Faʻataʻitaʻiga o se Fesili Talanoaga i le Mamafa Osmotic o Fofo
Pendahuluan
O le mamafa o le osmotic o se mea taua tele i le kemisi ma le biology. O le mamafa lea e manaʻomia e taofia ai le tafe o le vai i luga o se membrane semipermeable mai se vaifofo e maualalo le malosi i se vaifofo e maualuga le malosi. O le malamalama i le mamafa o le osmotic e taua tele i le tele o faʻaoga, e pei o faiga faʻaola i totonu o sela, togafitiga o le vai, ma le mamanuina o vailaʻau. Ina ia faʻamalamalamaina atili lenei manatu, o le a matou talanoaina ni faʻataʻitaʻiga o faʻafitauli ma fofo e fesoʻotaʻi ma le mamafa o le osmotic o vaifofo.
Fesili 1: Fuafuaina o le Mamafa Osmotic o le Suavai Suka
Fesili:
E lua kalama o le sucrose (C12H22O11) ua fa'afefiloi i le vai e fai ai le voluma e 500 mL. O le a le mamafa osmotic o lenei vaila'au i le 25°C? (Fa'aaoga le R = 0.0821 L·atm·K^-1·mol^-1 ma le molar mass o le sucrose = 342 g/mol).
Talanoaga:
1. Fuafua le molarity o le fofo:
Molarity (M) = \( \dfrac{\text{Numera o moles o le solute}}{\text{Volume o le fofo i lita}} \)
Numera o mole o le sucrose = \( \dfrac{2 \text{ g}}{342 \text{ g/mol}} \) = 0.00585 mol
Tele o le vaifofo = 500 mL = 0.5 L
Molarity (M) = \( \dfrac{0.00585 \text{ mol}}{0.5 \text{ L}} \) = 0.0117 M
2. Fuafuaina o le mamafa osmotic:
Mamafa o le osmotic (π) = MRT
O fea:
M = 0.0117 mol/L
R = 0.0821 L atm K^-1 mol^-1
T = 25°C = 298 K (auā e tatau ona iai le vevela i Kelvin)
π = (0.0117 mol/L)(0.0821 L·atm·K^-1·mol^-1)(298 K)
π = 0.286 atm
O lea la, o le mamafa osmotic o le vailaʻau sucrose e 0.286 atm.
Fesili 2: Mamafa Osmotic o le Vai Fa'aeletorosi
Fesili:
O le a le mamafa osmotic o se vailaʻau NaCl e 0.2 M le maualuga i le vevela o le 27°C? (Ua iloa o le NaCl o se electrolyte e vavaeʻese atoatoa i le Na+ ma le Cl- faʻatasi ai ma le R = 0.0821 L·atm·K^-1·mol^-1)
Talanoaga:
1. Fuafua le tulaga o le vavae ese:
NaCl → Na+ + Cl-
Talu ai ua matuā vavae ese le NaCl, o le aofaʻi atoa o vaega i totonu o le vailaʻau e faaluaina le aofaʻi o mole o le NaCl.
Aofa'i atoa o vaega = 2 × aofa'i o mole o le NaCl
2. Fuafuaina o le mamafa osmotic:
Mamafa o le osmotic (π) = iMRT
O fea:
i = 2 (auā e lua ituaiga o ions, Na+ ma Cl-)
M = 0.2 mol/L
R = 0.0821 L atm K^-1 mol^-1
T = 27°C = 300 K
π = (2)(0.2 mol/L)(0.0821 L·atm·K^-1·mol^-1)(300 K)
π = 9.852 atm
O lea la, o le mamafa osmotic o se vailaʻau NaCl e 0.2 M i le 27°C e 9.852 atm.
Fesili 3: Mamafa o le Osmotic i totonu o le Glucose ma le Fructose Solutions
Fesili:
E faia se fofo e ala i le fa'afefiloi o le 1 mole o le kulukose (C6H12O6) ma le 1 mole o le fructose (C6H12O6) i le 1 lita o le vai. O le a le mamafa osmotic o le fofo i le 37°C? (Fa'aaoga le R = 0.0821 L atm K^-1 mol^-1)
Talanoaga:
1. Fuafua le aofaʻi atoa o mole:
Aofa'i o moles = 1 mole o le kulukose + 1 mole o le fructose = 2 moles
2. Fuafuaina o le mamafa osmotic:
Mamafa o le osmotic (π) = MRT
O fea:
M = 2 mol/L (auā e 2 moles le aofaʻi i le 1 lita o le vai)
R = 0.0821 L atm K^-1 mol^-1
T = 37°C = 310 K
π = (2 mol/L)(0.0821 L·atm·K^-1·mol^-1)(310 K)
π = 50.942 atm
O lea la, o le mamafa osmotic o se vailaʻau o loʻo i ai le 1 mole o le kulukose ma le 1 mole o le fructose i le 1 lita o le vai i le 37°C e 50.942 atm.
Fesili 4: Fa'afefiloi o Mea e Lua e Lē o ni Eletise
Fesili:
O le a le mamafa osmotic o se paluga e aofia ai le 0.5 mol o le urea (CO(NH2)2) ma le 0.5 mol o le ethanol (C2H5OH) i le 1 lita o le vai i le 20°C? (R = 0.0821 L·atm·K^-1·mol^-1)
Talanoaga:
1. Fuafua le aofaʻi atoa o mole i totonu o le vailaʻau:
Aofa'i o moles = 0.5 mol urea + 0.5 mol ethanol = 1 mol
2. Fuafuaina o le mamafa osmotic:
Mamafa o le osmotic (π) = MRT
O fea:
M = 1 mol/L (auā e 1 moles le aofaʻi i le 1 lita o le vai)
R = 0.0821 L atm K^-1 mol^-1
T = 20°C = 293 K
π = (1 mol/L)(0.0821 L·atm·K^-1·mol^-1)(293 K)
π = 24.0633 atm
O lea la, o le mamafa osmotic o se paluga o loʻo i ai le 0.5 mol o le urea ma le 0.5 mol o le ethanol i le 1 lita o le vai i le 20°C e 24.0633 atm.
I'uga
Mai le faʻataʻitaʻiga o le faʻafitauli o loʻo i luga, e mafai ona tatou malamalama i le auala e fuafua ai le mamafa o le osmotic i lalo o tulaga eseese. O le mamafa o le osmotic e aʻafia i mea e pei o le maualuga o le fofo, ituaiga o solute (electrolyte poʻo le non-electrolyte), ma le vevela. O le auʻiliʻiliga faʻamatematika i tua atu o le mamafa o le osmotic e faʻalagolago i mataupu faʻavae autu e faʻatonuina e le tulafono o le kesi lelei. Faatasi ai ma se malamalama lelei i lenei manatu, e mafai ona tatou faʻaaogaina i tulaga faʻatino eseese i le kemisi ma le biology.
