Рассчитайте осмолярность тканей пырея

Примеры решения типовых задач. Расчет температуры замерзания раствора неэлектролита с известным количественным составом.

Расчет температуры замерзания раствора неэлектролита с известным количественным составом.

Вычислите температуру замерзания водного раствора рибозы с массовой долей 2 %.

Решение. Понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем зависит от концентрации кинетически самостоятельных единиц. Предварительно рассчитаем моляльную концентрацию рибозы в растворе по формуле, приведенной в таблице:.

Для расчета понижения температуры замерзания раствора рибозы воспользуемся выражением:

Подставим в это выражение значения вычисленной моляльной концентрации рибозы и криоскопического коэффициента воды: K(H₂O) = 1,86 К×кг/моль

ΔT_зам = 1,86 К×кг/моль · 0,136 моль/кг = 0,253 К

Для расчета температуры замерзания раствора t_зам используем выражение:

t_зам = 0 °С — 0,253 °С = — 0,253 °С

Ответ: раствор замерзает при — 0,253 °С

Расчет осмотического давления раствора неэлектролита.

Установление изотоничности другому раствору

Вычислите осмотическое давление раствора глицерина с массовой долей 1% (плотность 1 ,0006 г/мл) при температуре 25 °С. Будет ли он изотоничен раствору с осмотическим давлением 500 кПа?

Решение. Осмотическое давление раствора глицерина рассчитывается по закону Вант-Гоффа:

Предварительно найдем молярную концентрацию этого раствора, воспользовавшись таблицей справочника:

Подставив это выражение в уравнение, получим:

1000 мл/л × 0,01 × 1,0006 г/мл × 8,31 Дж/(моль×К) ×298 К

Ответ: 268 кПа; Поскольку осмотическое давление раствора глицерина меньше 500 кПа, он будет гипотоничен по отношению ко второму раствору.

Расчет молярной массы неэлектролита по криометрическим и эбулиометрическим данным.

Вычислите массу рибозы, которую следует растворить в 180 г воды, чтобы получить раствор, кипящий при 100,1 °С.

Решение. Найдем Т_кип, исходя из выражения:

Преобразуем выражение относительно моляльной концентрации рибозы

Выразим количество вещества рибозы через моляльную концентрацию, а затем вычислим ее массу.

Подставим известные величины в выражение массы растворенного вещества, предварительно найдя в справочнике значение эбулиоскопического коэффициента воды:

(100,1-100)К× 0,180 кг ×150,13 г/моль

Ответ: нужно растворить 5,19 г рибозы.

Расчет ионной силы. Расчет активности ионов

В качестве плазмозамещающего раствора применяется раствор Рингера-Локка, имеющий пропись:

Натрия гидрокарбонат 0,02 г

Вода для инъекций до 100 мл.

Вычислите ионную силу этого раствора и активность иона натрия.

Решение. Рассчитаем молярные концентрации электролитов по формуле:

с(NaCl) = 0,9г/(58,5 г/моль × 0,1л) = 0,154 моль/л

с(KCI) = 0,02г/ (74,5 г/моль ×0,1л) = 0,00268 моль/л

с(СаС1₂) = 0,02г/(111 г/моль ×0,1л ) = 0,00180 моль/л

с(NaHCO₃) = 0,02г/ (84г/моль ×0,1л ) = 0,00238 моль/л

Глюкоза не является электролитом, поэтому не оказывает влияния на ионную силу раствора. Концентрации ионов калия, кальция и гидрокарбонат-ионов числено совпадают с концентрациями электролитов, в состав которых они входят. Суммарную молярную концентрацию хлорид-ионов найдем по выражению:

с_сумм(Cl — ) = 0,154 + 0,00268 + 2 0,00180 = 0,160 моль/л

Для суммарной концентрации иона натрия:

с_сумм(Na + ) = 0,154 +0,00238 = 0,157 моль/л

Ионную силу раствора рассчитаем по формуле применительно к данной задаче:

I = 0,5 (0,157 + 0,00268 + 0,00180 ×4 + 0,160 + 0,00238) = 0,165 моль/л

По значению ионной силы ( табл. ) найдем значение коэффициента активности [f(Na + ) = 0,72], а затем вычислим активность иона натрия по формуле:

Читайте также: Аппликация из ткани пряжи

a(Na + ) = f(Na + )с(Na + ) = 0,72 ×0,156 = 0,112

Ответ: ионная сила равна 0,164 моль/л; активность иона натрия равна 0,112.

