenes. Ejemplos prácticos: 1. Para preparar $500\ \mathrm{mL}$ de solución al $0,5\%\ \mathrm{m/v}$ a partir de un hipoclorito al $5\%\ \mathrm{m/v}$: $$V_1 = \dfrac{C_2 V_2}{C_1} = \dfrac{0,5\times500}{5} = 50\ \mathrm{mL}.$$ 2. Diluir $25\ \mathrm{mL}$ de glucosa $40\%\ \mathrm{m/v}$ hasta $200\ \mathrm{mL}$: Concentración final: $$C_2 = \dfrac{C_1 V_1}{V_2} = \dfrac{40\times25}{200} = 5\%\ \mathrm{m/v}.$$ Masa de glucosa en la solución: $5\%$ de $200\ \mathrm{mL}$ es $5\ \mathrm{g}/100\ \mathrm{mL}$, por lo que $10\ \mathrm{g}$ en $200\ \mathrm{mL}$. 3. De una solución $2\ \mathrm{M}$ a $0,154\ \mathrm{M}$ para $100\ \mathrm{mL}$: $$V_1 = \dfrac{0,154\times100}{2} = 7{,}7\ \mathrm{mL}.$$ > Definición: Una **dilución** reduce la concentración de una solución al añadir solvente manteniendo la cantidad total de soluto. Did you know que la regla $C_1V_1=C_2V_2$ se deriva directamente de conservación de moles del soluto al diluir? ## Porcentajes: ejemplos resueltos 1. Bolsa de Ring