10 i 16-10-2013 rastvori

1

• Proces rastvaranja

• Rastvaranje čvrstih, tečnih i gasovitih supstanci u tečnim rastvaračima (H2O)

• Kvantitativni sastav rastvora

• Koligativne osobine rastvora

10 i 16–10–2013

RASTVORI

2

PROCES RASTVARANJA

Međumolekulske interakcije od kojih zavisi rastvaranje:

• rastvorena supstanca - rastvorena supstanca• rastvarač – rastvarač• rastvorena supstanca - rastvarač

a: raskidanje veza supstanca – supstanca (endotermno, ∆H>0)

b: raskidanje veza rastvarač – rastvarač (endotermno, ∆H>0)

c: obrazovanje veza rastvarač – supstanca (egzotermno, ∆H<0)

• Rastvaranje egzotermno: a + b < c

• Rastvaranje endotermno: a + b > c

Proces rastvaranja prate sledeće promene:

endotermno

endotermno

Primer : Rastvaranje čvrste supstance u tečnom rastvaraču; ∆∆∆∆Hrastvaranja<0

egzotermno

Rastvaranje većine čvrstih supstanci – endoterman proces

Kako je onda spontano ???

Pri rastvaranju se povećava neuređenosti sistema (entropija sistema)3 4

SOLVATACIJA

okruživanje čestica rastvorene supstance molekulima rastvarača

�� HIDRATACIJA (za vodeni rastvor)

Hidratacija je jako egzoterman proces za:• jone • polarne molekule

Jake međumolekulske interakcije:polarni molekuli vode - joni rastvorene supstancepolarni molekuli vode - polarni molekuli rastvorene supstance

5

Primena toplotnog efekata rastvaranja

Egzotermno rastvaranje u vodi:AlCl3, Ca(CH3COO)2

Endotermno rastvaranje u vodi:NH4NO3

“Instant hladni i vrući paketi”

Amonijum-nitrat, NH4NO3, pri rastvaranju u vodi snižava temperaturu sa 20 oC na 0 oC (primenjuje se kod povreda)

6

Polarni

Voda H2O

Metanol CH3OH

Etanol C2H5OH

H CH

HCH

CH H

HCH

HCH

HCH

HH

Cl CCl

ClCl

Nepolarni

Heksan C6H14

Benzen C6H6

Ugljentetrahlorid CCl4

RASTVARAČI

- polarni rastvarači rastvaraju polarne i jonske supstance- nepolarni rastvarači rastvaraju nepolarne supstance

Zlatno pravilo: “Slično se u sličnom rastvara“

7

Voda Benzen

Vodenirastvor I 2

Benzen

Voda – polaran rastvaračBenzen – nepolaran rastvarač

Primer. Rastvaranje joda u polarnom i nepolarnom rastvaraču

I2

I2

I2

Del

imič

no r

astv

aran

je

Pot

puno

ras

tvar

anje

I2 I2 je iz vodenog rastvora prešao u benzen

Jod - nepolarna supsatanca8

1. Polarna supstanca i polaran rastvarač

H2O - H2O vodonične veze i disperzione sile

CH3CH2OH - CH3CH2OH vodonične veze i disperzione sile

H2O - CH3CH2OH vodonične veze i disperzione sile

Sve interakcije su slične jačine

Etanol se dobro rastvarau vodi

vodonična veza vodonična veza

vodonična veza

9

2. Nepolarna supstanca i polaran rastvarač

H2O - H2O vodonične veze

I2 – I2 disperzione sile (Londonove sile)

H2O – I2 disperzione sile (dipol - indukovani dipol)

H2O – I2 interakcije mnogo slabije od H2O - H2O interakcija

Elementarni jod se slabo rastvarau vodi

10

3. Nepolarna supstanca i nepolaran rastvarač

I2 – I2 disperzione sile

CCl4 – CCl4 disperzione sile

CCl4 - I2 disperzione sile

jod (I2) se dobro rastvara u ugljen-tetrahloridu (CCl4)

Sve interakcije su slične jačine

11

4. Jonsko jedinjenje i polaran rastvarač (voda)


jon - jon jonska veza

jon - H2O jon –dipol interakcije

Pri hidrataciji jona (H2O – jon interakcije) u većini slučajeva oslobađa se dovoljno energije da se nadoknadi energija utrošena za raskidanje H2O - H2O interakcija kao i jon - jon interakcija u kristalnoj rešetki jonskog jedinjenja.

Većina jonskih jedinjenja se dobro rastvara u vodi

12

Zašto se onda neke jonske supstance slabo rastvaraju u vodi ?


