Biofísica 2 opción múltiple 2 Fenómenos de transporte 4 Difusión

Fluidos 2.4. Una membrana celular de 8 nm de espesor tiene 10¹⁰ poros por centímetro cuadrado. Al colocarla entre dos soluciones de diferente concentración se mide el flujo difusivo encontrándose que el cociente entre éste y la diferencia de concentraciones es 5,7 x 10^-3cm/s. Sabiendo que el coeficiente de difusión es 2,6 x 10^-5 cm²/s, el radio de los poros tiene un valor comprendido entre:

 a) 0,01 y 0,1 nm   █ b) 0,1 y 1 nm    c) 1 y 10 nm     

 d) 10 y 100 nm        e)100 y 200 nm    f) faltan datos

Ley de Fick

Φ = – D (c2 – c1) / Δx

donde

Φ = densidad de flujo = φ /A

φ = flujo difusivo

A = área de los poros = cantidad de poros * área de un poro = 10¹⁰ / cm² π radio²

D = coeficiente de difusión = 2,6 x 10^-5 cm² s^-1  

c1 = concentración del recipiente 1

c2 = concentración del recipiente 2

Δx = longitud del poro = espesor de la membrana = 8 nm = 8 x 10^-7 cm

φ / (c2 – c1) = 5,7 x 10^-3cm/s

Reemplazando y despejando A

φ /A =  – D (c2 – c1) / Δx

A = φ Δx / D (c2 – c1) = 5,7 x 10^-3 cm/s 8 x 10^-7  cm / 2,6 x 10^-5 cm²s^-1 

radio²  = (5,7 x 10^-3 cm/s 8 x 10^-7 cm / 2,6 x 10^-5 cm²s^-1 ) / (10¹⁰  / cm² π ) = 5,58 x 10^-15 cm²

radio = (5,58 x 10^-15 cm²)^1/2 = 7,47 x 10^-8  cm   = 7,47 x 10^-1  nm = 0,75 nm  < -------  b)