Farmaceutické výpočty

Převody koncentrací

Příklad 1: molární zlomek

Určete molární zlomek jednotlivých složek roztoku, obsahujícího 0,5 mol NaCl, 1 mol KCl, 0,5 mol CaCl2 a 98 mol vody.

Výpočet

Příklad 2: hmotnostní zlomek

a) Určete hmotnostní zlomek roztoku, který obsahuje 5 g látky A ve 250 g roztoku.

výpočet

Hmotnostní zlomek látky A v roztoku je 0,02.

b) Jaký hmotnostní zlomek má 40% roztok chloridu draselného?

40% roztok obsahuje 40 g KCl ve 100 g roztoku.

výpočet

Hmotnostní zlomek KCl je 0,4.

Příklad 3: obsah látky

Jaké množství látky A obsahuje 500 g roztoku, jehož hmotnostní zlomek je wA = 0,5?

výpočet

Roztok obsahuje 250 g rozpuštěné látky A.

Příklad 4: procentuální koncentrace

Jaká je procentuální koncentrace roztoku, jehož hmotnostní zlomek je roven 0,025?

výpočet

Roztok má koncentraci 2,5%.

Příklad 5: určení množství

Jaké množství čisté (100 %) kyseliny sírové je potřeba na přípravu:

a) 500 ml (= 0,5 l) roztoku o koncentraci 0,05 mol/l

výpočet

Na přípravu 500 ml roztoku 0,05 mol/l je potřeba 2,45 g čisté kyseliny sírové.

b) 500 g 20% roztoku

výpočet

Na přípravu 500 g 20 % roztoku je potřeba 100 g čisté (100 %) kyseliny sírové.

c) 500 g roztoku o hmotnostním zlomku w = 0,25

vzorec

Na přípravu 500 g roztoku o hmotnostním zlomku w = 0,25 je potřeba 125 g (100%) kyseliny sírové.
 

Příklad 6: určení koncentrace

Roztok hydroxidu draselného byl připraven ze 112 g KOH a 388 g čištěné vody. Určete jeho:

a) látkovou koncentraci

výpočet

Látková (molární) koncentrace roztoku je 4 mol/l.

b) hmotnostní zlomek

výpočet

Hmotnostní zlomek KOH v roztoku je 0,224.

c) procentuální koncentraci

výpočet

Roztok hydroxidu draselného má procentuální koncentraci 22,4%.

Příklad 7: ředění roztoků

Připravte 1 litr roztoku amoniaku o látkové koncentraci 0,1 mol/l ze zásobního roztoku s hmotnostním zlomkem wNH3 = 0,25.

M (NH3) = 17 g/mol

potřebné množství čistého amoniaku: 17 · 0,1 = 1,7 g amoniaku (w = 1)

potřebné množství zásobního roztoku: 1,7 · 1 = x · 0,25

                                                                       x = 6,8 g

K přípravě roztoku potřebujeme 6,8 g roztoku amoniaku s hmotnostním zlomkem wNH3 = 0,25.

Příklad 8: rovnice mísení

a) Zřeďte 50 g 60% roztoku chloridu draselného (m, w) vodou (m1, w1) na 12% roztok (m2 = m + m1, w2). Kolik vody bude potřeba?

m∙w + m1∙w1 = (m + m1)∙w2

50∙60 + m1∙0 = (50 + m1)∙12
 

vzorec

K roztoku přidáme 200 g vody.

b) Kolik gramů vody (m, w) musíme přidat k roztoku připravenému smísením 80 g 3% (m1, w1) a 50 g 6% roztoku (m2, w2), aby vzniklý roztok byl 2% (m3, w3)?

m3∙w3= m∙w + m1∙w1 + m2∙w2

(m + 80 + 50)∙2 = m∙0 + 80∙3 + 50∙6

(m + 130)∙2= 240 + 300

m = 140 g vody

Ke směsi roztoků je potřeba přidat 140 g vody
 

c) Z 25% (m1, w1) a 60% roztoku (m2, w2) připravte 700 g 40% roztoku (m, w)

m∙w = m1∙w1 + m2∙w2                                         m = m1 + m2

700∙40 = m1∙ 25 + (700 - m1)∙60                         m2 = m – m1

28 000 = m1∙ 25 + 42 000 – 60∙ m1

35∙ m1 = 14 000

m1 = 400 g

m2 = 700 – 400 = 300 g

K přípravě je potřeba 400 g 25% roztoku a 300 g 60% roztoku

d) Z 500 g 3% masti (m1, w1) připravte přidáním léčiva (m2, w2) 5% mast (m, w).

