خصائص محلول مفرط التوتر ، وكيفية تحضيره وأمثلة

ال حل مفرط التوتر هو واحد يكون فيه الضغط الاسموزي أعلى في محيط الخلية. لتسوية هذا الاختلاف ، يتدفق الماء من الداخل إلى الخارج ، مما يسبب انكماشه. في الصورة السفلى ، يمكن ملاحظة حالة الخلايا الحمراء بتركيزات مختلفة.

في هذه الخلايا يتم تسليط الضوء على تدفق المياه مع الأسهم ، ولكن ما هو tonicity؟ وكذلك ، ما هو الضغط الاسموزي؟ هناك العديد من التعاريف لمصطلح الحل. على سبيل المثال ، يمكن أن يطلق عليه اسمية من محلول مقارنة بالبلازما.

يمكن أن يشير أيضًا إلى تركيز المحاليل المذابة في محلول ، مفصولًا عن البيئة المحيطة بواسطة غشاء يرشد اتجاه ومدى انتشار الماء من خلال هذا.

وبالمثل ، يمكن اعتباره قدرة محلول خارج الخلية على نقل الماء إلى خلية أو إلى خارجها.

يمكن أن تتمثل الفكرة الأخيرة في قياس الضغط الاسموزي الذي يعارض تدفق الماء عبر غشاء نصف نافذ. ومع ذلك ، فإن التعريف الأكثر شيوعًا للسمنة هو التعريف الذي يشير إلى أنه الأسمولية البلازمية ، والتي لها قيمة 290 mOsm / L للمياه.

يتم الحصول على قيمة الأسمولية البلازمية عن طريق قياس النقص في نقطة التجميد (خاصية تلازمية).

مؤشر

• 1 خصائص متلازمة
• 2 حساب الأسمولية والأسمولية
  • 2.1 معامل التناضح
• 3 خصائص محلول مفرط التوتر
• 4 كيفية تحضير محلول مفرط التوتر?
• 5 أمثلة
  • 5.1 مثال 1
  • 5.2 مثال 2
• 6 المراجع

خصائص Collative

الضغط الاسموزي هو واحد من الخصائص التجريبية. هذه هي تلك التي تعتمد على عدد الجسيمات وليس على طبيعتها ، سواء في الحل أو في طبيعة المذيب.

لذلك ، لا يهم بالنسبة لهذه الخصائص إذا كان الجسيم عبارة عن ذرة من Na أو K ، أو جزيء من الجلوكوز ؛ الشيء المهم هو رقمه.

الخواص المتلازمة هي: الضغط الأسموزي ، انخفاض نقطة التجميد أو التجمد ، انخفاض ضغط البخار وزيادة نقطة الغليان.

لتحليل هذه الخصائص للحلول أو التعامل معها ، من الضروري استخدام تعبير عن تركيز الحلول بخلاف تلك المعبر عنها عادة.

يتم تحديد تعبيرات التركيزات مثل المولية ، والبشاعة والحياة الطبيعية بمذاب معين. على سبيل المثال ، يقال إن الحل هو 0.3 مولار في NaCl ، أو 15 mEq / L Na⁺, الخ.

ومع ذلك ، عند التعبير عن التركيز في الأسمول / لتر أو في الأسمول / لتر من H₂أو ، لا يوجد تحديد للمذاب ولكن عدد الجزيئات في المحلول.

حساب الأسمولية والأسمولية

بالنسبة للبلازما ، يفضل استخدام الأسمولية المحسوبة بالمللي مول / لتر من الماء ، mOsm / kg من الماء ، Osm / L من الماء أو Osm / kg من الماء..

والسبب في ذلك هو وجود البروتينات في البلازما التي تحتل نسبة مئوية مهمة من حجم البلازما - حوالي 7 ٪ - السبب في إذابة بقية المواد المذابة في حجم أصغر من لتر.

في حالة حلول المحاليل ذات الوزن الجزيئي المنخفض ، يكون الحجم الذي تحتله هذه العناصر منخفضًا نسبيًا ، ويمكن حساب الأسمولية والأسمولية بنفس الطريقة دون حدوث خطأ كبير.

الأسمولية (محلول mOsm / L) = molarity (ملمول / لتر) ∙ v ∙ g

الأسمولية (mOsm / L من H₂O) = molality (مليمول / لتر من H₂O) ∙ v ∙ g

v = عدد الجسيمات التي ينفصل فيها المركب في محلول ، على سبيل المثال: ينحل NaCl إلى جزيئين: Na⁺ و Cl^-, لذلك الخامس = 2. 

CaCl₂ في محلول مائي ينقسم إلى ثلاث جسيمات: كاليفورنيا²⁺ و 2 Cl^-, لذلك الخامس = 3. FeCl₃ في الحل ينفصل إلى أربعة جسيمات: Fe³⁺ و 3 Cl^-.

الروابط التي تنفصل هي الروابط الأيونية. ثم ، من المركبات الموجودة في بنيتها ، لا تنفصل الروابط التساهمية فقط ، على سبيل المثال: الجلوكوز والسكروز واليوريا وغيرها. في هذه الحالة ، ت = 1.

معامل التناضح

عامل التصحيح "g" هو ما يسمى بالمعامل الاسموزي الذي تم إنشاؤه لتصحيح التفاعل الكهروستاتيكي بين الجزيئات المشحونة كهربائياً في المحلول المائي. تتراوح قيمة "g" من 0 إلى 1. المركبات ذات السندات غير القابلة للفصل - أي التساهمية - لها قيمة "g" من 1.

