Biofísica 2.2 Fenómenos de Transporte (20) 14. Osmosis

 Dos soluciones diluidas, a 27 ºC, están separadas por una membrana fija semipermeable, siendo sus concentraciones 0,1 M de NaCl (derecha) y 0,1 M de CaF2 (izquierda). El CaF2 se ioniza completamente separándose en dos iones F^- y un ion Ca⁺⁺. Sobre los extremos de ambos se encuentran émbolos (sin rozamiento) de igual área sobre los que se aplican fuerzas F1 y F2 (según muestra la figura) que generan respectivas presiones P1 y P2.

 

 Recipiente de la izquierda (I)

P1 = F1/A

ΠI =  OsmI R T

 

Donde

P1 = presión generada por la fuerza 1 = F1 /A

F1 = fuerza 1

A = área del embolo

 

ΠI = presión osmótica izquierda

OsmI = osmolaridad de la solución de la izquierda = MI iI

MI = molaridad de la solución de la izquierda = 0,1 M

.iI = factor de Van´t Hoff = 3 (CaF2 se disociada en 3 iones)

 

R = constante de los gases ideales

T = temperatura de la solución (en Kelvin)

 

Reemplazando

ΠI =  0,3 M R T 

 

 

Recipiente de la derecha (D)

P2 = F2/A

ΠD =  OsmD R T

 

Donde

P2 = presión generada por la fuerza 2 = F2 /A

F2 = fuerza 2

 

ΠD = presión osmótica derecha

I OsmD = osmolaridad de la solución de la derecha = MD iD

MD = molaridad de la solución de la derecha = 0,1 M

.iD = factor de Van´t Hoff = 2 (NaCl se disociada en 2 iones)

 

Reemplazando

ΠD =  0,2 M R T 

 

 ¿Cuál es la única afirmación correcta?

 

 Si P1 = P2 fluye agua de izquierda a derecha.

Falso

 ΠD <  ΠI  à el agua fluye de derecha a izquierda

 

 Si P1 < P2 fluye agua de izquierda a derecha.

Falso

 Si P1 < P2  y  ΠD <  ΠI el agua fluye de derecha a izquierda

 

 Si P2 = 2 P1 no hay flujo neto de solvente.

Falso

 Si P2 = 2 P1 à P1 < P2  y  ΠD <  ΠI el agua fluye de derecha a izquierda

 

█ Si P1 = P2 fluye solvente de derecha a izquierda.

Verdadero

 ΠD <  ΠI  à el agua fluye de derecha a izquierda

 

 Pasa solvente de izquierda a derecha solo si P2 = 2 P1.

Falso

 Si P2 = 2 P1 à P1 < P2  y  ΠD <  ΠI el agua fluye de derecha a izquierda

 

 Pasa solvente de derecha a izquierda solo si P1 < P2.

Falso

 ΠD < ΠI el agua fluye de derecha a izquierda

  

Nota: Solo se puede producir flujo de izquierda a derecha si la diferencia de presiones es mayor que la diferencia de presiones osmóticas

 

P1 > P2 + (0,3 M R T – 0,2 M R T)