Ag+ - Cl- jonska veza (u ovom slučaju veoma jaka)

H2O - Ag+ u ovom slučaju relativno slabeH2O - Cl- jon – dipol interakcije

H2O – Ag+ i H2O - Cl- interakcije nisu dovoljno jake da prevaziđu Ag+ - Cl- vezu (jaka veze u kristalnoj rešetki AgCl)

(npr. CaCO3, CaSO4, AgCl, ...)

13

Primer. Šta mislite kakva je rastvorljivosti sledećih jedinjenja u vodi ?

14

Specifičnosti za rastvore tečnih supstanciu tečnim rastvaračima

Pri mešanju tečnosti postoje 3 mogućnosti:

• Tečnosti se ne mešaju (dva sloja)• Delimično mešaju• Potpuno mešaju (jedna tečna faza)

Tečnosti se ne mešaju Tečnosti se potpuno mešaju

Rastvaranje = mešanje tečnosti

15

Rastvori gasova u tečnostima

Nepolarni gasovi slabo se rastvaraju u tečnostima (H2, CH4, O2, He)

Polarni gasovi se nešto bolje rastvaraju u polarnim rastvaračima

Izražavanje rastvorljivosti gasa:rastvarača V

gasa VΨ =

U vodi se značajnije rastvaraju:

1) gasovi koji reaguju sa vodom (CO2 sa vodom gradi H2CO3)

2) gasovi koji grade vodonične veze sa vodom (HF, NH3)

3) gasovi koji jonizuju u vodi (HCl, HI, HBr)

HCl (g) + H2O (l) → H3O+ (aq) + Cl- (aq)

16

Povećanje temperature(P = const)

smanjenje rastvorljivosti

↓povećva kinetičku energiju

↓gas lakše napušta rastvor

Uticaj temperature na rastvaranje gasova

Rastvaranje gasova u tečnom rastvaraču je egzoterman proces

Uticaj pritiska na rastvaranje gasova

Henrijev (Henry) zakon: Na konstantnoj temperaturi rastvorljivost gasa u tečnosti je direktno proporcionalna parcialnom pritisku gasa iznad tečnosti.(važi za slabo rastvorljive gasove koji hemijski ne reaguju sa rastvaračem)

Sg=kHPg

Sg - rastvorljivost gasa (alternativno obeležavanje: Rg)kH - Henrijeva konstanta proporcionaliteta

(karakteristična za gas i rastvarač) Pg - parcijalni pritisak gasa

17

Ilustracija Henrijevog zakona

O2, N2 O2, HeCO2

gazirana pića ronioci

18

Hidrofilan – ima afinitet prema vodi

Terminologija koja se koristi kod rastvora

Hidrosolubilan – rastvoran u vodi (polarnom rastvaraču)

Hidrofoban – nema afinitet prema vodi

Lipofilan – ima afinitet prema mastima

Liposolubilan – rastvoran u mastima (nepolarnom rastvaraču)

Lipofoban – nema afinitet prema mastima

19

Masena koncentracija(γγγγ) - masa rastvorene supstance u 1 dm3 rastvora; (g/dm3)

U praksi: g/ml, mg/ml, µµµµg/ml, mg/dl, ...

KVANTITATIVNI SASTAV RASTVORA

Udeo mase (w) -broj grama rastvorene supstance u 100 g rastvora; (% m/m)

U praksi: % m/V; % V/V

grami/100 ml rastvora ml/100 ml rastvora

Udeo

Da se podsetimo: 1 dm3 ⇒ 1 l (1 L) 1 cm3 ⇒ 1 ml (1 mL)1 dl = 100 ml

rastvor

asupupstanc

V

mc =

rastvor

supstanca

m

mω =

20

Molalitet (m) – količina rastvorene supstance Molalnost u 1 kg rastvarača; (mol/kg)

mmol/kg – milimoli u 1 kg rastvarača

Ne zavisi od promene temperature !!!

U praksi:

Koli činska koncentracija (c) količina rastvorene supstanceMolaritet, molarnost (M) u 1 dm3 rastvora; (mol/dm3)

U praksi:

1 M ≡ 1 mol/l

mmol/l – milimoli supstance u 1 l rastvora

1 mol = 1000 mmol

M = c = [ ]

rastvarac

supstanca

m

nm =

rastvor

supstanca

V

nc =

21

Zlatna formula razblaživanja

c1 × V1 = c2 × V2

ω1 × m1 = ω2 × m2

γ1 × V1 = γ2 × V2

c1 i c2 iste jediniceV1 i V2 zapremine rastvora - iste jedinice

γ 1 i γ 2 iste jediniceV1 i V2 zapremine rastvora - iste jedinice

. . .

