Расчеты, связанные с осмотическим давлением

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:

Видео:Осмос - что такое и как он влияет на клеткиСкачать

Осмос - что такое и как он влияет на клетки

0,37 : 105 = х : (1000;
х = 0,37 . 1000)/105 = 3,524 г.

Отсюда

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.

Видео:Осмотическое давление.Скачать

Осмотическое давление.

Осмотическое давление электролита, рассчитывается по формуле:

Р = iCMRT,

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

Видео:Осмос и осмотическое давлениеСкачать

Осмос и осмотическое давление

i(NaCl) = 1 + 1(2 — 1) = 2;
i(CaCl2) = 1 +1(3 — 1) = 3.

Тогда

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.

Видео:Осмос и осмотическое давлениеСкачать

Осмос и осмотическое давление

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%.   

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

Видео:Осмотическое давлениеСкачать

Осмотическое давление

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.

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.

Видео:Физиология крови. Осмотическая давление.Осмотическая стойкость эритроцитов. Гемолиз и его виды.Скачать

Физиология крови. Осмотическая давление.Осмотическая стойкость эритроцитов. Гемолиз и его виды.

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),

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

I Осмотическое давление IСкачать

I Осмотическое давление I

Физиология. Глава 1. Клетка. Урок 10. Осмотическое и онкотическое давлениеСкачать

Физиология. Глава 1. Клетка. Урок 10. Осмотическое и онкотическое давление

Физика 7 класс (Урок№20 - Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда.)Скачать

Физика 7 класс (Урок№20 - Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда.)

Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда | Физика 7 класс #30 | ИнфоурокСкачать

Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда | Физика 7 класс #30 | Инфоурок

Урок 47 (осн). Расчет давления жидкости на дно и стенки сосудаСкачать

Урок 47 (осн). Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда

Физика 7 класс. §40 Расчёт давление жидкости на дно и стенки сосудСкачать

Физика 7 класс. §40 Расчёт давление жидкости на дно и стенки сосуд

Физиология крови. Онкотическая давление.Скачать

Физиология крови. Онкотическая давление.

Определение границ осмотической устойчивости эритроцитовСкачать

Определение границ осмотической устойчивости эритроцитов

Гидростатическое давлениеСкачать

Гидростатическое давление

Физиология растений. Изучение осмотических явлений (А. Доброчаев)Скачать

Физиология растений. Изучение осмотических явлений (А. Доброчаев)

Давление. Передача давления твердыми телами. 7 класс.Скачать

Давление. Передача давления твердыми телами. 7 класс.

Гидростатическое давление. 7 класс.Скачать

Гидростатическое давление. 7 класс.

Осмотическое давление крови. Гемолиз. Мир Человека - просто о сложном. Сергей ГриневичСкачать

Осмотическое давление крови. Гемолиз. Мир Человека - просто о сложном. Сергей Гриневич

Физиология растений. Практикум в ЦПМ. Часть1. Осмотические явления (Е. Быкова)Скачать

Физиология растений. Практикум в ЦПМ. Часть1. Осмотические явления (Е. Быкова)
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии