Ciencias básicas aplicadas: química, biología, física y matemáticas
El dominio de ciencias básicas aplicadas evalúa si puedes usar química, biología, física y matemáticas como herramientas para resolver problemas de laboratorio, no si recuerdas definiciones aisladas. Los reactivos integran cálculos de concentración, equilibrio, cinética, metabolismo celular y análisis de datos.
Química de soluciones y estequiometría
- Molaridad = mol/L; normalidad = equivalentes/L; el equivalente depende de la reacción (ácido-base, redox, precipitación).
- Dilución: C1V1 = C2V2; en una mezcla se conserva la masa de soluto.
- ppm ≈ mg/L en soluciones acuosas diluidas; % p/v = g/100 mL; % p/p requiere densidad para llegar a molaridad.
- Cifras significativas: la incertidumbre se propaga; no redondees hasta el resultado final.
Equilibrio y biología aplicada
- Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([A-]/[HA]); un buffer amortigua mejor cerca de su pKa.
- En redox, balancea átomos y carga; el agente oxidante se reduce.
- En biología, relaciona vías metabólicas con enzimas y cofactores: una mutación puede alterar Km o Vmax.
Matemáticas y física de laboratorio
- log10 y antilog para pH y absorbancia; regresión lineal para curvas de calibración; CV = (DE/media) × 100 %.
- Ley de Beer-Lambert (A = εbc), ley de los gases (PV = nRT) y atenuación de radiación para cálculo de blindaje.
Ejemplo resuelto
Prepara 250 mL de HCl 0.1 M desde HCl comercial 37 % p/p, densidad 1.19 g/mL, PM 36.46 g/mol.
- Masa de 1 L: 1000 mL × 1.19 g/mL = 1190 g.
- HCl puro: 1190 × 0.37 = 440.3 g.
- Moles: 440.3/36.46 = 12.08 mol → 12.08 M.
- V1 = (0.1 M × 250 mL)/12.08 M = 2.07 mL. Se miden ~2.1 mL y se aforan a 250 mL; después se estandariza con patrón primario.
Errores que cuestan puntos
- Multiplicar por 37 en lugar de 0.37 u omitir la densidad.
- Confundir molaridad con normalidad en ácidos poliprótidos.
- Redondear antes de terminar y arrastrar error.
- Elegir mal el equivalente redox.