domingo, 17 de septiembre de 2023

Biofísica 2.2 Fenómenos de Transporte (20) 1. Difusión

 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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