Чтобы рассчитать осмотическое давление, сначала нужно использовать уравнение для его определения:
\[ \Pi = \frac{n}{V} RT \]
где:
- \( \Pi \) — осмотическое давление,
- \( n \) — количество растворенного вещества в молях,
- \( V \) — объем раствора в литрах,
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (0.0821 л·атм/(К·моль)),
- \( T \) — температура в кельвинах.
Шаг 1: Находим количество молей \( n \)
Для этого сначала найдем молярную массу хлорида кальция (CaCl₂):
- Молярная масса Ca ≈ 40 г/моль,
- Молярная масса Cl ≈ 35.5 г/моль.
Таким образом: \[ \text{Молярная масса CaCl}_2 = 40 + 2 \times 35.5 = 111 \text{ г/моль} \]
Теперь мы можем найти количество молей, используя массу вещества:
\[ n = \frac{14 \text{ г}}{111 \text{ г/моль}} \approx 0.126 \text{ моль} \]
Шаг 2: Находим объем в литрах
\[ V = 350 \text{ мл} = 0.350 \text{ л} \]
Шаг 3: Преобразуем температуру
Температура \( T \) в Кельвинах:
\[ T = 20°С + 273.15 = 293.15 \text{ K} \]
Шаг 4: Подставляем значения в уравнение
Теперь мы можем вычислить осмотическое давление:
\[ \Pi = \frac{0.126 \text{ моль}}{0.350 \text{ л}} \times 0.0821 \text{ л·атм/(К·моль)} \times 293.15 \text{ K} \]
\[ \Pi \approx \frac{0.126}{0.350} \times 0.0821 \times 293.15 \approx 3.026 \text{ атм} \]
Как осмотическое давление влияет на эритроциты?
Теперь, когда мы рассчитали осмотическое давление, важно понять, что произойдет с эритроцитами, если они будут помещены в данное решение хлорида кальция:
- Гипертоничный раствор: Если осмотическое давление раствора выше, чем в плазме крови (обычно около 0.3 атм), то раствор считается гипертоничным.
- В данном случае, 3.026 атм — это значительно больше, чем нормальное осмотическое давление крови. Это указывает на то, что раствор гипертоничный по сравнению с кровью.
- В результате, эритроциты будут терять воду и сокращаться, что приводит к их шаживанию (кратковременной изменении формы).
Таким образом, помещая эритроциты в раствор хлорида кальция с вышеуказанным осмотическим давлением, они подвержены дегидратации и деформации.