Biofísica Cisale Final Feb 22 3. Fisicoquímica

 Un soluto posee un coeficiente de difusión de 5 x 10^-10 m²/s. Teniendo en cuenta que dicho soluto se encuentra en un compartimiento interno con una concentración de 42 mol/m³ y está conectado mediante un tubo de 4 cm de longitud con un compartimiento externo y su flujo es de 1 x 10^-12 mol/cm³s. Determine la concentración en moles/cm³ del soluto en el compartimiento externo.

 

φ = D A ΔC / Δx (Ley de Fick)

 

donde

φ = flujo de partículas

A = superficie lateral del tubo

Φ = densidad de flujo = φ / A = 1 x 10^-12 mol/cm³s

D = coeficiente de difusión = 5 x 10^-10 m²/s (10^4 cm²/ 1 m²) = 5 x 10^-6 cm²/s

Δx = longitud del tubo = 4 cm

ΔC = variación de la concentración = Cext – Cint

Cext = concentración externa

Cint = concentración interna = 42 mol/m³ (1 m³ / 10^6 cm³) = 4,2 x 10^-5 mol/cm³

 

Reemplazando y despejando Cext

Cext = Φ Δx / D + Cint = 1 x 10^-12 mol/cm³s 4 cm / 5 x 10^-6 cm²/s + 4,2 x 10^-5 mol/cm³ = 4,28 x 10^-5 mol/cm³