10 i 16-10-2013 rastvori
Post on 21-Oct-2015
192 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
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)
H2O - H2O vodonične veze
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 ?
H2O - H2O vodonične veze
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
A: Osmolalnost = 200 mOsm/kg H2O
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
Početno sadržiglukozu 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
A: Osmolalnost = 200 mOsm/kg H2O
D: Osmolalnost = 100 mOsm/kg H2O
A je hiperosmotski u odnosu na D
A: Osmolalnost = 200 mOsm/kg H2O
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
Početno sadržiglukozu 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
Početno sadržiglukozu 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 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?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
Da li postoji migracija vode. Ako je odgovor da, u kom smeru?
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=×== −
×
lmmo 0,5mol 105,0g/mol 203
g 0,1017n 4
OH6MgCl 22=×== −
×
lmmo 5,6mol 105,6g/mol 198
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
top related