Заказ №38812

67. Глазные капли можно приготовить растворением 0,3 г иодида калия в 10 мл воды. Определить осмотическое давление такого раствора при 25оС. Степень диссоциации иодида калия равна 0,86. Дано: m(KI)=0,3г V(H2O)=10мл=10-5м 3 T=250C=298К 𝛼=0,86 Найти: 𝜋=Росм -?

Решение:

Если два раствора, из которых один более концентрирован, т. е. содержит больше растворенного вещества, чем второй, разделены полупроницаемой перепонкой, пропускающей растворитель, например воду, но не пропускающей растворенного вещества, то вода переходит в более концентрированный раствор. Сила, которая обусловливает движение растворителя через полупроницаемую мембрану, называется осмотическим давлением. Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости имеет большое значение в регуляции обмена воды между кровью и тканями. Изменение осмотического давления жидкости, окружающей клетки, ведет к нарушениям водного обмена в них. Это можно видеть на примере эритроцитов, которые, будучи погружены в раствор NaCl, обладающий большим осмотическим давлением, чем плазма крови, теряют воду, резко уменьшаются в объеме и сморщиваются. Эритроциты, помещенные в раствор NaCl с меньшим осмотическим давлением, наоборот, набухают, увеличиваются в объеме и в конечном итоге могут разрушиться. У человека депрессия крови равна 0,56—0,58, и, следовательно, осмотическое давление равно 7,6— 8,1 атм. Около 60% этого давления приходится на долю NaCl. Величина осмотического давления эритроцитов и других клеток тела такая же, как и окружающей их жидкости. Осмотическое давление (обозначается π)— избыточное гидростатическое давление на раствор, отделённый от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану. Это давление стремится уравнять концентрации обоих растворов вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя. Мера градиента осмотического давления, то есть различия водного потенциала двух растворов, разделённых полупроницаемой мембраной, называется тоничность. Раствор, имеющий более высокое осмотическое давление по сравнению с другим раствором, называется гипертоническим, имеющий более низкое — гипотоническим. Осмотическое давление может быть весьма значительным. 33 Рис. 1 Взаимодействие эритроцитов с растворами в зависимости от их осмотического давления. Если же подобный раствор находится в замкнутом пространстве, например, в клетке крови, то осмотическое давление может привести к разрыву клеточной мембраны. Именно по этой причине лекарства, предназначенные для введения в кровь, растворяют в изотоническом растворе, содержащем столько хлорида натрия (поваренной соли), сколько нужно, чтобы уравновесить создаваемое клеточной жидкостью осмотическое давление. Если бы вводимые лекарственные препараты были изготовлены на воде или очень сильно разбавленном (гипотоническом по отношению к цитоплазме) растворе, осмотическое давление, заставляя воду проникать в клетки крови, приводило бы к их разрыву. Если же ввести в кровь слишком концентрированный раствор хлорида натрия (3- 5-10 %, гипертонические растворы), то вода из клеток будет выходить наружу, и они сожмутся. Величина осмотического давления, создаваемая раствором, зависит от количества, а не от химической природы растворенных в нём веществ (или ионов, если молекулы вещества диссоциируют), следовательно, осмотическое давление является коллигативным свойством раствора. Чем больше концентрация вещества в растворе, тем больше создаваемое им осмотическое давление. Это правило, носящее название закона осмотического давления, выражается простой формулой, очень похожей на некий закон идеального газа: , где i — изотонический коэффициент раствора; C — молярная концентрация раствора, выраженная через комбинацию основных единиц СИ, то есть, в моль/м3 , а не в привычных моль/л; R =8,314 Дж/(моль*К)— универсальная газовая постоянная; T — термодинамическая температура раствора. Это показывает также схожесть свойств частиц растворённого вещества в вязкой среде растворителя с частицами идеального газа в воздухе.