Biofísica Cisale Final Jul 23 5. Fisicoquímica

Se necesita calcular la concentración de una solución acuosa de BaCl2, el cual se encuentra totalmente disociado. Para esto se coloca esta solución en un osmómetro y se sumerge en un vaso de precipitado con agua destilada encontrándose los líquidos nivelados y separados por una membrana semipermeable pura, Al cabo de un tiempo se observa que la altura de la columna de líquido del osmómetro es de 15 cm. Si la temperatura del sistema es de 25°C y la densidad de la solución es 1250 kg/m³, determinación de dicha solución expresada en molaridad.

Datos: g = 9,8 m/s²; 1 atm = 760 mmHg = 1,013 x 10^5 Pascales = 1,013 x 10^6 barias

 

Π = Ph

 

Donde

Π = presión osmótica = Osm R T

Osm = osmolaridad = M i

M = Molaridad

i = factor de Van´t Hoff = υ g

υ = número de iones del BaCl2 = 3

g = grado de disociación = 1 (totalmente disociado)

R = constante de los gases ideales = 8,314 J/mol K

T = temperatura (en Kelvin) = 25°C + 273 = 298 K

 

Ph = presión hidrostática = δ g h

δ = densidad = 1250 kg/m³

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

h = altura de la columna del osmómetro = 15 cm = 0,15 m

 

Reemplazando y despejando Osm

Osm = δ g h / (R T = 1250 kg/m³ 9,8 m/s² 0,15 m / (8,314 J/mol K 298 K) = 0,742 mol/m³

 

Reemplazando y despejando M

M = Osm / i = 0,742 mol / m³ / 3 = 0,247 mol / m³ (1 m³ / 1000 L) = 2,47 x 10^-4 M