Расчет концентрации раствора сахарозы
Какую концентрацию (г/л) раствора сахарозы следует взять, чтобы среда для амеб оставалась изотоничной, если
Какую концентрацию (г/л) раствора сахарозы следует взять, чтобы среда для амеб оставалась изотоничной, если в эксперименте морские амебы содержатся в изотоничном растворе, приготовленном путем смешивания растворов nahco3 и nacl в пропорции 1:1 с концентрациями 33,6 г/л и 11,7 г/л соответственно? Для расчета можно использовать газовую постоянную 8,31 Дж/(моль*К), молярную массу nahco3 – 84 г/моль, nacl – 58,5 г/моль, сахарозы – 342 г/моль, а также температуру в помещении лаборатории +22 °С. В данном случае можно пренебречь зависимостью изотонического коэффициента от температуры и концентрации раствора.
11.12.2023 00:30
Написать свой ответ:
Описание:
Для того чтобы среда для морских амеб оставалась изотоничной, необходимо определить концентрацию раствора сахарозы.
Известно, что изотонический раствор обладает одинаковой осмотической активностью с раствором внутри клетки. Для расчета необходимо использовать понятие осмотического давления, которое определяется по формуле:
P = cRT,
где P - осмотическое давление, c - концентрация раствора, R - газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Так как раствор амеб содержит изотоничный раствор, его осмотическое давление должно быть одинаково с осмотическим давлением раствора, полученного в результате смешивания растворов NaHCO3 и NaCl.
Сначала определим концентрацию раствора, полученного путем смешивания NaHCO3 и NaCl:
c_исх = (c_NaHCO3 + c_NaCl)/2,
где c_исх - концентрация исходного раствора, c_NaHCO3 - концентрация раствора NaHCO3, c_NaCl - концентрация раствора NaCl.
Получаем: c_исх = (33,6 г/л + 11,7 г/л)/2 = 22,65 г/л.
Затем расчитаем осмотическое давление для раствора исходного раствора:
P_исх = c_исх * R * T,
где P_исх - осмотическое давление исходного раствора.
Подставляем известные значения в формулу: P_исх = 22,65 г/л * 8,31 Дж/(моль*К) * (22 + 273) К = 13313,65 Дж/м^3.
Для того чтобы раствор сахарозы был изотоничным, его осмотическое давление должно быть равно осмотическому давлению исходного раствора:
P_сах = P_исх.
Для расчета концентрации c_сах используем формулу осмотического давления:
P_сах = c_сах * R * T.
Подставляем известные значения и находим концентрацию раствора сахарозы:
c_сах = P_исх / (R * T) = 13313,65 Дж/м^3 / (8,31 Дж/(моль*К) * (22+273) K) = 1,03 г/л.
Пример использования:
Задача: Какую концентрацию (г/л) раствора сахарозы следует взять, чтобы среда для амеб оставалась изотоничной?
Совет:
Для лучшего понимания темы рекомендуется изучить основные понятия о концентрации растворов и осмотическом давлении. Также полезно понять, как использовать газовую постоянную и учитывать единицы измерения в задаче.
Упражнение:
Для осмотического давления 3549,57 Дж/м^3 и температуры 25°C, найдите концентрацию раствора сахарозы (г/л).