Kuinka paljon glukoosia (C6H12O6) litraa kohti tulisi käyttää laskimonsisäiseen liuokseen, jotta se vastaisi 7,65 atm: ää veren osmoottisessa paineessa 37 celsiusastetta?
Ratkaisu:
Osmosis on liuottimen virtaus liuokseen puoliläpäisevän kalvon läpi. Osmoottinen paine on paine, joka pysäyttää osmoosiprosessin. Osmoottinen paine on a colligative omaisuus ainetta, koska se riippuu liuenneen aineen pitoisuudesta eikä sen kemiallisesta luonteesta.
Osmoottinen paine ilmaistaan kaavalla:
missä Π on osmoottinen paine atm, i = liuenneen aineen van 't Hoff-kerroin, M = moolipitoisuus mol / L, R = yleinen kaasuvakio = 0,08206 L · atm / mol · K ja T = absoluuttinen lämpötila Kelvinissä.
Vaihe 1: Määritä van 't Hoff -kerroin.
Koska glukoosi ei hajoa ioneiksi liuoksessa, van 't Hoff-tekijä = 1.
Vaihe 2: Etsi absoluuttinen lämpötila.
T = celsiusaste + 273
T = 37 + 273
T = 310 Kelvin
Vaihe 3: Etsi glukoosipitoisuus.
Π = iMRT
M = Π / iRT
M = 7,65 atm / (1) (0,08206 L · atm / mol · K) (310)
M = 0,301 mol / L
Vaihe 4: Löydä sakkaroosin määrä litralta.
M = mol / tilavuus
Mol = M · tilavuus
Mol = 0,301 mol / L x 1 L
Mol = 0,301 mol
Alkaen jaksollinen järjestelmä:
C = 12 g / mol
H = 1 g / mol
O = 16 g / mol
Moolimassa glukoosipitoisuus = 6 (12) + 12 (1) + 6 (16)
Glukoosin moolimassa = 72 + 12 + 96
Glukoosin moolimassa = 180 g / mol
Glukoosin massa = 0,301 mol x 180 g / 1 mol
Glukoosimassa = 54,1 grammaa
Vastaus:
Laskimonsisäiseen liuokseen tulisi käyttää 54,1 grammaa litraa kohti glukoosia, jotta se vastaisi 7,65 atm: aa veren osmoottisessa paineessa 37 celsiusastetta.
Osmoottinen paine on kriittinen verisolujen suhteen. Jos ratkaisu on hypertoninen punasolujen sytoplasmaan, solut kutistuvat kutsutun prosessin kautta crenation. Jos liuos on hypotoninen sytoplasman osmoottisen paineen suhteen, vesi ryntää soluihin yrittääkseen saavuttaa tasapainon. Tämä voi aiheuttaa punasolujen purskeita. Isotonisessa liuoksessa punaiset ja valkosolut ylläpitävät normaalia rakennettaan ja toimintaansa.
On tärkeää muistaa, että liuoksessa voi olla muita liukenevia aineita, jotka vaikuttavat osmoottiseen paineeseen. Jos liuos on isotoninen glukoosin suhteen, mutta sisältää enemmän tai vähemmän ioniyhdisteitä (natrium ionit, kaliumionit ja niin edelleen), nämä lajit voivat vaeltaa soluun tai solusta ulos yrittääkseen päästä tasapaino.