ω 1 i ω 2 iste jedinicem1 i m2 mase rastvora - iste jedinice

isti broj molova (n) rastvorene supstance

ista masa (m) rastvorene supstance

ista masa (m) rastvorene supstance

22

• Priprema 20 ml rastvora koncentracije 0,1 mol/l od 0,5 mol/l rastvora:

0,1× 20 = 0,5 × V2 V2 = 4 ml 0,5 mol/l

• Priprema 40 ml rastvora koncentracije 0,1 g/l od 10 g/l rastvora:

0,1× 40 = 10 × V2 V2 = 0,4 ml 10 g/l

• Priprema 10 g 5% m/m rastvora od 25% m/m rastvora:

5× 10 = 25 × m2 m2 = 2 g 25%

• Priprema 50 ml rastvora 0,2 mg/ml od 10 mg/ml rastvora:

0,2× 50 = 10 × V2 V2 = 1 ml 10 mg/ml

. . . Pametno je koristite !!!

23

supstancanerastvorena⇄ supstancarastvorena

rastvaranje supstance u zavisnosti od vremena

ravnoteža

ZASIĆEN RASTVOR

RASTVORLJIVOST

Zasićen rastvor nastaje kada se uspostavi ravnoteža između nerastvorene supstance i supstance u rastvoru:

Brzina rastvaranja

24

Najčešće se izražava kao:

- količinska koncentracija (mol/l) - molarna rastvorljivost

- masena koncentracija (g/l)

- koeficijent rastvorljivosti (masa rastvorene supstanceu 100 g rastvarača)

Rastvorljivost se iskazuje koncentracijom zasićenog rastvora, na određenoj temperaturi

25

Kriva rastvorljivosti : grafički prikaz rastvorljivost vs. temperatura

Pokazuje:

1) sastav zasićenog rastvora naodređenoj T

2) masu rastvorene supstance kojaće se izdvojiti pri hlađenju doodređene T

3) redosled kristalizacije supstanciiz zajedničkog rastvora

Uticaj temperature na rastvorljivost

26

ZA UVEŽBAVANJE GRADIVA

27

1. Šta znači pravilo “slično se u sličnom rastvara”

2. U kom rastvaraču se elementarni jod bolje rastvara:a) vodib) benzenu

3. U kom rastvaraču se NaCl bolje rastvara:a) vodib) benzenu

4. Sa vodom se bolje meša:a) etanolb) benzen

28

5. Koje jedinjenje, cikloheksan ili glukoza, je bolje rastvorljivo u vodi ? Zašto ?

6. Predvideti u kom rastvaraču se svaka od sledećih supstanci bolje rastvara, u ugljentetrahloridu (CCl4) ili vodi:

C7H16 (heptan), Na2SO4, HCl, I2.

29

7. Poređajte sledeće supstance po porastu rastvorljivosti u vodi:

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 (C5H12)

HO-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-OH ( C5H10(OH)2 )

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH (C5H11OH)

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-Cl (C5H11Cl)

30

8. Rastvorljivost gasova u vodi povećava se:a) sa povećanjem parcijalnog pritiska gasa iznad tečnostib) sa smanjenjem parcijalnog pritiska gasa iznad tečnostic) sa povećanjem temperature

9. Na konstantnoj temperaturi rastvorljivost gasa u tečnosti je direktno proporcionalna parcialnom pritisku gasa iznad tečnosti:

a) tačnob) netačno

10. Pri konstantnom parcialnom pritisku gasa iznad tečnosti rastvorljivost gasa u tečnosti je direktno proporcionalna temperaturi :

a) tačnob) netačno

31

KOLIGATIVNE OSOBINE RASTVORA

Koligativne osobine: svojstva rastvora koja zavise samo od broja čestica rastvorene supstanceu nekom rastvaraču, a ne i od prirode tih čestica

(1) sniženje napona pare rastvarača nad rastvorom(2) povišenje temperature ključanja rastvora u odnosu na rastvarač

(3) sniženje temperature mržnjenja rastvora u odnosu na rastvarač(4) osmotski pritisak

32

TM Rastvarač TK

↓↓↓↓ ↓↓↓↓↑↑↑↑ ↑↑↑↑

TM R a s t v o r TK

Klju čanje: ∆Tb= Trastvor - Trastvarač (∆Tb >0)

Mržnjenje: ∆Tf= Trastvarač - Trastvor (∆Tf >0)

∆∆∆∆Tb∆∆∆∆Tf

POVIŠENJE TEMPERATURE KLJU ČANJA - Ebulioskopija

SNIŽENJE TEMPERATURE MRŽNJENJA RASTVORA - Krioskopija

33

∆Tb - povišenje temperature ključanja rastvora u odnosu na rastvarač, K (=oC)

