Σύγκριση διαλυμάτων, ισοτονικότητα και αραίωση
Διδακτικός στόχος
Επαναληπτική σύνθεση: ηλεκτρολύτες, μίγματα μη ηλεκτρολυτών, ώσμωση, ανάμιξη και αραίωση.
Εκφώνηση
Όλα τα παρακάτω διαλύματα βρίσκονται στους 27°C:
Δ1: σακχαρόζη 0,10 M, Δ2: ουρία 0,20 M, Δ3: γλυκόζη 0,10 M και ουρία 0,30 M, Δ4: NaCl 0,10 M, Δ5: MgCl2 0,10 M. Οι μοριακές ενώσεις δεν ιοντίζονται και τα άλατα διίστανται πλήρως.
α) Να υπολογίσετε την ωσμωτική πίεση κάθε διαλύματος.
β) Τα Δ1 και Δ2 χωρίζονται με ημιπερατή μεμβράνη. Προς ποια κατεύθυνση κινείται το νερό;
γ) Σε ποια αναλογία όγκων αναμειγνύονται Δ1 και Δ3 ώστε το μίγμα να είναι ισοτονικό με Δ2;
δ) Σε 300 mL του Δ3 προστίθεται νερό. Πόσο νερό απαιτείται ώστε Π=7,38 atm;
Προσπάθησε μόνος σου
Κατάγραψε τα δεδομένα, μετέτρεψε τις μονάδες και επέλεξε τη σωστή μορφή της σχέσης της ωσμωτικής πίεσης.
Βοήθεια 1
Για ηλεκτρολύτες χρησιμοποίησε Π=iCRT και για μίγμα άθροισε τις συγκεντρώσεις όλων των σωματιδίων.
Βοήθεια 2
Στο γ) εξίσωσε τη συγκέντρωση του μίγματος με 0,20 M.
Πλήρης λύση
- RT=24,6. Π1=2,46 atm, Π2=4,92 atm.
- Για Δ3: Cολ=0,40 M, άρα Π3=9,84 atm.
- Για NaCl: i=2, άρα Π4=4,92 atm. Για MgCl2: i=3, άρα Π5=7,38 atm.
- Το νερό κινείται από Δ1 προς Δ2.
- Για ανάμιξη: (0,10V1+0,40V3)/(V1+V3)=0,20, άρα V1:V3=2:1.
- Στο δ) Cτελ=7,38/24,6=0,30 M. Από C1V1=C2V2: 0,40·300=0,30V2, άρα V2=400 mL και προστίθενται 100 mL νερού.
Συχνά λάθη
- Παράλειψη του συντελεστή i στα άλατα.
- Μη άθροιση των συγκεντρώσεων γλυκόζης και ουρίας στο Δ3.
Έλεγχος αριθμών
Όλα τα αποτελέσματα είναι ακέραια πολλαπλάσια του 2,46 atm.
Τι άλλο μπορεί να ζητηθεί;
Αλλαγή θερμοκρασίας, αραίωση, σύγκριση με δεύτερο διάλυμα ή προσδιορισμός άλλου αγνώστου μεγέθους.