.Расчет изотонического коэффициента по данным криоскопических и эбулископических исследований

Раствор, приготовленный растворением 10,11 г нитрата калия в дистиллированной воде массой 246 г, кипит при 100,4 °C. Вычислите изотонический коэффициент нитрата калия в этом растворе.

Решение. Вычислим количество KNO₃, находящегося в растворе:

Моляльная концентрация исследуемого раствора равна:

Преобразовав выражение Т_к = i Э(S)с(x), вычислим

Конечное выражение имеет вид:

Подставим в него известные величины:

(100,4 — 100) К ×101,3 г/моль ×0,246 кг

Расчет изотонического коэффициента по известному осмотическому давлению раствора электролита

Водный раствор хлорида магния с концентрацией 0,1 моль/л имеет при 298 К осмотическое давление 691 кПа. Вычислите изотонический коэффициент хлорида магния в этом растворе.

Решение. Преобразуя выражение р_оcм = iсRT, вычислим:

Подставим в полученное выражение известные величины:

0,1 моль/л × 8,31 Дж/(моль·К)×298 К

Расчет осмолярности (осмоляльности) раствора

Рассчитайте верхнюю и нижнюю границу осмолярности растительных тканей степных растений. Осмотическое давление в них принимает значения от 810 кПа до 4052 кПа. Температуру принять равной 25°С.

Решение. Преобразуя выражение

Подставим в полученное выражение известные величины:

Подстановка в аналогичное выражение р_осм = 4052 кПа дает результат с_осм = 1,64 осмоль/л.

Ответ: осмолярность тканей степных растений находится в диапазоне от 0,327 осмоль/л до 1,64 осмоль/л.

Пример 7

Расчет осмолярности (осмоляльности) раствора

Рассчитайте верхнюю и нижнюю границу осмолярности растительных тканей степных растений. Осмотическое давление в них принимает значения от 810 кПа до 4052 кПа. Температуру принять равной 25С.

Решение. Преобразуя выражение

Подставим в полученное выражение известные величины:

Подстановка в аналогичное выражение р_осм = 4052 кПа дает результат с_осм = 1,64 осмоль/л.

Ответ: осмолярность тканей степных растений находится в диапазоне от 0,327 осмоль/л до 1,64 осмоль/л.

Лабораторная работа. Наблюдение явлений плазмолиза и гемолиза эритроцитов.

Цель: изучить влияние концентрации веществ в окружающей среде на cостояние эритроцитов и объяснить его на основе осмотического давления

Задание: изучить состояние эритроцитов в разбавленном растворе, изотоническом растворе и 4%-м растворе хлорида натрия.

Оборудование: микроскоп, штатив с пробирками, предметные и покровные стекла, стеклянные палочки.

Реактивы: донорская кровь, водные растворы хлорида натрия с массовыми долями 0,1 %; 0,9 % и 4 %.

Мембраны клеток обладают избирательной проницаемостью. В солевых растворах мембрана эритроцита проницаема в основном только для молекул воды и не проницаема для ионов солей.

Если эритроцит поместить в раствор соли, где концентрация ионов меньше, чем концентрация содержимого эритроцита (гипотонический раствор), то вода будет в большей степени проникать в эритроцит. Эритроцит разбухнет, а при значительной разнице концентраций мембрана лопнет. Это явление называется гемолизом эритроцитов.

В гипертонических растворах происходит обратный процесс — сжатие эритроцитов за счет потери ими воды. Это явление называется плазмолизом.

В изотонических растворах изменения формы эритроцитов не происходит. Изотоническим раствором по отношению к плазме крови является 0,9%-й раствор хлорида натрия.

P _осм. (плазмы крови) = 740 – 780 кПа.