∆Tf - sniženje temperature mržnjenja rastvora u odnosu na rastvarač, K (=oC)m - molalitet (mol/kg rastvarača)

kb, kf - (K kg/mol) konstante zavise od prirode rastvarača

∆Tb =kb m i

∆Tf = kf m i

∆∆∆∆T =k m i

i (Van′′′′t Hofov faktor) - pokazuje koliko puta je povećan broj čestica u rastvoru elektrolita u odnosu na rastvor neelektrolita iste koncentracije

(kb ebulioskopska konstanta, k f krioskopska konstanta)

i =1 za neelektrolite

34

Rastvarač kb k f

Voda 0,51 1,86

Benzen 2,53 5,12

CH3COOH 3,07 3,90

Nitrobenzen 5,24 7,00

Fenol 3,56 7,40

Cikloheksan 6,50 2,79

Krioskopske kf i ebulioskopske kb konstante

35

U praksi - aproksimacija:

Za razblažene rastvore umesto molaliteta koristi se molaritet

Da se podsetimo: Molalitet – molovi rastvorene supstance u 1 kg rastvarača (mol/kg)Molaritet – molovi rastvorene supstance u 1 l rastvora (mol/l)

Studenti: na Opštoj hemiji uče osnovne principe da bi razumeliopravdanost aproksimacija u praksi

Za krioskopiju i ebulioskopiju koriste molalitet, ako nije naglašenoda mogu da izvrše aproksimaciju

36

Određivanje Mr neelektrolita

rastvarač

supstanca

rastvarač

supstanca

rastvarač

supstanca

m M

mk

mM

m

km

nkmk T ====∆

rastvarač

supstanca

m ∆T

mk M =

k kb ili k f K kg/mol∆T ∆Tb ili ∆Tf K (= oC)msupstanca masa ras. sup. gmrastvarač masa rastvarača kg

37

Neophodni parametri: • stepen disocijacije (α) elektrolita • način na koji elektrolit disosuje

Izračunavanje faktora i

Primer 1. Izračunati faktor i ako je stepen disocijacije K2SO4 66 %

100

SOK 66)-(100SO 66K 662i 42

-24 ++⋅=

+

32,2100

232i ==

100 molekula neelektrolita→ 100 čestica u rastvoru

100 molekula K2SO4 → 232 čestice u rastvoru

K2SO4 → 2 K+ + SO42- α=66 %

-

-

+

+

Elektrostatičke interakcije(građenje jonskog para)

38

Molalitet (mol/kg) 0,1 0,01 0,001 Granična vrednost

Saharoza 1,0 1,0 1,0 1,0

NaCl 1,87 1,94 1,97 2,0

K2SO4 2,32 2,70 2,84 3,0

MgSO4 1,21 1,53 1,82 2,0

Van′′′′t Hofov faktor i

Razblaženiji rastvor – manja mogućnost za među-jonskih interakcija

Joni manjeg naelektrisanja – slabije među-jonske interakcije

Na vrednostfaktora iutiču: naelektrisanje jona i rastojanje između jona

39

DIFUZIJA I OSMOZA

Difuzija : slobodno kretanje čestica rastvorene supstance i rastvarača pri čemu dolazi do izjednačavanja koncentracija u celoj zapremini rastvora (ravnomerno raspoređivanje)

40

Polupropustljiva (semipermeabilna) membrana: propustljiva samo za molekule rastvarača, ali ne i čestice rastvorene supstance

41

Osmoza: spontan proces prelaska molekula rastvarača kroz polupropustljivu membranu iz rastvora manje u rastvor veće koncentracije

Osmotski pritisak: minimalni hidrostatički pritisak koji može da zaustavi osmozu

voda

Rastvor saharoze

42

Van´t Hoff: Osmotski pritisak ( ΠΠΠΠ ) koji izaziva određena količina neelektrolita jednak gasnom pritisku( P ) koji bi imala ista količina neelektrolita kada bi se našla u gasovitom stanju, u zapremini koju zauzima rastvor i na istoj temperaturi:

PV=nRT↓Π V=nRT → →RT

V

n=Π

ΠΠΠΠ = i c R T

Jedinica: kPa (SI sistem); atm; mmHg;

za neelektrolite

za elektrolite

ΠΠΠΠ = c R T

43

Određivanje Mr neelektrolita

→→→→ →→→→RTV

n=Π RTMV

m=Π RTVm

MΠΠΠΠ

====

Primer: Izračunati osmotski pritisak rastvora neelektrolita koncentracije c =0,3 mol/l na t= 37 oC (T= 310 K).

