Hvad er osmolariteten i en løsning, der indeholder $ 4,00 \% $ (m / v) $ \ ce {NaCl} $ $ (M = \ pu { 58,44 g mol-1}) $ og $ 3,00 \% $ (m / v) glukose $ (M = \ pu {180,18 g mol-1})? $
Jeg ved, at du er nødt til at konvertere procenter til masse-soultion / liter-løsning og gang med antallet af mol i $ \ ce {NaCl}, $ hvilket er 2 mol:
$ \ pu {2 osmol} $ $ \ ce {NaCl} $ / $ \ pu {1 mol } $ $ \ ce {NaCl} $
men jeg smides ud ved at få molær masse.
Kommentarer
- Tip: Osmolaritet er osmotisk molaritet. Molaritet er … Adjektivet osmoti c betyder …
Svar
Lad os begynde med at finde molariteten af hver opløst stof i den løsning . Vi kommer til osmolaritet senere.
NaCl
Den koncentration af NaCl, der er angivet i problemet, er $ 0,04 \ frac {\ text {g }} {\ text {mL}} = 40 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . Vi kan dele efter molmassen og få $ \ frac {40 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {58.44 \ text {g}} \ approx0.6845 \ text {M.} $ (M repræsenterer molær eller mol / l.)
Glukose
Koncentrationen af glukose angivet i problemet er $ 0,03 \ frac {\ text {g}} {\ text {mL}} = 30 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . Vi kan dele med den molære masse og få $ \ frac {30 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {180.18 \ text {g}} \ ca.0.1665 \ text {M.} $
Det er på dette tidspunkt, vi overvejer sondringen mellem osmolaritet og molaritet.
Ifølge Wikipedia
$ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} \ phi_in_iC_i $
hvor
- $ \ phi $ er den osmotiske koefficient, der tegner sig for graden af ikke-idealitet> opløsning. I det enkleste tilfælde er det opløsningsgradenes dissociation. > Derefter er $ \ phi $ mellem 0 og 1, hvor 1 angiver 100% dissociation. Dog kan $ \ phi $ være større end 1 (f.eks. For saccharose). For salte forårsager elektrostatiske effekter $ \ phi $ at være mindre end 1, selvom der opstår 100% dissociation (se ligning Debye – Hückel);
- n er antallet af partikler (f.eks. ioner), hvortil et molekyle adskiller sig.
- C er den molære koncentration af det opløste stof;
- indekset i repræsenterer identiteten af en bestemt opløsningsmiddel .
I øjeblikket vil vi ignorere $ \ phi $ og antage, at alt adskiller sig perfekt. Vi kan antage denne antagelse, fordi glucose og NaCl generelt opløses næsten fuldstændigt i vand.
Fra det får vi $ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} n_iC_i = n_ \ text {NaCl} C_ \ text {NaCl} + n_ \ text {glucose} C_ \ text {glucose} $
Vi ved, at NaCl adskiller sig i to ioner : Na $ ^ + $ og Cl $ ^ – $ , så $ n_ \ text {NaCl} = 2. $ Glukose adskiller sig imidlertid ikke, men forbliver snarere som et enkelt molekyle. Derfor $ n_ \ text {glucose} = 1. $
Vi har nu $ \ text {osmolarity} = 2 \ cdot0.6845 + 1 \ cdot0.1665 = \ boxed {1.5355 \ text {osmolar}} $