¿Cuál es la osmolaridad de una solución que contiene $ 4.00 \% $ (m / v) $ \ ce {NaCl} $ $ (M = \ pu { 58.44 g mol-1}) $ y $ 3.00 \% $ (m / v) glucosa $ (M = \ pu {180.18 g mol-1})? $
Sé que tienes que convertir los porcentajes a solución de almación de masa / Litro y multiplicar por el número de moles en $ \ ce {NaCl}, $ que son 2 moles:
$ \ pu {2 osmol} $ $ \ ce {NaCl} $ / $ \ pu {1 mol } $ $ \ ce {NaCl} $
pero estoy desconcertado al recibir masa molar.
Comentarios
- Pista: La osmolaridad es la molaridad osmótica. La molaridad es … El adjetivo osmoti c significa …
Respuesta
Comencemos por encontrar la molaridad de cada soluto en esa solución . Llegaremos a la osmolaridad más tarde.
NaCl
La concentración de NaCl dada en el problema es $ 0.04 \ frac {\ text {g }} {\ text {mL}} = 40 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . Podemos dividir por la masa molar, obteniendo $ \ frac {40 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {58.44 \ text {g}} \ approx0.6845 \ text {M.} $ (M representa molar o mol / L.)
Glucosa
La concentración de glucosa dada en el problema es $ 0.03 \ frac {\ text {g}} {\ text {mL}} = 30 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . Podemos dividir por la masa molar, obteniendo $ \ frac {30 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {180.18 \ text {g}} \ approx0.1665 \ text {M.} $
Es en este punto que consideramos la distinción entre osmolaridad y molaridad.
Según Wikipedia,
$ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} \ phi_in_iC_i $
donde
- $ \ phi $ es el coeficiente osmótico, que explica el grado de no idealidad de> el> solución. En el caso más simple, es el grado de disociación del soluto. > Entonces, $ \ phi $ está entre 0 y 1, donde 1 indica 100% de disociación. Sin embargo, $ \ phi $ también puede> ser mayor que 1 (p. Ej., Para sacarosa). Para las sales, los efectos electrostáticos hacen que $ \ phi $ sea menor que 1 incluso si se produce una disociación del 100% (consulte la ecuación de Debye-Hückel);
- n es el número de partículas (por ejemplo, iones) en las que se disocia una molécula.
- C es la concentración molar del soluto;
- el índice i representa la identidad de un soluto particular .
Por el momento, vamos a ignorar $ \ phi $ y asumir que todo se disocia perfectamente. Podemos hacer esta suposición porque la glucosa y el NaCl generalmente se disuelven casi completamente en agua.
De eso, obtenemos $ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} n_iC_i = n_ \ text {NaCl} C_ \ text {NaCl} + n_ \ text {glucosa} C_ \ text {glucosa} $
Sabemos que el NaCl se disocia en dos iones : Na $ ^ + $ y Cl $ ^ – $ , entonces $ n_ \ text {NaCl} = 2. $ La glucosa, sin embargo, no se disocia, sino que permanece como una sola molécula. Por lo tanto, $ n_ \ text {glucosa} = 1. $
Ahora tenemos $ \ text {osmolarity} = 2 \ cdot0.6845 + 1 \ cdot0.1665 = \ boxed {1.5355 \ text {osmolar}} $