Π = cRT

Π =0,3 x 8,314 x 310

� Π = 773,2 kPa (= 7,63 atm = 5800 mmHg)

(1 atm = 101,3 kPa = 760 mmHg)

44

OSMOLALNOSTOSMOLARNOST

Osmolalnost –broj osmola po kilogramu rastvarača (osmol/kg)

osmol –količina supstance koja snižava tačku mržnjenja rastvora za1,86 K (oC) U razblaženim rastvorima sadrži Avogadrov broj čestica(bez obzira na veličinu i naelektrisanje)

Osmolalnost = i ×××× m (m – molalnost, molalitet)

i = ν (za jake elektrolite u razblaženom rastvoru)

i = 1 (za neelektrolite ili veoma slabe elektrolite)

broj jona koje daje 1 molekul elektrolita

(za koncentrovane rastvore uvode se korekcije)

BIOHEMIJA, BIOMEDICINA, TEHNOLOGIJA

Obeležavanje: osmol =Osm = osm = OSm

45

• 0,01 mol NaCl / 1 kg vode:

m = 0,01 mol/kg H2O (10 mmol/kg H2O)

Osmolalnost = 0,02 Osm/kg H2O (20 mOsm/kg H2O )

1 Osm = 1000 mOsm (miliosmola)

Molalnost vsosmolalnost

1 mol = 1000 mmol (milimola)

• Rastvor koji sadrži 0,1 mol glukoze i 0,1 mol NaCl / 1 kg vode:

mglukoza= 0,1 mol/kg H2O (100 mmol/kg H2O )

mNaCl= 0,1 mol/kg H2O (100 mmol/kg H2O )

Osmolalnost = 0,3 Osm/kg H2O (300 mOsm/kg H2O)

46

Osmolarnost –broj osmola po litru rastvora; (Osm/l)

Osmometar –uređaj za merenjeosmolalnosti

Princip rada osmometra zasniva se na sniženja tačke mržnjenja ilinapona pare rastvora.Koligativne osobine zavise od brojačestica i međusobno se mogukombinovati.

Humana krvna plazma ima osmolalnost oko 300 mOsm/kg

(zavisi od temperature)

Biologija: izjednačava osmolalnost i osmolarnost (aproksimacija)

Hemija: insistira na razlici

Za preračunavanje osmolarnosti iz osmolalnosti potrebno je znati gustinu rastvora

Tačka mržnjenja krvne plazme: -0,52oC

47

U klini čkoj praksi više se koristi:

- molarnost od molalnosti

- osmolarnost od osmolalnosti

Uobičajena razlika između osmolalnosti i osmolarnosti: 1 - 2%

Kod koncentrovanih rastvora razlika mnogo veća:

- konverzija osmolalnosti u osmolarnost vrši se primenomraznihjednačina

48

• 0,02 mol NaCl / 1 l rastvora:

c = 0,02 mol/l (20 mmol/l)

Osmolarnost = 0,04 Osm/l (40 mOsm/l)

Molarnost vsosmolarnost

• Rastvor koji sadrži 0,2 mol glukoze i 0,1 mol KCl / 1 l rastvora:

cglukoza= 0,2 mol/l (200 mmol/l)

cKCl = 0,1 mol/l (100 mmol/l)

Osmolarnost = 0,4 Osm/l (400 mOsm/l)

49

A BPočetno sadržiureu 0,1 mol/kg glukozu 0,1 mol/kg

Početno sadržiglukozu 0,2 mol/kg

H2OH2O

Idealna polupropustljiva membrana(propustljiva samo za vodu)

A CPočetno sadržiureu 0,1 mol/kgglukozu 0,1 mol/kg

Početno sadržiNaCl 0,1 mol/kg

H2OH2O

A: Osmolalnost = 200 mOsm/kg H2O

B: Osmolalnost = 200 mOsm/kg H2O

A i B su izoosmotski


C: Osmolalnost = 200 mOsm/kg H2O

A i C su izoosmotski

Nema konačne migracije vode

OSMOZA U ZAVISNOSTI OD OSOBINE MEMBRANE

Nema konačne migracije vode

50

A DPočetno sadržiureu 0,1 mol/kg glukozu 0,1 mol/kg


H2O

Idealna polupropustljiva membrana(propustljiva za vodu)

