Biofísica UBA XXI Final Feb 22 46. Fenómenos de transporte

Dos soluciones acuosas se colocan en un osmómetro separadas por una membrana semipermeable pura. En la campana del osmómetro se coloca una solución 0,045 osmolar. En el vaso de precipitados se coloca una solución de NaCl totalmente disociado con una molaridad de 0,02 moles por litro. Indique la altura que ascenderá la columna.

1 mmHg = 1333 barias, 1 atm = 1,013. 10⁶ barias, g = 9,8 m/s²,

 densidad de ambas soluciones = 1,01 g/cm³, temperatura de las soluciones = 27°C.

 

	a) 1,24 . 10-4 cm	X	b) 12,6 dm
	c) 6,29 m		d) 1007 cm
	e) 113,3 dm		f) 3,12 m

 

 

Solución en la campana

 

Πc = Osm R T

 

Donde

Πc = presión osmótica de la solución en la campana

Osm = osmolaridad = 0,045 osmolar

R = constante de los gases ideales = 0,082 L.atm/K.mol

T = temperatura = 27ºC + 273 = 300 K

 

Reemplazando

Πc = 0,045 osm 0,082 L.atm/Kmol 300 K =1,107 atm

 

Solución en el vaso

 

Πv = Osm R T

 

Donde

Πv = presión osmótica de la solución en el vaso

Osm =  M i

M = molaridad = 0,02 mol/L

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones por molecula = 2 (el NaCl se disocia en dos iones)

g = grado de disociación ó coeficiente osmótico = 1 (totalmente disociado)

R = constante de los gases ideales = 0,082 L.atm/K.mol

T = temperatura = 27ºC + 273 = 300 K

 

Reemplazando

Πv = 0,02 mol/L * 2 * 1 * 0,082 L.atm/Kmol 300 K =0,984 atm

 

En el Osmómetro

 

ΔΠ = P = δ g h

 

donde

P = presión de la columna = Πc – Πv = 1,107 atm – 0,984 atm = 0,123 atm (101.300 Pa/atm) = 12.459,9 Pa

δ = densidad del líquido = 1,01 g/cm³ = 1.010 kg/m³

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

h = altura de la columna

 

Reemplazado y despejando h

h = P / (δ g) = 12.459,9 Pa /(1.010 kg/m³ * 9,8 m/s² ) = 1,258 m = 12,6 dm