Hvordan beregne prosenter av Diffusion & Osmosis

I henhold til termodynamikkens andre lov, alle molekyler i et lukket system har en tendens til å gå fra bestilling til uorden. Etter denne loven, er diffusjon bevegelsen av molekylene fra et område med høy konsentrasjon til et område med lav konsentrasjon. Som molekylene diffunderer, de blir mer uorganisert. Osmose er et spesialtilfelle av diffusjon. I osmose, diffunderer vann gjennom en semipermeabel membran fra et område med lav løst stoff konsentrasjon til et område med høy oppløst stoff konsentrasjon. Dette kan synes å være det motsatte av diffusjon, men her blir vann faktisk beveger seg fra et område med høyere vannkonsentrasjon til et område med lavere vannkonsentrasjon. Tonicity er et mål på relative konsentrasjoner. En hypertonisk oppløsning er mer oppløst substans enn sine omgivelser, en hypoton løsning har mindre oppløst substans enn sine omgivelser og en isotonisk oppløsning har den samme konsentrasjon som dens omgivelser. Man kan beregne prosentandelen av diffusjon og osmose i laboratoriet gitt noen innledende konsentrasjoner av vann og oppløst stoff.

Bruksanvisning

The Experiment

1 Skjær fire 30 cm lengder av dialyserør. Knytte en knute i den ene enden av hver lengde, danner fire poser. Bløtlegg poser i destillert vann i fem minutter.

2 Beregn molekylvekten av den oppløste substans. Du kan bruke vanlig sukker, sukrose. Den kjemiske formelen er: C12H22O11. Molekylvekten beregnes ved å multiplisere vekten av hvert atom av mengden til hvert atom i molekylet. Skaff atomvekter fra det periodiske system. Carbon, C, veier 12,01; hydrogen, H, veier 1,01; oksygen, O, veier 16,00. I sukrose, massen av karbon er 12,01 x 12 = 144,12. Massen av hydrogen er 1,01 x 22 = 22,22. Massen av oksygen er 16,00 x 11 = 176. Således er molekylvekten av sukrose er 144,12 + 22,22 + 176 = 342,3.

3 Gjør løsninger. For dette eksperimentet, gjør følgende løsninger, der M = molariteten: 1,0 M sukrose, 0,5 M sukrose og 0,2 M sukrose. En 1,0 M oppløsning er molekylvekten av oppløst stoff oppløst i 1 liter av oppløsningsmiddel. Således vil en 1,0 M sukrose-løsning være 342.3 g sukrose oppløses i en liter destillert vann. Her bruker 200 ml vann i stedet. Så, for å gjøre den 1 M oppløsning oppløse 342.3 g / 1 L x 0,2 L vann = 68,46 gram sukrose. Tilsett sukrose til et begerglass og fyll med destillert vann inntil den totale løsningen er 200 ml. Blande.

4 Gjenta trinn 3 for hver av de gjenværende oppløsninger. For å lage en 0,5 M oppløsning: 0,5 x 342,3 g / 1 L x 0,2 L = 34,23 gram sukker fylt for å lage en 200 ml løsning. For å lage en 0,2 M oppløsning: 0,2 x 342.3 g / 1 L x O.2 L = 13,69 gram sukker fylt for å lage en 200 ml løsning.

5 Fyll dialyseposer 2/3 fulle med løsningene. Legg til en løsning per sekk: pose 1 med 1 M oppløsning, pose 2 med 0,5 M løsning, pose 3 med 0,2 M løsning og posen 4 med destillert vann. Bind den andre enden av posen, ha massevis av plass for ekspansjon. Skyll hver pose med destillert vann og klatt tørr. Vei hver pose. Spill vektene.

6 Fyll fire begre 2/3 fulle med destillert vann. Plasser hver pose til sin egen beger og merke begeret med posen nummeret. La det stå i 30 minutter. Fjern hver pose, tørk nøye og veie. Ta opp vekten av hver pose.

Regne ut prosenter

7 Trekk fra den endelige massen av hver pose fra den første massen av hver pose. Multipliser ganger 100 og dele den totale av innledende masse. Dette er den prosentvise endringen i masse. Legg merke til at i posen 4, er det ingen endring i masse. Osmose fant ikke sted.

8 Lag en graf med molaritet på en akse og percntage endre på den andre. Legg merke til trenden. Posene 1 til 3 var hypertonisk til oppløsningen. Jo mer konsentrert løsning, jo mer vann beveget ved osmose inn i posen, og således desto større er økningen i vekt.

9 Gjenta eksperimentet, fylle sekkene med destillert vann og begrene med sukkerløsninger. Beregn den prosentvise endringen og graf. I dette tilfellet vannet i posene er hypoton til oppløsningene i begerglassene. Vann således beveget ved osmose ut av posene og inn i oppløsningen. Du kan bruke en hvilken som helst oppløst stoff som vil oppløses i vann. Prøv forsøket med bordsalt.