Was ist eine hypertonische Lösung?

Hypertonisch bezieht sich auf eine Lösung mit höherem osmotischem Druck als eine andere Lösung. Mit anderen Worten, eine hypertonische Lösung ist eine Lösung, in der sich außerhalb einer Membran eine größere Konzentration oder Anzahl von gelösten Partikeln befindet als innerhalb einer Membran.

Wichtige Erkenntnisse: Hypertonische Definition

• Eine hypertonische Lösung hat eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen als eine andere Lösung.
• Ein Beispiel für eine hypertonische Lösung ist das Innere eines roten Blutkörperchens im Vergleich zur Konzentration an gelöstem Frischwasser.
• Wenn sich zwei Lösungen berühren, bewegt sich der gelöste Stoff oder das Lösungsmittel, bis sich die Lösungen im Gleichgewicht befinden und zueinander isotonisch werden.

Hypertonisches Beispiel

Rote Blutkörperchen sind das klassische Beispiel für die Erklärung der Tonizität. Wenn die Konzentration der Salze (Ionen) innerhalb der Blutzelle und außerhalb der Blutzelle gleich ist, ist die Lösung in Bezug auf die Zellen isoton und sie nehmen ihre normale Form und Größe an.

Wenn sich außerhalb der Zelle weniger gelöste Stoffe befinden als innerhalb der Zelle, wie es der Fall wäre, wenn Sie rote Blutkörperchen in frisches Wasser legen, ist die Lösung (Wasser) in Bezug auf das Innere der roten Blutkörperchen hypoton. Die Zellen quellen auf und können platzen, wenn Wasser in die Zelle eindringt, um zu versuchen, die Konzentration der inneren und äußeren Lösungen gleich zu machen. Im Übrigen ist dies ein Grund, warum eine Person eher in Süßwasser als in Salzwasser ertrinkt, da hypotonische Lösungen zum Platzen von Zellen führen können. Es ist auch ein Problem, wenn Sie zu viel Wasser trinken.

Befindet sich außerhalb der Zelle eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen als innerhalb der Zelle, was beispielsweise der Fall wäre, wenn Sie rote Blutkörperchen in eine konzentrierte Salzlösung legen, ist die Salzlösung in Bezug auf das Innere der Zellen hyperton. Die roten Blutkörperchen bilden eine Krenation, was bedeutet, dass sie schrumpfen und schrumpfen, wenn Wasser die Zellen verlässt, bis die Konzentration der gelösten Stoffe sowohl innerhalb als auch außerhalb der roten Blutkörperchen gleich ist.

Verwendung von hypertonischen Lösungen

Das Manipulieren der Tonizität einer Lösung hat praktische Anwendungen. Beispielsweise kann Umkehrosmose verwendet werden, um Lösungen zu reinigen und Meerwasser zu entsalzen.

Hypertonische Lösungen tragen zur Lebensmittelkonservierung bei. Wenn Sie beispielsweise Lebensmittel in Salz verpacken oder in eine hypertonische Zucker- oder Salzlösung einlegen, entsteht eine hypertonische Umgebung, die entweder Mikroben abtötet oder zumindest ihre Fortpflanzungsfähigkeit einschränkt.

Hypertonische Lösungen dehydrieren auch Lebensmittel und andere Substanzen, wenn Wasser Zellen verlässt oder durch eine Membran läuft, um ein Gleichgewicht herzustellen.

Warum Studenten verwirrt werden

Die Begriffe "hypertonisch" und "hypotonisch" verwirren die Schüler oft, weil sie den Bezugsrahmen nicht berücksichtigen. Wenn Sie beispielsweise eine Zelle in eine Salzlösung legen, ist die Salzlösung hypertonischer (konzentrierter) als das Zellplasma. Wenn Sie die Situation jedoch von der Innenseite der Zelle aus betrachten, können Sie das Plasma als hypoton in Bezug auf das Salzwasser betrachten.

Manchmal sind auch mehrere Arten von gelösten Stoffen zu berücksichtigen. Wenn Sie eine semipermeable Membran mit 2 Mol Na haben⁺ Ionen und 2 Mol Cl^- Ionen auf einer Seite und 2 Mol K + -Ionen und 2 Mol Cl^- Ionen auf der anderen Seite, Tonizität zu bestimmen, kann verwirrend sein. Jede Seite der Partition ist in Bezug auf die andere isotonisch, wenn Sie davon ausgehen, dass sich auf jeder Seite 4 Mol Ionen befinden. Die Seite mit Natriumionen ist jedoch in Bezug auf diese Art von Ionen hypertonisch (eine andere Seite ist hypotonisch für Natriumionen). Die Seite mit den Kaliumionen ist in Bezug auf Kalium hypertonisch (und die Natriumchloridlösung ist in Bezug auf Kalium hypotonisch). Wie werden sich die Ionen Ihrer Meinung nach über die Membran bewegen? Wird es eine Bewegung geben??

Was Sie erwarten würden, ist, dass Natrium- und Kaliumionen die Membran passieren, bis das Gleichgewicht erreicht ist, wobei beide Seiten der Trennwand 1 Mol Natriumionen, 1 Mol Kaliumionen und 2 Mol Chlorionen enthalten. Ich habs?

Bewegung von Wasser in hypertonischen Lösungen

Wasser bewegt sich über eine semipermeable Membran. Denken Sie daran, dass sich Wasser bewegt, um die Konzentration der gelösten Partikel auszugleichen. Wenn die Lösungen auf beiden Seiten der Membran isotonisch sind, bewegt sich das Wasser frei hin und her. Wasser bewegt sich von der hypotonen (weniger konzentrierten) Seite einer Membran zur hypotonen (weniger konzentrierten) Seite. Die Strömungsrichtung setzt sich fort, bis die Lösungen isotonisch sind.