m∙w = m1∙w1 + m2∙w2                                              m = m1 + m2

m∙5 = 500∙3 + m2∙100 

(500 + m2)∙5 = 1500 + 100∙m2

2500 + 5∙m2 = 1500 + 100∙m2

1000 = 95∙m2

 m2 = 10,53 g

K masti přidáme 10,53 g léčiva

e) Jaká je procentuální koncentrace roztoku (m, w) získaného smísením 50 g 2% (m1, w1), 700 g 10% (m2, w2) a 250 g 5% (m3, w3) roztoku?

1000·w = 50·2 + 700·10 + 250·5

w = 8,35 %

Výsledná koncentrace vzniklého roztoku je 8,35%.

f) Připravte 10 g 2,5% masti (m, w) použitím 20% triturace léčiva v masťovém základu (m1, w1) a čistého masťového základu (m2, w2).

m·w = m1·w1+ m2·w2                                          m = m1 + m2

10·2,5 = m1·20 + m2·0

m1 = 1,25 g triturace

m2 = 10 - 1,25 = 8,75 g masťového základu

Na přípravu použijeme 1,25 g 20% triturace a 8,75 g čistého masťového základu.

g) Kolik gramů kyseliny borité (m3, w3) a kolik gramů vazelíny (m4, w4) musíme přidat k 15g 5% borové masti (m1, w1) a 30g 1,5% borové masti (m2, w2), abychom získali 320g 5% masti (m, w)?

m = m1 + m2 + m3 + m4

m·w = m1·w1 + m2·w2 + m3·w3 +m4·w4

320·5 = 15·5 + 30·1,5 + m3·100 + m4·0

m3 = 14,8 g kyseliny borité

m – (m1 + m2 + m3) = m4

m4 = 260,2 g vazelíny

Ke směsi mastí musíme přidat 14,8 g kyseliny borité a 260,2 g vazelíny.

Příklad 9: příprava roztoků

a) Kolik gramů 6% roztoku připravíme ze 30 g chloridu sodného?

6% osahuje    6 g NaCl ……je ve... 100 g roztoku

                     30 g NaCl ……je v ... x g roztoku

x = 500 g

Ze 30 g NaCl získáme 500 g 6% roztoku.

b) Kolik gramů uhličitanu sodného použijete k přípravě 500 g 35% roztoku?

na přípravu 100 g roztoku ……je potřeba…….35 g Na2CO3

na přípravu 500 g roztoku ……je potřeba………x g Na2CO3

x = 175 g Na2CO3

K přípravě je potřeba 175 g uhličitanu sodného

Příklad 10: triturace

a) Připravte 25 g vodného roztoku 1:500 (m, w) ze zásobního vodného roztoku 1:200 (m1, w1).

Poměr vyjadřuje, v jakém množství celku (roztoku) je 1 díl látky, tj. 1:500 znamená, že 1g léčiva je v 500 g směsi. Při poměru 1:200 je 1 g látky ve 200 g směsi, směs je tedy koncentrovanější a je potřeba ji zředit vodou (m2, w2).

m·w = m1·w1 + m2·w2

25·(1:500) = m1·(1:200)+ m2·0

0,05 = m1·0,005

m1 = 10 g zásobního roztoku 1:200

m2 = m - m1 = 25 - 10 = 15 g vody

Na přípravu je potřeba 10 g zásobního roztoku 1:200 a 15 g vody.

b) Kolik triturace kodeinu 1:50 použijete místo 0,3 g kodeinu?

1g kodeinu…………je v…50 g triturace

0,3 g kodeinu……je v….x g triturace

x = 15 g triturace kodeinu

Použije se 15 g triturace 1:50.

c) Vypočítejte, kolik zásobního 2% roztoku potřebujete na přípravu 1000 g roztoku 1:3000.

3000 g roztoku……obsahuje…….. 1 g látky

1000 g roztoku……obsahuje…….. x g látky

x = 0,33 g látky

Pro přípravu 1000 g roztoku 1:3000 je potřeba 0,33 g látky.

Zásobní 2% roztok obsahuje:

2 g látky ………….ve.... 100 g roztoku

0,33 g látky………v ........x g roztoku

x = 16,67g zásobního roztoku

Pro přípravu 1000 g roztoku 1:3000 je potřeba 16,67 g zásobního 2% roztoku