Wat is de osmolariteit van een oplossing die $ 4,00 bevat \% $ (m / v) $ \ ce {NaCl} $ $ (M = \ pu { 58,44 g mol-1}) $ en $ 3,00 \% $ (m / v) glucose $ (M = \ pu {180,18 g mol-1})? $
Ik weet dat je percentages moet omrekenen naar massa-soultion / liter-oplossing en vermenigvuldig met het aantal mol in $ \ ce {NaCl}, $ dat is 2 mol:
$ \ pu {2 osmol} $ $ \ ce {NaCl} $ / $ \ pu {1 mol } $ $ \ ce {NaCl} $
maar ik word van de wijs gebracht door de molaire massa te krijgen.
Reacties
- Hint: Osmolariteit is osmotische molariteit. Molariteit is … Het adjectief osmoti c betekent …
Antwoord
Laten we beginnen met het vinden van de molariteit van elke opgeloste stof in die oplossing . We “komen later wel op osmolariteit.
NaCl
De concentratie NaCl die in de opgave wordt gegeven, is $ 0,04 \ frac {\ text {g }} {\ text {mL}} = 40 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . We kunnen delen door de molaire massa en krijgen $ \ frac {40 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {58.44 \ text {g}} \ circa 0,6845 \ text {M.} $ (M staat voor molair, of mol / L.)
Glucose
De glucoseconcentratie die in de opgave wordt vermeld, is $ 0,03 \ frac {\ text {g}} {\ text {mL}} = 30 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . We kunnen delen door de molaire massa en krijgen $ \ frac {30 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {180,18 \ text {g}} \ circa 0,1665 \ text {M.} $
Op dit punt kijken we naar het onderscheid tussen osmolariteit en molariteit.
Volgens Wikipedia,
$ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} \ phi_in_iC_i $
waarbij
- $ \ phi $ de osmotische coëfficiënt is, die verantwoordelijk is voor de mate van niet-idealiteit van> de> oplossing. In het eenvoudigste geval is het de mate van dissociatie van de opgeloste stof. > Dan is $ \ phi $ tussen 0 en 1, waarbij 1 100% dissociatie aangeeft. $ \ phi $ kan> echter ook groter zijn dan 1 (bijv. Voor sucrose). Voor zouten zorgen elektrostatische effecten ervoor dat $ \ phi $ kleiner is dan 1, zelfs als 100% dissociatie optreedt (zie Debye-Hückel-vergelijking);
- n is het aantal deeltjes (bijv. ionen) waarin een molecuul dissocieert.
- C is de molaire concentratie van de opgeloste stof;
- de index i vertegenwoordigt de identiteit van een bepaalde opgeloste stof .
Op dit moment negeren we $ \ phi $ en neem aan dat alles perfect dissocieert. We kunnen deze aanname maken omdat glucose en NaCl over het algemeen bijna volledig oplossen in water.
Daaruit krijgen we $ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} n_iC_i = n_ \ text {NaCl} C_ \ text {NaCl} + n_ \ text {glucose} C_ \ text {glucose} $
We weten dat NaCl uiteenvalt in twee ionen : Na $ ^ + $ en Cl $ ^ – $ , dus $ n_ \ text {NaCl} = 2. $ Glucose dissocieert echter niet, maar blijft eerder als een enkel molecuul. Daarom $ n_ \ text {glucose} = 1. $
We hebben nu $ \ text {osmolarity} = 2 \ cdot0.6845 + 1 \ cdot0.1665 = \ boxed {1.5355 \ text {osmolar}} $