Công thức tính áp suất thẩm thấu trong hóa học
|
các thẩm thấu là thông số đo nồng độ của một hợp chất hóa học trong một lít dung dịch, miễn là nó đóng góp vào tính chất chung được gọi là áp suất thẩm thấu của dung dịch nói trên. Show
Theo nghĩa này, áp suất thẩm thấu của dung dịch đề cập đến lượng áp suất cần thiết để làm chậm quá trình thẩm thấu, được định nghĩa là sự đi qua có chọn lọc của các hạt dung môi bằng màng xốp hoặc bán xốp từ dung dịch nồng độ thấp hơn đến tập trung hơn. Ngoài ra, đơn vị được sử dụng để thể hiện lượng hạt hòa tan là osmol (có ký hiệu là Osm), không phải là một phần của Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) được sử dụng ở hầu hết toàn thế giới. Vì vậy, nồng độ chất tan trong dung dịch được xác định theo đơn vị Osmoles trên lít (Osm / l). Chỉ số
Công thứcNhư đã đề cập trước đây, độ thẩm thấu (còn được gọi là nồng độ thẩm thấu) được biểu thị bằng các đơn vị được xác định là Osm / l. Điều này là do mối quan hệ của nó với việc xác định áp suất thẩm thấu và đo độ khuếch tán của dung môi bằng thẩm thấu. Trong thực tế, nồng độ thẩm thấu có thể được xác định là đại lượng vật lý với việc sử dụng máy đo thẩm thấu. Máy đo thẩm thấu là một công cụ được sử dụng để đo áp suất thẩm thấu của dung dịch, cũng như xác định các tính chất chung khác (như áp suất hơi, tăng điểm sôi hoặc trầm cảm điểm đóng băng) để đạt được giá trị độ thẩm thấu của dung dịch. Theo cách này, để tính toán tham số đo này, công thức sau được sử dụng, có tính đến tất cả các yếu tố có thể ảnh hưởng đến đặc tính này.. Độ thẩm thấu = ΣφtôintôiCtôi Trong phương trình này, độ thẩm thấu được thiết lập là tổng kết quả từ việc nhân tất cả các giá trị thu được từ ba tham số khác nhau, sẽ được xác định dưới đây. Định nghĩa các biến trong công thức thẩm thấuỞ vị trí đầu tiên là hệ số thẩm thấu, được biểu thị bằng chữ Hy Lạp phi (phi), giải thích cách giải pháp của hành vi lý tưởng đang đi xa hoặc nói cách khác, mức độ không lý tưởng mà chất tan thể hiện trong giải pháp. Theo cách đơn giản nhất, chỉ mức độ phân ly của chất tan, có thể có giá trị giữa 0 và một, trong đó giá trị tối đa của đơn vị đại diện cho độ phân ly 100%; đó là, tuyệt đối. Trong một số trường hợp - như sucrose- giá trị này vượt quá sự thống nhất; trong khi trong các trường hợp khác, chẳng hạn như muối, ảnh hưởng của tương tác tĩnh điện hoặc lực gây ra hệ số thẩm thấu có giá trị nhỏ hơn thống nhất, ngay cả khi xảy ra sự phân ly tuyệt đối. Mặt khác, giá trị của n chỉ ra lượng hạt trong đó một phân tử có thể được phân tách. Trong trường hợp các loài ion, natri clorua (NaCl), có giá trị n bằng hai, được đưa ra làm ví dụ; trong khi đó trong phân tử glucose không ion hóa, giá trị của n bằng một. Cuối cùng, giá trị của c đại diện cho nồng độ của chất tan, được biểu thị bằng đơn vị mol; và chỉ số i đề cập đến danh tính của một chất tan cụ thể, nhưng nó phải giống nhau khi nhân ba yếu tố được đề cập ở trên và do đó có được tính thẩm thấu. Làm thế nào để tính toán nó?Trong trường hợp hợp chất ion KBr (được gọi là kali bromide), nếu bạn có dung dịch nồng độ tương đương 1 mol / l KBr trong nước, người ta suy ra