Biofísica Cisale Final Agosto 20 1 Fluidos

1. Se sumerge un osmómetro que contiene una solución acuosa de cloruro de sodio totalmente disociado en un vaso de precipitados que contienen una solución acuosa de glucosa 310 mosmolar. Se enrasa el nivel de líquido en el vaso de precipitados con el cero de la columna del osmómetro. Todo el sistema se encuentra a 20ºC y la densidad e ambas soluciones es de 1,1g/mL. En el equilibrio, la columna de líquido dentro del osmómetro alcanza una altura de 2,6 decímetros. Determine la molaridad (en mol/L) de la solución de cloruro de sodio que se había colocado en el osmómetro.

g =  980 cm/s² = 9,8 m/s² ; R = 0,082 L atm/K mol = 8,31 J/K mol = 2 cal/K mol

 

Πg = Π + Pcol

 

donde

Πg = presión osmótica de la solución de la glucosa = Osm R T (ecuación de Van´t Hoff)

Osm = osmolaridad = M i

M = molaridad = 310 mili osmoles/L = 310 osmoles/m³

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones por partícula = 1 (la glucosa no se disocia)

g = grado de disociación =1

R = constante de los gases = 8,31 J / mol K

T = temperatura = 20ºC + 273 = 293 K

 

Πg = 310 osmoles/m³ 8,31 J/mol K 293 K = 754.797 Pa

 

Π = presión osmótica de la solución de NaCl = Osm R T

Osm = osmolaridad = M i

M = molaridad

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones por partícula = 2 (NaCl se disocia en 2 iones)

g = grado de disociación =1 (totalmente disociado)

R = constante de los gases = 8,31 J / mol K

T = temperatura = 20ºC + 273 = 293 K

 

Π = M 2 * 8,31 J/mol K 293 K = 4.869,66 M J/mol

 

Pcol = presión de la columna = δ g h

δ = densidad de la solución = 1,1 gr/ml = 1100 kg/m³

g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s²

h = altura del osmómetro = 2,6 dm = 0,26 m

 

Pcol = 1100 kg/m³  9,8 m/s² 0,26 m = 2.803 Pa

 

Reemplazando y despejando M

M = (Πg – Pcol) / (υ g R T) = (754.797 Pa – 2.803 Pa) / (4.869,66 J/mol) = 154,42 osm/m³ = 154 m osm