Un recipiente con una solución de pepsina en agua de concentración 0,1 moles/L se pone en contacto mediante un tubo de 20 cm de longitud con otro recipiente que contiene una solución más diluida de la misma sustancia. Ambas soluciones están a 20 ºC. Si se observa una densidad de flujo difusivo inicial de 10^-12 mol/ (cm2s)
El coeficiente de difusión de la pepsina en agua a 20
ºC es 9 x10^-11 m² /s.
a. ¿cuál es la concentración inicial aproximada de la
solución de pepsina del segundo recipiente?
Φ = – D ΔC / Δx (Ley de Fick)
donde
Φ = densidad de flujo difusivo
inicial = 10^-12 moles/ (cm2 s) (10^4 cm2/1
m2) = 10^-8 moles / (m2 s)
D = coeficiente de difusión de la pepsina
en agua a 20 ºC = 9 x 10^-11
m² /s
ΔC = variación de la concentración = C1 –
C2
C1 = concentración inicial del recipiente
1 = 0,1 mol / L (10^3 dm3 / 1 m3) = 100 moles/m3
C2 = concentración inicial del recipiente
2
Δx = longitud del tubo = 20 cm = 0,2
m
Reemplazando y despejando C2
C2 = C1 - Φ
Δx
/ D = 100 moles/m3 - 10^-8 moles / (m2 s) * 0,2
m / 9 x 10^-11 m²/s = 77,78 moles/m3
b. ¿cambia ese valor al transcurrir el tiempo? Por qué?
La concentración inicial
no cambia.
La concentración en cada
recipiente cambia con el transcurso del tiempo; por el flujo de partículas de soluto de un recipiente al otro.
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