— В 3 пробирки вносят пипеткой по 3 мл трех растворов хлорида натрия разных концентраций.

Читайте также: Китайские ткани для мягкой мебели

— В каждую пробирку добавляют микропипеткой по 0,5 мл крови.

— Перемешивают стеклянной па­лочкой.

— По одной капле каждой смеси наносят палочкой на предметные стекла

— Закрывают покровными стеклами и изучают препараты под микроскопом.

— Зарисовывают форму эритроцитов в каждом случае.

— Если эритроциты не наблюдаются, то это также отмечают в протоколе работы.

Обработка результатов эксперимента:

Рассчитывают осмотическое давление примененных в работе растворов хлорида натрия при температуре опыта, и объясняют на этой основе наблюдаемые явления плазмолиза и гемолиза эритроцитов. Делают вывод о значении явления осмоса для состояния клеток.

Примеры решения задач

Определите температуру замерзания раствора, содержащего 0,6 г мочевины (NH₂)₂CO в 50 г воды. К_кр = 1,86 кг∙К/моль.

Найдем количество вещества мочевины, содержащееся в 50 г воды по формуле n = m / M: n = 0,6г / 60г/моль = 0,01 моль;

Найдем количество вещества мочевины, содержащееся в 1000 г воды:

n = 0,01моль∙1000г / 50г = 0,2 моль;

3) Найдем понижение температуры замерзания раствора по формуле

∆Т_зам. = К_кр.∙ С, где С – моляльная концентрация раствора:

∆Т_зам.= 1,86 кг∙К/моль∙ 0,2 моль/кг = 0,237 0

Найдем температуру замерзания раствора по формуле

Т_{зам.р-ра} = 0 – 0,273 = — 0,273 0

Рассчитайте осмотическое давление 2% раствора глюкозы при 310К, ρ = 1,006 г/мл? Что произойдет с эритроцитами в этом растворе?

Найдем массу 1000 мл раствора глюкозы по формуле: m = V∙ρ:

m = 1000 мл∙1,006 г/мл = 1006 г;

2) Найдем массу глюкозы, содержащуюся в 1006 г раствора, зная, что в 100

г раствора содержится 2 г чистого вещества:

m = 2 г ∙ 1006 г /100 г = 20,12 г;

3) Найдем количество вещества глюкозы по формуле n = m / M, равное

молярной концентрации С раствора:

n = 20,12 г / 180 г/моль = 0,11 моль;

4) Найдем осмотическое давление раствора глюкозы по формуле Р = С∙R∙Т:

Р = 0,11 моль/л ∙ 8,314Дж/моль∙К ∙ 310К = 283,4 кПа

5) Сравним осмотическое давление с нормой, равной 770-780 кПа. Давление

ниже нормы, раствор гипотонический, произойдет гемолиз эритроцитов.

Какой из растворов является изотоническими плазме крови: 0,1М глюкозы С₆Н₁₂О₆ или 0,1M CaCl₂? Рассчитайте осмолярность этих растворов в мОсм/л.

1) Найдем молярную концентрацию растворов в ммоль/л, умножив на 1000:

С (CaCl₂) = 0,1моль/л ∙ 1000 = 100 ммоль/л

2) Найдем осмолярность растворов по формуле С_осм. = i ∙ С, где i –

изотонический коэффициент, равный числу частиц в растворе.

i (С₆Н₁₂О₆) = 1, т.к. это раствор неэлектролита, i (CaCl₂) = 3.

С_осм.( CaCl₂) = 3 ∙ 100 = 300 мОсм/л

Сравним осмолярность растворов с нормой 280-300 мОсм/л.

Изотоничным крови является раствор CaCl₂.

Задачи для самостоятельного решения

1. При какой температуре замерзает раствор хлорида кальция с моляльной концентрацией 0,025моль/кг, если изотонический коэффициент равен 2,8 (К_кр = 1,86 кг∙К/моль).

2. Рассчитайте, на сколько ниже давление насыщенного пара воды над плазмой крови, общее содержание растворенных веществ в которой можно принять равным 0,31 мольных долей при температуре человеческого тела (310 К), чем над чистой водой при той же температуре (61,78 кПа).

