Este problema de ejemplo demuestra cómo calcular la cantidad de soluto que se debe agregar para crear una presión osmótica específica en una solución.
Problema de ejemplo de presión osmótica
¿Cuánta glucosa (C 6 H 12 O 6 ) por litro debe usarse para una solución intravenosa para igualar la presión osmótica de la sangre de 7.65 atm a 37 grados Celsius? Solución: La ósmosis es el flujo de un disolvente a una solución a través de una membrana semipermeable. La presión osmótica es la presión que detiene el proceso de ósmosis. La presión osmótica es una propiedad coligativa de una sustancia, ya que depende de la concentración del soluto y no de su naturaleza química. La presión osmótica se expresa mediante la fórmula:
Π = iMRT
donde Π es la presión osmótica en atm, i = factor de van 't Hoff del soluto, M = concentración molar en mol / L, R = constante universal de gas = 0.08206 L · atm / mol · K, y T = temperatura absoluta en Kelvin. Paso 1: Determine el factor de van 't Hoff. Dado que la glucosa no se disocia en iones en solución, el factor de van 't Hoff = 1. Paso 2: Encuentre la temperatura absoluta. T = Grados Celsius + 273 T = 37 + 273 T = 310 Kelvin Paso 3: Encuentre la concentración de glucosa. Π = iMRT M = Π / iRT M = 7.65 atm / (1) (0.08206 L · atm / mol · K) (310) M = 0.301 mol / L Paso 4: Calcula la cantidad de sacarosa por litro. M = mol / Volumen Mol = M · Volumen Mol = 0.301 mol / L x 1 L Mol = 0.301 mol De la tabla periódica : C = 12 g / mol H = 1 g / mol O = 16 g / mol Masa molar de glucosa = 6 (12) + 12 (1) + 6 (16) Masa molar de glucosa = 72 + 12 + 96 Masa molar de glucosa = 180 g / mol Masa de glucosa = 0,301 mol x 180 g / 1 mol Masa de glucosa = 54,1 gramos Respuesta: Se deben utilizar 54,1 gramos por litro de glucosa para una solución intravenosa para igualar la presión osmótica de la sangre de 7,65 atm a 37 grados Celsius.
¿Qué sucede si obtiene una respuesta incorrecta?
La presión osmótica es fundamental cuando se trata de células sanguíneas. Si la solución es hipertónica al citoplasma de los glóbulos rojos, las células se encogerán a través de un proceso llamado creación . Si la solución es hipotónica con respecto a la presión osmótica del citoplasma, el agua se precipitará hacia las células para intentar alcanzar el equilibrio. Esto puede provocar la explosión de los glóbulos rojos. En una solución isotónica, los glóbulos rojos y blancos mantienen su estructura y función normales.
Es importante recordar que puede haber otros solutos en la solución que afecten la presión osmótica. Si una solución es isotónica con respecto a la glucosa, pero contiene más o menos especies iónicas (iones sodio, iones potasio, etc.), estas especies pueden migrar dentro o fuera de una célula para intentar alcanzar el equilibrio.