A EPočetno sadržiureu 0,1 mol/kgglukozu 0,1 mol/kg

Početno sadržiNaCl 0,2 mol/kg

H2O


D: Osmolalnost = 100 mOsm/kg H2O

A je hiperosmotski u odnosu na D


E: Osmolalnost = 400 mOsm/kg H2O

A je hipoosmotski u odnosu na E

Migracija vode: iz rastvora D u A Migracija vode: iz rast vora A u E

Zapremina rastvora A se povećava Zapremina rastvora E se povećava

51

Osmolalnost (osmolarnost) vs toničnost

Osmolalnost /Osmolarnost – osobina rastvora nezavisna od membrane

Toničnost – osobina rastvora u odnosu na određenu membranu

- svečestice u rastvoru doprinose osmolalnosti/osmolarnosti- još jedan način izražavanja kvantitativnog sastava rastvora

- samočestice koje ne prolaze kroz membranu doprinose toničnosti- fiziološka karakteristika

Biološke membrane – nisu idealne membrane (pored vode propustljive su i za neke supstance, npr. ureu, etanol, metanol)

- selektivne membrane

52

A DPočetno sadržiureu 0,1 mol/kg glukozu 0,1 mol/kg


H2O

Idealna polupropustljivamembrana

(propustljiva za vodu)

Ne-idealnapolupropustljivamembrana

(propustljiva za vodu i ureu)

A DPočetno sadržiureu 0,1 mol/kgglukozu 0,1 mol/kg


H2OH2O

urea (vreme=0)

(vreme=t) urea

A: 200 mOsm/kg

D: 100 mOsm/kg

A: 200 mOsm/kg

D: 100 mOsm/kg

A i D izotonični u odnosuna membranu

(urea ne utiče na toničnost)

Nema konačne migracije vodeA je hiperosmotski u odnosu na D

Zapremina rastvora A se povećava

53

- rastvor istog osmotskog pritiska: izotoničan

- rastvor većeg osmotskog pritiska: hipertoničan

- rastvor manjeg osmotskog pritiska: hipotoničan

0,9 % m/V NaCl : izotoničan sa sadržajem eritrocita↓↓↓↓

FIZIOLOŠKI RASTVOR

Izotonični rastvori imaju isti osmotski pritisak, ali ne moraju dasadržeisti broj čestica(ne moraju da budu izoosmotski)

Referentnaćelijska membrana –membrana eritrocita

54

Osmolarnost (mOsm/l) fiziološkog rastvora(0,9 % m/V rastvora NaCl )

mol/l 0,154l 0,1

g/mol 58,5g 0,9

V

ncNaCl ===

Osmolarnost= 2 × c = 2 × 0,154 = 0,308 Osm/l = 308 mOsm/l

0,9 g NaCl→ 100 ml rastvora

55

Eritrocit u rastvoru:

nema promenezapremine

smanjenjezapremine

povećanje zapremine(moguće pucanje)

H2O H2OH2O

izotoničnom hipertoničnom hipotoničnom

ZA UVEŽBAVANJE GRADIVA

56

57

1. Koligativne osobine rastvora zavise:a) samo od prirode rastvaračab) od prirodečestica u rastvoruc) od broja čestica rastvorene supstance u nekom

rastvaraču, a ne i od prirode tih čestica

2. U odnosu na vodu vodeni rastvor glukoze ključa na:a) istoj temperaturib) većoj temperaturic) manjoj temperaturi

3. U odnosu na vodu vodeni rastvor NaCl mrzne na:a) istoj temperaturib) većoj temperaturic) manjoj temperaturi

4. Van′t Hofov faktor (i) pokazuje:a) koliko puta je povećan broj čestica u rastvoru elektrolita u

odnosu na rastvor neelektrolita iste koncentracijeb) za koliko je povećan broj čestica u rastvoru elektrolita u

odnosu na rastvor neelektrolita iste koncentracijec) koliko puta je povećan broj čestica u rastvoru neelektrolita

u odnosu na rastvor elektrolita iste koncentracije 58

5. Hlorovodonik pod istim uslovima (V, T) ima:a) isti gasni (P) i osmotski (Π) pritisakb) veći gasni (P) od osmotskog (Π) pritisakac) manji gasni (P) od osmotskog (Π) pritisaka

(Pre konačnog odgovora razmislite šta se dešava kada se gasoviti HClrastvori u vodi)

6. Koji od sledećih vodenih rastvora je izotoničan sa sadržajem eritrocita?a) 9% NaClb) 0,9% NaCld) 0,09% NaCl

7. 9% vodeni rastvor NaCl je u odnosu na fiziološki rastvor:a) izotoničanb) hipertoničanc) hipotoničan

8. 0,09% vodeni rastvor NaCl je u odnosu na fiziološki rastvor:a) izotoničanb) hipertoničanc) hipotoničan

