Beispiel zur Berechnung des osmotischen Drucks Problem

In diesem Beispiel wird gezeigt, wie die Menge des zuzusetzenden gelösten Stoffs berechnet wird, um einen bestimmten osmotischen Druck in einer Lösung zu erzeugen.

Beispiel für ein Problem mit dem osmotischen Druck

Wie viel Glukose (C₆H₁₂Ö₆) pro Liter sollte für eine intravenöse Lösung verwendet werden, die dem osmotischen Blutdruck von 7,65 atm bei 37 Grad Celsius entspricht?
Lösung:
Osmose ist der Fluss eines Lösungsmittels in eine Lösung durch eine semipermeable Membran. Osmotischer Druck ist der Druck, der den Osmoseprozess stoppt. Osmotischer Druck ist eine kolligative Eigenschaft eines Stoffes, da er von der Konzentration des gelösten Stoffes und nicht von seiner chemischen Natur abhängt.
Der osmotische Druck wird durch die Formel ausgedrückt:

Π = iMRT

wobei Π der osmotische Druck in atm ist, i = van 't Hoff Faktor des gelösten Stoffes, M = Molkonzentration in mol / l, R = universelle Gaskonstante = 0,08206 l · atm / mol · k und T = absolute Temperatur in Kelvin.
Schritt 1: Bestimmen Sie den van 't Hoff Faktor.
Da Glucose in Lösung nicht in Ionen dissoziiert, ist der Van't Hoff-Faktor = 1.
Schritt 2: Finde die absolute Temperatur.
T = Grad Celsius + 273
T = 37 + 273
T = 310 Kelvin
Schritt 3: Finden Sie die Konzentration von Glukose.
Π = iMRT
M = Π / iRT
M = 7,65 atm / (1) (0,08206 l atm / mol K) (310)
M = 0,301 mol / l
Schritt 4: Finden Sie die Menge an Saccharose pro Liter.
M = Mol / Volumen
Mol = M · Volumen
Mol = 0,301 mol / l × 1 l
Mol = 0,301 Mol
Aus dem Periodensystem:
C = 12 g / mol
H = 1 g / mol
O = 16 g / mol
Molmasse von Glucose = 6 (12) + 12 (1) + 6 (16)
Glucose-Molmasse = 72 + 12 + 96
Glucose-Molmasse = 180 g / mol
Glucosemasse = 0,301 mol x 180 g / 1 mol
Masse der Glukose = 54,1 Gramm
Antworten:
Für eine intravenöse Lösung, die dem osmotischen Blutdruck von 7,65 atm bei 37 Grad Celsius entspricht, sollten 54,1 Gramm pro Liter Glukose verwendet werden.

Was passiert, wenn Sie die falsche Antwort erhalten?

Der osmotische Druck ist kritisch im Umgang mit Blutzellen. Wenn die Lösung hyperton zum Zytoplasma der roten Blutkörperchen ist, schrumpfen die Zellen durch einen Prozess, der Krenation genannt wird. Wenn die Lösung in Bezug auf den osmotischen Druck des Zytoplasmas hypoton ist, dringt Wasser in die Zellen ein, um ein Gleichgewicht zu erreichen. Dies kann dazu führen, dass die roten Blutkörperchen platzen. In einer isotonischen Lösung behalten rote und weiße Blutkörperchen ihre normale Struktur und Funktion bei.

Es ist wichtig zu bedenken, dass die Lösung möglicherweise andere gelöste Stoffe enthält, die den osmotischen Druck beeinflussen. Wenn eine Lösung in Bezug auf Glucose isotonisch ist, aber mehr oder weniger ionische Spezies enthält (Natriumionen, Kaliumionen usw.), können diese Spezies in eine Zelle wandern oder aus dieser heraus, um ein Gleichgewicht zu erreichen.