$ 4.00を含むソリューションの浸透圧はどれくらいですか\%$ (m / v) $ \ ce {NaCl} $ $(M = \ pu { 58.44 g mol-1})$ および $ 3.00 \%$ (m / v)グルコース $(M = \ pu {180.18 g mol-1})?$

パーセンテージを質量濃度/リットル溶液に変換する必要があることを知っています。 $ \ ce {NaCl}、$ のモル数を2モルで乗算します:

$ \ pu {2 osmol} $ $ \ ce {NaCl} $ / $ \ pu {1 mol } $ $ \ ce {NaCl} $

しかし、私はモル質量を与えられて捨てられています。

コメント

  • ヒント:浸透圧は浸透圧モル濃度です。モル濃度は…形容詞osmoti cは…

回答

その溶液中の各溶質のモル濃度を見つけることから始めましょう。 。後で浸透圧に到達します。

NaCl

問題で与えられたNaClの濃度は $ 0.04 \ frac {\ text {g }} {\ text {mL}} = 40 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ 。モル質量で割ると、 $ \ frac {40 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {58.44 \ text {g}} \ upperx0.6845 \ text {M.} $ (Mはモル、またはmol / Lを表します。)

グルコース

問題で与えられるグルコースの濃度は $ 0.03です。 \ frac {\ text {g}} {\ text {mL}} = 30 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ 。モル質量で割ると、 $ \ frac {30 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {180.18 \ text {g}} \ approx0.1665 \ text {M。} $

この時点で、浸透圧とモル濃度の違いを検討します。

Wikipediaによると

$ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} \ phi_in_iC_i $

ここで

  • $ \ phi $ は浸透係数であり、>の非理想性の程度を説明します。解決。最も単純な場合、それは溶質の解離の程度です。 >その場合、 $ \ phi $ は0から1の間であり、1は100%の解離を示します。ただし、 $ \ phi $ も1より大きくすることができます(例:ショ糖の場合)。塩の場合、静電効果により、100%の解離が発生した場合でも、 $ \ phi $ は1より小さくなります(Debye–Hückel方程式を参照)。
  • nは、分子が解離する粒子(イオンなど)の数です。
  • Cは溶質のモル濃度です。
  • インデックスiは、特定の溶質の正体を表します。 。

今のところ、 $ \ phi $ そしてすべてが完全に解離すると仮定します。グルコースとNaClは一般にほぼ完全に水に溶解するため、この仮定を立てることができます。

そこから、 $ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} n_iC_i = n_ \ text {NaCl} C_ \ text {NaCl} + n_ \ text {glucose} C_ \ text {glucose} $

NaClが2つのイオンに解離することはわかっています:Na $ ^ + $ とCl $ ^-$ なので、 $ n_ \ text {NaCl} = 2。$ ただし、グルコースは解離せず、単一の分子として残ります。したがって、 $ n_ \ text {glucose} = 1。$

これで $ \ textができました。 {osmolarity} = 2 \ cdot0.6845 + 1 \ cdot0.1665 = \ boxed {1.5355 \ text {osmolar}} $

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