3. Рассчитайте температуру кипения 0,134 моляльного раствора уксусной

4. Водный раствор хлорида натрия замерзает при t = -1,8 0 С. Чему равна осмоляльность этого раствора? Сколько граммов глюкозы следует растворить в 50 г воды, чтобы полученный раствор замерзал при той же температуре? К_кр = 1,86 кг∙К/моль.

Читайте также: Этапы формирования грануляционной ткани

5. Рассчитайте осмотическое давление 20 % водного раствора глюкозы, ρ = 1,08 г/мл при 310К, применяемого для внутривенного введения при отеке легкого. Каким будет этот раствор по отношению к крови гипо-, гипер- или изотоническим? М_{глюкозы}= 180 г/моль.

6. Вычислите молярную массу раствора неэлектролита, если в 200 г воды растворено 2,76 вещества, раствор замерзает при t = -0,279 0 С, К_кр = 1,86 кг∙К/моль.

7. При какой температуре замерзает раствор, в 100 г которого растворено 0,022

моль мальтозы? К_кр = 1,86 кг∙К/моль.

8. Температура замерзания водного раствора глюкозы равна -0,184 0 С. Вычислите осмотическое давление раствора при 0 0 С. К_кр = 1,86 кг∙К/моль, ρ = 1 г/мл.

9. Определите осмотическое давление 5% раствора сахарозы при 15 0 С, ρ = 1,019 г/мл.

10. Определите, будут ли при одной и той же температуре изотоническими 3%-ные водные растворы сахарозы (С₁₂Н₂₂О₁₁) и глицерина (С₃Н₈О₃). Плотности растворов принять равными 1г/мл.

11. Вычислите температуру кипения и замерзания 0,9% раствора хлорида натрия, применяемого в медицинской практике в качестве изотонического, если i = 1,95, К_кр = 1,86 кг∙К/моль, К_эб=0,52 кг∙К/моль.

Вычислите давление насыщенного пара над раствором, содержащим 6,4г нафталина (С₁₀Н₈) при 20 0 С в 90 г бензола (С₆Н₆). Давление насыщенного пара над бензолом при данной температуре 9953,82 Па.

При 298К осмотическое давление раствора, содержащего 2,8 г ВМС в 200 мл раствора равно 0,7 кПа. Найдите молярную массу растворенного вещества.

Опишите поведение эритроцитов в растворе нитрата натрия с массовой долей 1% (ρ=1,005 г/мл). Изотонический коэффициент равен 1,81. Опыт проводится при 35 0 С.

Рассчитайте осмолярность 3%-ных растворов глюкозы и хлорида натрия, ρ=1,0 г/мл. Какими они будут по отношению к крови?

Вычислите изотонический коэффициент, если раствор, содержащий 0,608 г бензойной кислоты (С₆Н₅COOH) в 25 г воды, кипит при температуре 100,104 0 С. К_эб = 0,52 кгК/моль.

17. Рассчитате осмолярность 5% растворов глюкозы и мочевины (молярная масса соответвственно равна 180 и 60 г/моль), ρ=1,0 г/мл. Будут ли эти растворы изотоничны с кровью?

Вычислите массу мочевины (NH₂)₂CO, содержащейся в 1 л раствора при 23 0 С, если осмотическое давление раствора мочевины составляет 183620 Па.

При какой температуре осмотическое давление раствора, содержащего 30г анилина С₆Н₅NH₂ в 2 л достигнет 232408 Па?

При 0 0 С осмотическое давление раствора сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ равно 3,55 кПа. Сколько граммов сахарозы содержится в 100 мл раствора?

Вычислите молярную массу углевода, если известно, что водный раствор, содержащий 10 г вещества в 1 л воды, замерзает при -0,155 0 С, К_кр = 1,86 кг∙К/моль, ρ=1,0 г/мл.

Для предотвращения замерзания в зимнее время к растворам добавляют глицерин. Сколько граммов глицерина нужно прибавить к 100 г воды, чтобы раствор не замерзал до -5 0 С? М(глицерина) = 92 г/моль, К_кр = 1,86 кг∙К/моль.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом