Wenn Wasser auf einer Seite einer Membran mehr gelöste Stoffe enthält als Wasser auf der anderen Seite, passiert eines von zwei Dingen. Wenn der gelöste Stoff durch die Membran diffundieren kann, wird er dies tun. Wenn die Membran jedoch für den gelösten Stoff undurchlässig ist, diffundiert stattdessen Wasser durch die Membran. Letzteres Phänomen wird Osmose genannt. Tonizität ist ein Maß für die relative Konzentration von nicht durchdringenden gelösten Stoffen auf beiden Seiten einer Membran. Es verwendet die gleichen Einheiten wie Molarität oder Osmolarität, aber im Gegensatz zu diesen anderen Messungen werden nur nicht durchdringende gelöste Stoffe in die Berechnung einbezogen.
Bestimmen Sie die Molzahl des gelösten Stoffes. Ein Mol entspricht 6,02 x 10 zu den 23 Teilchen (Atome oder Moleküle, je nach untersuchter Substanz). Nehmen Sie zunächst die Atommasse für jedes Element wie im Periodensystem angegeben, multiplizieren Sie sie mit der Anzahl der Atome dieses Elements im Verbindung und summieren Sie die Ergebnisse für alle Elemente in der Verbindung, um ihre Molmasse zu finden – die Anzahl Gramm in einem Mol davon Substanz. Als nächstes teilen Sie die Grammzahl des gelösten Stoffes durch die Molmasse der Verbindung, um die Molzahl zu erhalten.
Berechnen Sie die Molarität der Lösung. Die Molarität ist gleich der Anzahl der Mole des gelösten Stoffes geteilt durch die Anzahl der Liter Lösungsmittel. Teilen Sie also die Anzahl der Mole durch die Anzahl der Liter Lösung, um die Molarität zu ermitteln.
Bestimmen Sie, ob der gelöste Stoff beim Auflösen dissoziiert. Als Faustregel gilt, dass ionische Verbindungen dissoziieren, kovalent gebundene Verbindungen nicht. Multiplizieren Sie die Molarität der Lösung mit der Anzahl der Ionen, die gebildet werden, wenn eine einzelne Formeleinheit der Verbindung dissoziiert, um die Osmolarität zu ermitteln. CaCl2 zum Beispiel würde in Wasser zu drei Ionen dissoziieren, während NaCl zwei bilden würde. Folglich ist eine 1-molare Lösung von CaCl2 eine 3-osmolare Lösung, während eine 1-molare Lösung von NaCl eine 2-osmolare Lösung wäre.
Bestimmen Sie, welche gelösten Stoffe durch die Membran diffundieren können und welche nicht. Als allgemeine Regel gilt, dass Harnstoff und gelöste Gase wie O2 und CO2 durch die Zellmembranen diffundieren können, während Glukose oder Ionen in Lösung dies nicht können. Die Tonizität ist die gleiche wie die Osmolarität, außer dass sie nur gelöste Stoffe misst, die nicht durch die Membran diffundieren können. Wenn eine Lösung beispielsweise eine 300-milliosmolare Konzentration an Natriumchlorid und eine 100-milliosmolare Konzentration an Harnstoff aufweist, können wir würde den Harnstoff ausschließen, da er durch die Zellmembran diffundieren kann, so dass die Lösung zum Zwecke der 300 milliosmolar wäre Tonizität.
Entscheiden Sie, ob die Lösung isotonisch, hypertonisch oder hypotonisch ist. Eine isotonische Lösung hat auf beiden Seiten der Membran die gleiche Tonizität. Die Zellen in Ihrem Körper haben eine 300 milliosmolare Konzentration an nicht durchdringenden gelösten Stoffen, sie sind also isotonisch zu ihrer Umgebung, solange die interstitielle Flüssigkeit eine ähnliche Konzentration hat. Eine hypertone Lösung wäre eine, bei der die Konzentration der gelösten Stoffe außerhalb der Zelle größer ist, während eine hypotone Lösung eine geringere Konzentration der gelösten Stoffe relativ zum Inneren der Zelle aufweist.
Dinge, die du brauchen wirst
- Bleistift
- Papier
- Taschenrechner
Tipps
Wenn Sie sich jemals gefragt haben, warum Krankenhäuser Kochsalzlösung anstelle von reinem Wasser verwenden, um den Blutverlust zu ersetzen, liegt die Antwort in der Tonizität des Blutplasmas im Verhältnis zum Inneren Ihrer Zellen. Reines Wasser enthält keine gelösten Stoffe. Wenn also das Krankenhaus Ihrem Blutkreislauf reines Wasser zufügen würde, wäre es hypoton (weniger konzentriert als) Ihre roten Blutkörperchen. Wasser würde allmählich in Ihre roten Blutkörperchen diffundieren und sie anschwellen lassen, bis sie platzen. Krankenhäuser verwenden stattdessen Kochsalzlösung, da sie in Bezug auf Ihre Zellen isotonisch ist.