rằng nó có độ thẩm thấu bằng 2 osmol / l. Điều này là do đặc tính điện ly mạnh của nó, tạo điều kiện cho sự phân ly hoàn toàn của nó trong nước và cho phép giải phóng hai ion độc lập (K+ và Br-) có một số điện tích, sao cho mỗi mol KBr bằng hai osmole trong dung dịch. Tương tự, đối với dung dịch có nồng độ tương đương 1 mol / l BaCl2 (được gọi là bari clorua) trong nước, nó có độ thẩm thấu bằng 3 osmol / l. Điều này là do ba ion độc lập được giải phóng: một ion Ba2+ và hai ion Cl-. Sau đó, từng mol BaCl2 tương đương với ba osmoles trong dung dịch. Mặt khác, các loài không ion không trải qua sự phân ly như vậy và tạo ra một osmol duy nhất cho mỗi mol chất tan. Trong trường hợp dung dịch glucose có nồng độ bằng 1 mol / l, giá trị này bằng 1 osmol / l của dung dịch. Sự khác biệt giữa thẩm thấu và thẩm thấuMột osmol được định nghĩa là số lượng hạt được hòa tan trong một thể tích bằng 22,4 l dung môi, chịu nhiệt độ 0 ° C và gây ra áp suất thẩm thấu bằng 1 atm. Cần lưu ý rằng các hạt này được coi là hoạt động thẩm thấu. Theo nghĩa này, các tính chất được gọi là độ thẩm thấu và độ thẩm thấu đề cập đến cùng một phép đo: nồng độ chất tan trong dung dịch hoặc, nói cách khác, hàm lượng của các hạt chất tan trong dung dịch. Sự khác biệt cơ bản được thiết lập giữa tính thẩm thấu và tính thẩm thấu là ở các đơn vị mà mỗi cái được thể hiện: Độ thẩm thấu được biểu thị bằng số lượng chất trên một thể tích dung dịch (nghĩa là osmol / l), trong khi độ thẩm thấu được biểu thị bằng lượng chất trên một khối lượng dung môi (nghĩa là osmol / kg dung dịch). Trong thực tế, cả hai tham số được sử dụng theo cách không phân biệt, thậm chí biểu hiện ở các đơn vị khác nhau, do thực tế là có sự khác biệt không thể giải thích được giữa tổng cường độ của các phép đo khác nhau. Tài liệu tham khảo
Áp suất thẩm thấu của dung dịch là lượng áp suất tối thiểu cần thiết để ngăn không cho nước chảy vào nó qua màng bán thấm. Áp suất thẩm thấu cũng phản ánh cách nước dễ dàng có thể đi vào dung dịch qua thẩm thấu, như trên màng tế bào. Đối với dung dịch pha loãng, áp suất thẩm thấu tuân theo một dạng của luật khí lý tưởng và có thể được tính toán cung cấp cho bạn biết nồng độ của dung dịch và nhiệt độ. Vấn đề ví dụ này chứng tỏ làm thế nào để tính toán áp suất thẩm thấu của dung dịch sucrose (đường trong bảng) trong nước. Vấn đề áp suất thẩm thấuÁp suất thẩm thấu của dung dịch được điều chế bằng cách thêm 13,65 g sucrose (C 12 H 22 O 11 ) vào đủ nước để tạo ra 250 mL dung dịch ở 25 ° C là bao nhiêu? Dung dịch: Thẩm thấu và áp suất thẩm thấu có liên quan. Thẩm thấu là dòng chảy của dung môi vào dung dịch qua màng bán thấm. Áp suất thẩm thấu là áp suất dừng quá trình thẩm thấu. Áp suất thẩm thấu là một đặc tính kết hợp của một chất vì nó phụ thuộc vào nồng độ chất tan và không phải là tính chất hóa học của nó. Áp suất thẩm thấu được biểu thị bằng công thức:Π = iMRT (lưu ý nó giống như dạng PV = nRT của Luật Khí lý tưởng ) Ở đâuΠ là áp suất thẩm thấu trong atm i = van 't Hoff yếu tố của chất tanM = nồng độ mol trong mol / L R = hằng số khí chung = 0,08206 L · atm / mol · K T = nhiệt độ tuyệt đối trong K