Qual è losmolarità di una soluzione che contiene $ 4,00 \% $ (m / v) $ \ ce {NaCl} $ $ (M = \ pu { 58,44 g mol-1}) $ e $ 3,00 \% $ (m / v) glucosio $ (M = \ pu {180.18 g mol-1})? $
So che devi convertire le percentuali in soluzione di massa soultion / litro e moltiplicare per il numero di moli in $ \ ce {NaCl}, $ che è 2 moli:
$ \ pu {2 osmol} $ $ \ ce {NaCl} $ / $ \ pu {1 mol } $ $ \ ce {NaCl} $
ma mi viene buttato fuori dalla massa molare.
Commenti
- Suggerimento: losmolarità è molarità osmotica. La molarità è … Laggettivo osmoti c significa …
Risposta
Iniziamo trovando la molarità di ogni soluto in quella soluzione . Passeremo allosmolarità più tardi.
NaCl
La concentrazione di NaCl data nel problema è $ 0,04 \ frac {\ text {g }} {\ text {mL}} = 40 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . Possiamo dividere per la massa molare, ottenendo $ \ frac {40 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {58.44 \ text {g}} \ approx0.6845 \ text {M.} $ (M rappresenta molare, o mol / L.)
Glucosio
La concentrazione di glucosio data nel problema è $ 0,03 \ frac {\ text {g}} {\ text {mL}} = 30 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . Possiamo dividere per la massa molare, ottenendo $ \ frac {30 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {180.18 \ text {g}} \ circa 0,1665 \ text {M.} $
È a questo punto che consideriamo la distinzione tra osmolarità e molarità.
Secondo Wikipedia,
$ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} \ phi_in_iC_i $
dove
- $ \ phi $ è il coefficiente osmotico, che rappresenta il grado di non idealità> del> soluzione. Nel caso più semplice è il grado di dissociazione del soluto. > Quindi, $ \ phi $ è compreso tra 0 e 1, dove 1 indica una dissociazione del 100%. Tuttavia, $ \ phi $ può> anche essere maggiore di 1 (ad es. Per il saccarosio). Per i sali, gli effetti elettrostatici fanno sì che $ \ phi $ sia inferiore a 1 anche se si verifica una dissociazione del 100% (vedere lequazione di Debye – Hückel);
- n è il numero di particelle (ad esempio ioni) in cui una molecola si dissocia.
- C è la concentrazione molare del soluto;
- lindice i rappresenta lidentità di un particolare soluto .
Per il momento ignoreremo $ \ phi $ e presumere che tutto si dissocia perfettamente. Possiamo fare questa ipotesi perché il glucosio e NaCl generalmente si dissolvono quasi completamente in acqua.
Da questo, otteniamo $ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} n_iC_i = n_ \ text {NaCl} C_ \ text {NaCl} + n_ \ text {glucose} C_ \ text {glucose} $
Sappiamo che NaCl si dissocia in due ioni : Na $ ^ + $ e Cl $ ^ – $ , quindi $ n_ \ text {NaCl} = 2. $ Il glucosio, tuttavia, non si dissocia, ma rimane piuttosto come una singola molecola. Pertanto, $ n_ \ text {glucose} = 1. $
Ora abbiamo $ \ text {osmolarity} = 2 \ cdot0.6845 + 1 \ cdot0.1665 = \ boxed {1.5355 \ text {osmolar}} $