Διαφορά ωσμωτικής πίεσης και παρεμπόδιση ώσμωσης
Διδακτικός στόχος
Υπολογισμός εξωτερικής πίεσης που απαιτείται για να σταματήσει η ώσμωση και ποσότητας ουσίας για ισοτονικότητα.
Εκφώνηση
Στους 27°C διαθέτουμε δύο υδατικά διαλύματα ουρίας: Δ1: 100 mL, 0,15 M και Δ2: 100 mL, 1,2% w/v. Τα διαλύματα χωρίζονται με ημιπερατή μεμβράνη.
α) Προς ποια κατεύθυνση κινείται το νερό;
β) Ποια εξωτερική πίεση πρέπει να εφαρμοστεί στην κατάλληλη πλευρά ώστε να εμποδιστεί η ώσμωση;
γ) Πόσα g γλυκόζης πρέπει να προστεθούν στο Δ1, χωρίς μεταβολή όγκου, ώστε να γίνει ισοτονικό με το Δ2;
Δίνονται: Mr(ουρίας)=60, Mr(γλυκόζης)=180, R=0,082.
Προσπάθησε μόνος σου
Κατάγραψε τα δεδομένα, μετέτρεψε τις μονάδες και επέλεξε τη σωστή μορφή της σχέσης της ωσμωτικής πίεσης.
Βοήθεια 1
Το 1,2% w/v αντιστοιχεί σε 12 g ουρίας ανά L διαλύματος.
Βοήθεια 2
Για παρεμπόδιση της ώσμωσης απαιτείται Pεξ=Π2-Π1.
Πλήρης λύση
- C2 = 12/60 = 0,20 M. Επομένως C2 > C1 και το νερό κινείται από Δ1 προς Δ2.
- Π1=0,15·24,6=3,69 atm και Π2=0,20·24,6=4,92 atm.
- Pεξ=4,92-3,69=1,23 atm, εφαρμοζόμενη στο Δ2.
- Για ισοτονικότητα το Δ1 χρειάζεται επιπλέον συγκέντρωση 0,05 M γλυκόζης.
- n=0,05·0,100=0,005 mol και m=0,005·180=0,90 g.
Συχνά λάθη
- Εφαρμογή της εξωτερικής πίεσης στην υποτονική πλευρά.
- Παράλειψη ότι οι συγκεντρώσεις των δύο διαλυμένων ουσιών αθροίζονται.
Έλεγχος αριθμών
Μετά την προσθήκη: Cολ,Δ1=0,15+0,05=0,20 M.
Τι άλλο μπορεί να ζητηθεί;
Αλλαγή θερμοκρασίας, αραίωση, σύγκριση με δεύτερο διάλυμα ή προσδιορισμός άλλου αγνώστου μεγέθους.