Was ist die Osmolarität einer Lösung, die $ 4.00 enthält \% $ (m / v) $ \ ce {NaCl} $ $ (M = \ pu { 58,44 g mol-1}) $ und $ 3,00 \% $ (m / v) Glucose $ (M. = \ pu {180,18 g mol-1})? $
Ich weiß, dass Sie Prozentsätze in Massensoultion / Liter-Lösung umrechnen müssen und Multiplizieren Sie mit der Anzahl der Mol in $ \ ce {NaCl}, $ , was 2 Mol entspricht:
$ \ pu {2 osmol} $ $ \ ce {NaCl} $ / $ \ pu {1 mol } $ $ \ ce {NaCl} $
, aber ich werde durch die Angabe der Molmasse abgeworfen.
Kommentare
- Hinweis: Osmolarität ist osmotische Molarität. Molarität ist … Das Adjektiv Osmoti c bedeutet …
Antwort
Beginnen wir damit, die Molarität jedes gelösten Stoffes in dieser Lösung zu ermitteln . Wir werden später zur Osmolarität kommen.
NaCl
Die im Problem angegebene NaCl-Konzentration beträgt $ 0,04 \ frac {\ text {g }} {\ text {mL}} = 40 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . Wir können durch die Molmasse dividieren und $ \ frac {40 \ text {g}} {\ text {L}} \ cdot \ frac {\ text {mol}} {58.44 \ text {g}} \ ca.0.6845 \ text {M.} $ (M steht für molar oder mol / l.)
Glukose
Die im Problem angegebene Glukosekonzentration beträgt $ 0,03 \ frac {\ text {g}} {\ text {mL}} = 30 \ frac {\ text {g}} {\ text {L}} $ . Wir können durch die Molmasse dividieren und
An dieser Stelle betrachten wir die Unterscheidung zwischen Osmolarität und Molarität.
Laut Wikipedia
$ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} \ phi_in_iC_i $
wobei
- $ \ phi $ der osmotische Koeffizient ist, der den Grad der Nichtidealität von> the> erklärt Lösung. Im einfachsten Fall ist es der Dissoziationsgrad des gelösten Stoffes. > Dann liegt $ \ phi $ zwischen 0 und 1, wobei 1 eine 100% ige Dissoziation anzeigt. $ \ phi $ kann jedoch auch größer als 1 sein (z. B. für Saccharose). Bei Salzen führen elektrostatische Effekte dazu, dass $ \ phi $ > kleiner als 1 ist, selbst wenn eine 100% ige Dissoziation auftritt (siehe Debye-Hückel-Gleichung);
- n ist die Anzahl der Partikel (z. B. Ionen), in die ein Molekül dissoziiert.
- C ist die molare Konzentration des gelösten Stoffes;
- der Index i repräsentiert die Identität eines bestimmten gelösten Stoffs .
Im Moment werden wir $ \ phi $ und davon ausgehen, dass alles perfekt dissoziiert. Wir können diese Annahme treffen, weil sich Glucose und NaCl im Allgemeinen nahezu vollständig in Wasser lösen.
Daraus erhalten wir $ \ text {osmolarity} = \ displaystyle \ sum_ {i} n_iC_i = n_ \ text {NaCl} C_ \ text {NaCl} + n_ \ text {Glucose} C_ \ text {Glucose} $
Wir wissen, dass NaCl in zwei Ionen dissoziiert : Na $ ^ + $ und Cl $ ^ – $ , also $ n_ \ text {NaCl} = 2. $ Glucose dissoziiert jedoch nicht, sondern bleibt als einzelnes Molekül. Daher ist $ n_ \ text {ucose} = 1. $
Wir haben jetzt $ \ text {osmolarity} = 2 \ cdot0.6845 + 1 \ cdot0.1665 = \ boxed {1.5355 \ text {osmolar}} $