59

9. Zapremina eritrocita u hipertoničnom rastvoru se:a) povećavab) smanjujec) ne menja

10. Zapremina eritrocita u hipotoničnom rastvoru se:a) povećavab) smanjujec) ne menja

11. Zapremina eritrocita u izotoničnom rastvoru se:a) povećavab) smanjujec) ne menja

12. Zapremina eritrocita u 0,05% vodenom rastvoru NaCl se:a) povećavab) smanjujec) ne menja

13. Zapremina eritrocita u 0,9% vodenom rastvoru NaCl se:a) povećavab) smanjujec) ne menja 60

14. Zapremina eritrocita u 2 % vodenom rastvoru NaClse:a) povećavab) smanjujec) ne menja

15. Izračunati molarnost (mmol/l) i osmolarnost (mOsm/l) 0,9% m/V rastvora NaCl.

16. Izračunati molarnost (mmol/l) i osmolarnost (mOsm/l) 5% m/V rastvora glukoze.

17. U 10 g vode rastvoreno je100 mg NaCl i 100 mg glukoze. Izračunatimolalnost (mmol/kg H2O) NaCl i glukoze u rastvoru, kao i osmolalnost (mOsm/kg H2O) rastvora.

18. Izračunati osmolalnost (mOsm/kg H2O) vodenog rastvora koji mrzne na temperaturi -0,52oC.

19. Koliko mg NaCl treba dodati u 50 g 2% m/m vodenog rastvora glukoze da bi rastvormrznuo na istoj temperaturi kao i krvna plazma (-0,52 oC)?

61

1) 1000 ml rastvora sadrži :Natrijum-hlorid 8,60 g 147 mmol/l Na+

Kalijum-hlorid 0,30 g 4 mmol/lK+

Kalcijum-hlorid 0,34 g 2,3 mmol/lCa2+

156 mmol/l Cl-

Osmolarnost rastvora 309 mOsm/l

2) 1000 ml rastvora sadrži :Natrijum-hlorid 8,60 g 147 mmol/l Na+

Kalijum-hlorid 0,30 g 4 mmol/l K+

Kalcijum-hlorid dihidrat 0,34 g 2,3 mmol/l Ca2+

156 mmol/l Cl-

Osmolarnost rastvora 309 mOsm/l

20. Dati su sastavi rastvora 1 i 2. Proveriti koncentracije jona i osmolarnost ovih rastvora.

Za proveru

Zaklju čak:

Za proveru

62

A BPočetno sadržiureu 0,2 mol/kg H2ONaCl 0,2 mol/kg H2O

Početno sadržiglukozu 0,4 mol/kg H2O

21. Rastvori A i B su razdvojeni membranom propustljivom za vodu i ureu.

A: Osmolalnost = ____ mOsm/kg H2O

B: Osmolalnost = ____ mOsm/kg H2O

Rastvor A je izotoničan / hipotoničan / hipertoničan u odnosu na rastvor B.

Da li postoji migracija vode. Ako je odgovor da, u kom smeru?

Da li se promenila zapremina rastvora A. Ako jeste, kako?

Da li se promenila zapremina rastvora B. Ako jeste, kako?

63

22. Rastvori A i B su razdvojeni membranom propustljivom za vodu i ureu.

A: Osmolalnost = ____ mOsm/kg H2O

B: Osmolalnost = ____ mOsm/kg H2O

A B

Početno sadržiNaCl 0,15 mol/kg H2O

Početno sadržiNaCl 0,1 mol/kg H2Oureu 0,1 mol/kg H2Oglukozu 0,5 mol/kg H2O

Rastvor A je izotoničan / hipotoničan / hipertoničan u odnosu na rastvor B.


Da li se promenila zapremina rastvora A. Ako jeste, kako?

Da li se promenila zapremina rastvora B. Ako jeste, kako?64

A BPočetno sadržiureu 0,2 mol/kg H2ONaCl 0,1 mol/kg H2O

Početno sadržiglukozu 0,2 mol/kg H2Oureu 0,1 mol/kgH2O

M2 - Membrana propustljiva zavodu i ureu

C DPočetno sadržiureu 0,2 mol/kg H2ONaCl 0,1 mol/kg H2O

Početno sadržiglukozu 0,2 mol/kg H2Oureu 0,1 mol/kg H2O

A: Osmolalnost = _____mOs m/kg H2O

B: Osmolalnost = _____ mOsm/kg H2O

C: Osmolalnost = ____ mOsm/kg H2O

D: Osmolalnost = ____ mOsm/kg H2O


Sistem M1 ____________________________

Sistem M2 ____________________________

U pogledu toničnosti kakvi su rastvori: A u odnosu na B ____________________C u odnosu na D ____________________