يكون للكهارل في المحاليل المخففة للغاية قيمة "g" قريبة من 1. على العكس ، كلما زاد تركيز محلول الإلكتروليت ، تنخفض قيمة "g" ويقال إنها تقترب من الصفر..

عندما يزيد تركيز مركب إلكتروليتي ، يزداد عدد الجزيئات المشحونة كهربائيًا في المحلول بنفس الطريقة ، مما يزيد من إمكانية التفاعل بين الجسيمات المشحونة إيجابًا والجزيئات المشحونة سالبًا..

هذا نتيجة أن عدد الجسيمات الحقيقية يتناقص مقارنة بعدد الجسيمات النظرية ، لذلك هناك تصحيح لقيمة الأسمولية أو الأسمولية. يتم ذلك بمعامل الاسموزي "g".

خصائص محلول مفرط التوتر

الأسمولية في محلول مفرط التوتر أكبر من 290 mOsm / L من الماء. في حالة ملامسة البلازما من خلال غشاء نصف نافذ ، فإن الماء سوف يتدفق من البلازما إلى المحلول مفرط التوتر حتى يتم الوصول إلى توازن تناضحى بين الحلين..

في هذه الحالة ، يحتوي البلازما على تركيز جزيئات الماء أعلى من المحلول مفرط التوتر. في الانتشار السلبي ، تميل الجسيمات إلى الانتشار من المواقع التي يكون تركيزها أعلى في الأماكن التي تكون فيها أقل. لهذا السبب ، يتدفق الماء من البلازما إلى محلول مفرط التوتر.

إذا تم وضع كريات الدم الحمراء في محلول مفرط التوتر ، فسوف يتدفق الماء من كريات الدم الحمراء إلى المحلول خارج الخلية ، مما يؤدي إلى انكماشه أو تكثيفه..

وبالتالي ، فإن المقصورة داخل الخلايا والمقصورة خارج الخلية لها نفس الأسمولية (290 mOsm / L من الماء) ، حيث يوجد توازن تناضحي بين مقصورات الجسم.

كيفية إعداد حل مفرط التوتر?

إذا كانت الأسمولية في البلازما 290 mOsm / L من H₂أو ، الحل مفرط التوتر يحتوي على الأسمولية أكبر من تلك القيمة. لذلك ، لديك عدد لا حصر له من حلول مفرط التوتر.

أمثلة

مثال 1

إذا كنت ترغب في إعداد حل CaCl₂ مع الأسمولية من 400 mOsm / L من H₂أو: العثور على غرام / لتر من H₂أو CaCl₂ مطلوب.

معطيات

- الوزن الجزيئي لـ CaCl₂= 111 جم / مول

- الأسمولية = molality ∙ v ∙ g

- molality = الأسمولية / v ∙ g

في هذه الحالة فإن CaCl₂ يذوب في ثلاث جسيمات ، لذلك v = 3. يفترض أن قيمة المعامل الاسموزي هي 1 ، إذا لم تكن هناك جداول g للمركب.

molality = (400 mOsm / L من H₂O / 3) ∙ 1

= 133.3 مليمول / لتر من H₂O

= 0.133 مول / لتر₂O

g / L من H₂O = مول / لتر من H₂O ∙ جم / مول (الوزن الجزيئي)

= 0.133 مول / لتر₂O ∙ 111 جم / مول

= 14.76 جم / لتر من H₂O

لإعداد حل CaCl₂ من الأسمولية من 400 mOsm / L من H₂O (مفرط التوتر) ، يزن 14.76 غرام من CaCl₂, ثم أضف لترًا من الماء.

يمكن اتباع هذا الإجراء لإعداد أي محلول مفرط التوتر من الأسمولية المرغوبة ، شريطة افتراض قيمة 1 للمعامل الاسموزي "g".

مثال 2

تحضير محلول الجلوكوز مع الأسمولية من 350 mOsm / L من H₂O.

معطيات

- الوزن الجزيئي للجلوكوز 180 جم / مول

- ت = 1

- جم = 1

لا ينفصل الجلوكوز لأنه يحتوي على روابط تساهمية ، لذا v = 1. نظرًا لأن الجلوكوز لا ينفصل إلى جزيئات مشحونة كهربائيًا ، فلا يمكن أن يكون هناك تفاعل كهروستاتي ، لذلك g تساوي 1.

ثم ، بالنسبة للمركبات غير القابلة للانفصال (مثل حالة الجلوكوز والسكروز واليوريا ، إلخ) ، تكون الأسمولية مساوية للدمولية.

محلول الحل = 350 مليمول / لتر H₂O

molality = 0.35 mol / L H₂O.

g / L من H₂O = molality weight الوزن الجزيئي

= 0.35 مول / لتر₂O ∙ 180 جم / مول

= 63 جم / لتر من H₂O

مراجع

1. Fernández Gil، L.، Liévano، P. A. and Rivera Rojas، L. (2014). تقرير عن منشط حل الكل في واحد ضوء متعدد الأغراض. العلوم والتكنولوجيا للصحة البصرية ، 12 (2) ، 53-57.
2. Jimenez، J.، Macarulla، J. M. (1984). الكيمياء الفيزيولوجية الفسيولوجية. التحرير Interamericana. الطبعة السادسة.
3. جانونج ، و.ف. (2004). علم وظائف الأعضاء الطبية تحرير. الدليل الحديث. الطبعة ال 19
4. ويكيبيديا. (2018). تحظرب. تم الاسترجاع في 10 مايو 2018 ، من: en.wikipedia.org
5.  آن ماري هيلمنستين ، دكتوراه (2 يونيو 2017). الضغط الأسموزي والسمنة. تم الاسترجاع في 10 مايو 2018 ، من: thinkco.com