Bước 1: - Tìm nồng độ sucrose. Để làm điều này, hãy tìm các trọng lượng nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất: Từ bảng tuần hoàn : C = 12 g / mol H = 1 g / mol O = 16 g / mol Sử dụng trọng lượng nguyên tử để tìm khối lượng phân tử của hợp chất. Nhân các subscript trong công thức nhân với trọng lượng nguyên tử của phần tử. Nếu không có chỉ số, nó có nghĩa là có một nguyên tử. khối lượng mol của sucrose = 12 (12) + 22 (1) + 11 (16) khối lượng mol của sucrose = 144 + 22 + 176 khối lượng mol của sucrose = 342n sucrose = 13,65 gx 1 mol / 342 g n sucrose = 0,04 mol M sucrose = n sucrose / Dung dịch thể tích M sucrose = 0,04 mol / (250 mL x 1 L / 1000 mL) M sucrose = 0,04 mol / 0,25 L M sucrose = 0,16 mol / L Bước 2: - Tìm nhiệt độ tuyệt đối. Hãy nhớ rằng, nhiệt độ tuyệt đối luôn luôn được đưa ra trong Kelvin. Nếu nhiệt độ được đưa ra trong Celsius hoặc Fahrenheit, chuyển nó sang Kelvin. T = ° C + 273 T = 25 + 273 T = 298 KBước 3: - Xác định hệ số van 't Hoff Sucrose không phân ly trong nước; do đó hệ số van 't Hoff = 1.Bước 4: - Tìm áp suất thẩm thấu bằng cách cắm các giá trị vào phương trình. Π = iMRT Π = 1 x 0,16 mol / L x 0,08206 L · atm / mol · K x 298 K Π = 3,9 atmCâu trả lời: Áp suất thẩm thấu của dung dịch sacaroza là 3,9 atm. Mẹo để giải quyết vấn đề áp suất thẩm thấuVấn đề lớn nhất khi giải quyết vấn đề là biết yếu tố vanoff Hoff và sử dụng các đơn vị chính xác cho các thuật ngữ trong phương trình. Nếu một dung dịch hòa tan trong nước (ví dụ, natri clorua), nó cần thiết để có yếu tố không được đưa ra hoặc tìm kiếm nó lên. Làm việc trong các đơn vị của bầu khí quyển cho áp suất, Kelvin cho nhiệt độ, mol cho khối lượng, và lít cho khối lượng. Xem số liệu quan trọng nếu cần chuyển đổi đơn vị.
Áp suất thẩm thấu là gì? Công thức tính và vai trò của áp suất thẩm thấu ra sao? Cũng như có những yếu tố nào ảnh hưởng tới hiện tượng này? Đây là câu hỏi được nhiều bạn học sinh thắc mắc hiện nay. Nếu bạn cũng đang thắc mắc vấn đề này, hãy cùng DINHNGHÍA.VN tìm hiểu bài viết về áp suất thẩm thấu dưới đây nhé! Công thức và khái niệm áp suất thẩm thấu là gì?Áp suất thẩm thấu là gì?Để hiểu được khái niệm và định nghĩa áp suất thẩm thấu là gì, chúng ta cần hiểu về khái niệm của hiện tượng thẩm thấu. Vậy hiện tượng thẩm thấu là gì? Thẩm thấu được hiểu là sự chuyển dịch của dung môi từ những dung dịch có nồng độ thấp sang những dung dịch có nồng độ cao hơn. Sự dịch chuyển sẽ được thông qua màng. Chẳng hạn, ta có dung dịch đường trong nước có nồng độ cao hơn và được ngăn cách với dung dịch đường nồng độ thấp hơn thông qua một màng thở. Theo hiện tượng thẩm thấu, các phân tử nước sẽ di chuyển từ môi trường dung dịch có nồng độ thấp sang nơi có nồng độ cao hơn qua màng. Quá trình này sẽ diễn ra cho đến khi nồng độ của hai dung dịch được cân bằng với nhau. Vậy áp suất thẩm thấu là gì? Áp suất thẩm thấu được hiểu là lực đẩy trong hiện tượng thẩm thấu. Tức là lực đẩy của các phân tử dung môi từ môi trường của dung dịch có nồng độ thấp đến dung môi của dung dịch có nồng độ cao. Và quá trình này vẫn được diễn ra qua màng. Ngoài ra, có rất nhiều người thắc mắc, áp suất thẩm thấu cao là gì? Có thể hiểu, áp suất thẩm thấu cao là áp suất thẩm thấu có lực đẩy mạnh. Vì thế, trong hiện tượng thẩm thấu, các phân tử sẽ di chuyển qua màng nhanh hơn.  Công thức tính áp suất thẩm thấu là gì?Trong vật lý học, áp suất thẩm thấu được tính theo công thức: P = RTC Trong đó:
Áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào những yếu tố nào?Áp suất thẩm thấu ở cả động vật và thực vật đều phụ thuộc vào nồng độ các phân tử bé và ion. Tuy nhiên, đối với động vật, áp suất thẩm thấu còn phụ thuộc vào sinh lí tế bào ở từng giai đoạn và đặc biệt là màng lipoprotein. Đây là màng có vai trò trong việc vận chuyển lipid trong máu, qua đó giúp máu lưu thông hiệu quả hơn. Áp suất thẩm thấu của máuVậy là chúng ta đã tìm hiểu xong áp suất thẩm thấu là gì. Tuy nhiên, nhắc tới áp suất thẩm thấu, chúng ta không thể bỏ qua áp suất thẩm thấu của máu. Đây là một hiện tượng có vai trò quan trọng trong cơ thể người. Áp suất thẩm thấu của máu sẽ quyết định sự phân phối nước. Áp suất thẩm thấu trong máu do các muối khoáng có trong huyết tương tạo nên. Trong đó, chủ yếu là muối NaCl. Phân loại áp suất thẩm thấu của máuHiện nay, áp suất thẩm thấu trong máu được chia thành 2 loại:
Vai trò của áp suất thẩm thấu trong máuSự ổn định áp suất thẩm thấu trong máu có ý nghĩa sinh lý rất quan trọng đối với cơ thể người và động vật. Nếu giá trị của áp suất thẩm thấu ở hồng cầu và huyết tương là ngang bằng nhau, thì hồng cầu sẽ giữ nguyên được các hình dạng và kích thước của nó. Ngoài ra, khi ta cho hồng cầu vào dung dịch muối NaCl có áp suất thẩm thấu lớn hơn áp suất thẩm thấu của hồng cầu, thì hồng cầu sẽ bị teo lại. Nếu bỏ hồng cầu vào dung dịch có áp suất thẩm thấu nhỏ hơn áp suất thẩm thấu của hồng cầu thì nước sẽ đi vào hồng cầu. Do đó, hồng cầu sẽ được căng phồng dần lên. Khi tăng quá mức sẽ tạo ra hiện tượng dung huyết. Vai trò của áp suất thẩm thấu là gì?Trong hồng cầu, áp suất thẩm thấu có vai trò vô cùng quan trọng. Vậy đối với cơ thể người và động vật nói chung, áp suất thẩm thấu có vai trò gì? Áp suất thẩm thấu giữ vai trò cân bằng. Khi ta thay đổi áp suất thẩm thấu có thể làm thay đổi hàm lượng nước có trong tế bào. Từ đó dẫn tới sự rối loạn chức năng tế bào. Đối với thực vật, hiện tượng thẩm thấu giúp cây có thể hút nước và khoáng chất trong đất để sinh trưởng và phát triển. Sự thay đổi áp suất thẩm thấu có thể gây hại cho cây , thậm chí khiến cây bị chết. Đối với thực vật, áp suất thẩm thấu giúp lưu thông máu và phân phối nước trong cơ thể. Đồng thời ngăn chặn tình trạng mất nước. Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về áp suất thẩm thấu là gì, cũng như vai trò và công thức của áp suất thẩm thấu. Để hiểu hơn về phần kiến thức này, chúng ta có thể tìm hiểu trên internet thông qua từ khóa như áp suất thẩm thấu wikipedia. Và nếu có bất cứ thắc mắc về bài viết áp suất thẩm thấu là gì, hãy để lại nhận xét dưới đây để cùng DINHNGHIA.VN trao đổi tìm ra lời giải nhé! Xem thêm >>> Định luật 1 Newton: Nội dung, Công thức và Ý nghĩa Xem thêm >>> Sự nhiễm điện do cọ xát là gì? Lý thuyết và Cách giải một số bài tập Please follow and like us:
|