23. M1 - Membrana propustljiva samo za

vodu

65

1. Izračunati molarnost (mmol/l) i osmolarnost (mOsm/l) 0,45% m/V NaCl.

mol/l 0,077l 0,1

g/mol 58,5g 0,45

V

ncNaCl ===

Osmolarnost= 2 × c = 2 × 0,077 = 0,154 Osm/l = 154 mOsm/l

MrNaCl = 58,5

0,45 g NaCl→ 100 ml rastvora

PRIMERI IZRA ČUNAVANJA

cNaCl= 77 mmol/l

66

2. Izračunati molarnost (mmol/l) i osmolarnost (mOsm/l) 10 % m/V rastvora glukoze.

mol/l 0,556l 0,1

g/mol 180g 10

V

ncglukoza ===

Osmolarnost= cglukoza= 0,556 Osm/l = 556mOsm/l

Mrglukoza= 180

cglukoza= 0,556 mmol/l

10 g glukoze→ 100 ml rastvora

67

mol/kg 0,103kg 0,05

g/mol 58,5g 0,3

m

nm

rastvaračaNaCl ===

mol/kg 0,222kg 0,05

g/mol 180g 2

m

nm

rastvaračaglukoza ===

3. U 50 g vode rastvoreno je 300 mg NaCl, 30 mg KCl i 2 g glukoze. Izračunati molalnost (mmol/kg H2O) NaCl, KCl i glukoze u rastvoru, kao i osmolalnost (mOsm/kg H2O ) rastvora.

Mrglukoza = 180; MrNaCl = 58,5; MrKCl = 74,5

mol/kg 0,00805kg 0,05

g/mol 74,5g 0,03

m

nm

rastvaračaKCl ===

Osmolalnost = 0,103 ×2 + 0,008 ×2 + 0,222 = 0, 444 Osm/kg = 444 mOsm/kg H2O

68

Natrijum-hlorid 6,136 gNatrijum-hidrogenkarbonat 2,940 gKalcijum-hlorid dihidrat 0,2205 g Magnezijum-hlorid heksahidrat 0,1017 gGlukoza monohidrat 1,100 g

4. Preparat MultiBic® u 1000 ml sadrži:

Izračunati:

Na+

Ca2+

Mg2+

HCO3-

Cl-

Glukoza

i osmolarnost (mOsm/l) rastvora

koncentracije (mmol/l)

69

5,58MrNaCl =

84rM3NaHCO =

147Mr O2HCaCl 22=×

203rM OH6MgCl 22=×

198rM OH glukoza 2=

lmmo 105mol 0,105g/mol 58,5

g 6,136nNaCl ===

lmmo 35mol 0,035g/mol 84

g 2,940n

3NaHCO ===

lmmo 1,5mol 101,5g/mol 147

g 0,2205n 3

O2HCaCl 22=×== −

×


g 0,1017n 4

OH6MgCl 22=×== −

×


g 1,1 n 3-

OH glukoza 2=×==

70

[Na+] = 105 + 35 = 140 mmol/l

[Ca2+] = 1,5 mmol/l

[Mg 2+] = 0,5 mmol/l

[HCO3-] = 35 mmol/l

[Cl -] = 105 + 2×1,5 + 2×0,5 = 109 mmol/l

[Glukoza] = 5,56 mmol/l

Osmolarnost= 140 +1,5 + 0,5 + 35 + 109 + 5,56 = 292 mOsm/l

71

5. Koliko mg glukoze treba dodati u 50 g 0,5% m/m rastvora NaCl da bi rastvor mrznuo na istoj temperaturi kao i krvna plazma (-0,52 oC)?

∆t = kf m i

mol/kg 0,0859kg 0,04975

g/mol 58,5g 0,25

m

nm

OHNaCl

2

===

∆t =1,86 × 0,0859 × 2 = 0,32 K (oC)

NaCl

50 g rastvora

0,25 g NaCl

49,75 g H2O

Sniženje temperature koje potiče od NaCl

Molalitet NaCl:

72

Glukoza

0,52 oC - 0,32 oC = 0,20 oC

∆t = kf m

0,20= 1,86 m

m = 0,108 mol/kg H2O

nglukoza= m × mH2O = 0,108 mol/kg × 0,04975 kg = 0,00537 mol

mglukoza= n × M = 0,00537mol × 180 g/mol = 0,967 g = 967 mg

od NaCl od glukoza

(koligativne osobine – sabiraju se)

Ukupno sniženje

(molalitet glukoze)

masa

6. Izračunati osmolalnost (mOsm/kg H2O) vodenog rastvora koji mrznena temperaturi -0,45oC.

∆t = kf m i

osmolalnost

OH Osm/kg 0,2421,86

0,45

1,86

∆tim 2===×

Osmolalnost = 242 mOsm/kg H2O

73

10 i 16-10-2013 rastvori

Documents