Расчеты, связанные с осмотическим давлением
Осмотическое давление в растворах, содержащих несколько растворимых веществ
Задача 118.
В колбе налито 105 мл раствора, в котором содержится 0,37 г сахарозы и 0,27 г NaCl. В раствор добавили 0,23 г CaCl2. Температура в лаборатории 24 градуса по Цельсию. На сколько процентов изменилось осмотическое давление раствора по отношению к начальному?
Решение:
M(С12Н22О11) = 342,2965 г/моль;
М(NaCl) = 58,44 г/моль;
М(CaCl2) = 110,98 г/моль.
1. Рассчитаем осмотическое давление сахарозы
Осмотическое давление C12H22O11, как неэлектролита, рассчитывается по формуле:
Р = СМRT,
где СМ – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)], T – температура. СМ можно выразить через массу растворённого вещества (m) и его мольную массу (М). Массу сахара, содержащегося в 1000 мл раствора, найдём из пропорции:
0,37 : 105 = х : (1000;
х = 0,37 . 1000)/105 = 3,524 г.
Отсюда
Видео:Давление. Единицы давленияСкачать
Р(С12Н22О11) = [m(С12Н22О11)RT]/M(С12Н22О11) = (3,524 . 8,314 . 297)/342,2965 = 25,42 кПа.
2. Рассчитаем осмотическое давление электролитов NaCl и CaCl2
Массу NaCl, содержащегося в 1000 мл раствора, найдём из пропорции:
0,27 : 105 = х : (1000; х = 0,27 . 1000)/105 = 2,57 г.
Массу CaCl2, содержащегося в 1000 мл раствора, найдём из пропорции:
0,23 : 105 = х : (1000; х = 0,23 . 1000)/105 = 2,19 г.
Осмотическое давление электролита, рассчитывается по формуле:
Р = iCMRT,
Видео:Осмос и осмотическое давлениеСкачать
где i — изотонический коэффициент.
Рассчитаем изотонический коэффициент электролитов из формулы:
а = (i — 1)/(k — 1);
i = (1 + a)(k — 1),
где a — степень диссоциации электролита, k — число ионов, на которые распадается электролит.
Отсюда
i(NaCl) = 1 + 1(2 — 1) = 2;
i(CaCl2) = 1 +1(3 — 1) = 3.
Тогда
Видео:Осмос и осмотическое давлениеСкачать
Р(NaCl) = [i(NaCl) . m(NaCl)RT]/М(NaCl) = (2 . 2,57 . 8,314 . 297)/58,44 = 217,18 кПа;
Р(CaCl2) = [i(CaCl2) . m(CaCl2)RT]/М(CaCl2) = (3 . 2,1`9 . 8,314 . 297)/110,98 = 146,18 кПа.
3. Рассчитаем сумарное осмотическое давление начального раствора сазарозы и NaCl, получим:
Р1 = Р(С12Н22О11) + Р(NaCl) = 242,6 кПа.
4. Рассчитаем сумарное осмотическое давление конечного раствора сазарозы, NaCl и CaCl2, получим:
Р2 = Р1 + Р(CaCl2) = 242,6 + 146,18 = 388,78 кПа.
5. Рассчитаем на сколько процентов изменилось осмотическое давление раствора по отношению к начальному, получим:
388,78 : 100 = 146,18 : у;
у = (146,18 . 100)/388,78 = 37,6%.
Видео:Урок 48 (осн). Задачи на гидростатическое давление - 1Скачать
Ответ: осмотическое давление увеличилось на 37,6%.
Осмотическое давление в живой природе
Задача 119.
Осмотическое давление в корневых волокнах равно 7,3 атм. Концентрация почвенного раствора имеет 0,18 моль. Будет ли вода поступать в корни?
Решение:
1 мм рт ст = 133,322 Па или 0,133322 кПа;
Р(корневых волокон) = 7,3 атм;
1 атм = 101,325 кПа.
1. Рассчитаем осмотическое давление почвенного раствора, получим:
Р = СМRT,
где СМ – молярная концентрация, R – газовая постоянная [8,314 Дж/(моль . К)], T – температура, К.
Тогда
Р(почвенного раствора) = 0,18 . 8,314 . (273 + 20) = 438,48 кПа или 4, 3 атм.
Так как Р(корневых волокон) > Р(почвенного раствора); 7,3 атм > 4, 3 атм, то вода будет стремиться в сторону большего давления, вода будет поступать в корни. Осмотическое давление почвенного раствора гипотонично по отношению к осмотическому давлению в корневых волокнах, поэтому происходит поступление воды из почвы в корневые волоски.
Задача 120.
В 1 мл воды растворили 80 мг белка. Осмотическое давление составило при 25 град. по Цельсию 12 мм рт ст. Каков молекулярный вес белка?
Решение:
1. Рассчитаем молекулярную массу белка
Молярность раствора рассчитаем из формулы: Р = СМRT.
Видео:Osmotic Pressure - CaCl2 vs. isopropanolСкачать
Тогда
СМ = 0,133322/(8,314 . 298) = 0,0000457 = 4,57 . 10-5 моль.
2. Найдём, сколько милиграммов высокомолекулярного соединения содержится в 1 л раствора его из пропорции:
1 : 80 = 1000 : х;
х = 80000 мг = 80 г.
По условию задачи вытекает, что в 1 л раствора содержится 80 г вещества; это составляет 0,0000457 = 4,57 . 10-5 моль.
3.Теперь вычислим молекулярную массу соединения по формуле:
М(В) = m(B)/СМ(B),
Видео:Осмотическое давление.Скачать
где М(В) – молекулярная масса вещества, m(B) – масса растворённого вещества, СМ(B) — молярная концентрация.
Тогда
М(В) = Mr(белок) = 80/0,0000457 = 1750547 г/моль.
Ответ: Мr(белок) = 1750547 г/моль.
🔥 Видео
Урок 57 (осн). Задачи на атмосферное давлениеСкачать
I Осмотическое давление IСкачать
Физиология. Глава 1. Клетка. Урок 10. Осмотическое и онкотическое давлениеСкачать
Урок 52 (осн). Задачи на гидростатическое давление - 3Скачать
Урок 51 (осн). Задачи на гидростатическое давление - 2Скачать
Гидростатическое давление. Практическая часть. 7 класс.Скачать
Osmotic pressure learn formula trickСкачать
Давление в жидкостях и газах. Закон Паскаля. Практическая часть. 7 класс.Скачать
Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. Практическая часть. 7 класс.Скачать
Урок 43 (осн). Методы увеличения и уменьшения давленияСкачать
Science Experiments/ #shorts/Testing of osmotic pressure/Kansal CreationСкачать
Osmotic pressure 💉🧪 #shortsСкачать
ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ на дно и стенки сосуда 7 класс физика формулаСкачать
Oncotic, osmotic, hydrostatic and blood pressure #nursing #mbbs #vooglyСкачать