HYPERTONIC SOLUTION: MGA SANGKAP, PAGHAHANDA, HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang isang hypertonic solution ay isa na kapag nakikipag-ugnay sa isa pang solusyon, na pinaghihiwalay ng isang lamad na natatagusan sa tubig ngunit hindi sinasadya sa mga solute, isang netong daloy ng tubig ang nangyayari patungo dito, hanggang sa isang pantay na osmolarity (konsentrasyon) ay naabot sa dalawang compartment.

Ang isang napaka-kinatawang halimbawa ay kapag ang mga pulang selula ng dugo ay inilalagay sa isang solusyon na itinuturing na hypertonic. Ang osmolarity ng erythrocytes, tulad ng lahat ng labis at intracellular na likido sa katawan, ay humigit-kumulang 300 mOsm / L.

Pakikipag-ugnay ng isang cell na may isang solusyon na hypertonic. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Samakatuwid, ang osmolarity ng hypertonic solution ay dapat na higit sa 300 mOsm / L. Sa ilalim ng sitwasyong ito, ang isang daloy ng tubig ay nangyayari mula sa loob ng mga erythrocytes sa nakapaligid na solusyon. Ang parehong pag-uugali ay makikita sa anumang uri ng cell at sa pangkalahatan ay kinakatawan sa imahe sa itaas.

Sa labas ng cell mayroong isang mas malaking halaga ng natunaw na solute (dilaw na mga bilog), kaya ang mga molekula ay abala na hydrating ang mga ito; iyon ay, may kaunting mga "libreng" na molekula ng tubig. Ang cell ay nagbubunga ng tubig sa mga paligid nito, binabawasan ang dami at pagkalusot tulad ng isang pasas. Samakatuwid, ang tubig sa loob ng cell ay mas "puro" kaysa sa extracellular medium.

Mga bahagi ng hypertonic solution

Ang isang hypertonic solution ay binubuo ng isang solvent, karaniwang tubig, at mga solute na maaaring purong asing-gamot o asukal, o isang halo ng mga ito. Ang karaniwang paraan ng pagpapahayag ng konsentrasyon ng isang solusyon, bilang isang function ng bilang ng mga partikulo at hindi ganoon kadami ng kanilang mga indibidwal na konsentrasyon, ay sa pamamagitan ng osmolarity.

Gayundin, dapat mayroong isang kompartimento na pinaghiwalay ng isang semipermeable na hadlang, na sa kaso ng mga cell ay isang lipid double layer lamad. Ang mga molekula ng tubig, pati na rin ang iba pang mga neutral na molekula, ay pinamamahalaan na mag-sneak sa pamamagitan ng lamad ng cell, ngunit ang parehong ay hindi nangyayari sa mga ion.

Ang aqueous medium na nakapaligid sa cell ay dapat na mas puro sa solute, at dahil dito mas "diluted" sa tubig. Ito ay dahil ang mga molekula ng tubig ay nakapalibot sa mga solitiko na partikulo, na may iilan na malayang nagkakalat sa gitna.

Ang pagkakaiba-iba ng libreng tubig sa loob at labas ng cell ay nagiging sanhi ng isang gradient na kung saan ang osmosis ay nabuo, iyon ay, ang pagkakaiba-iba ng mga konsentrasyon dahil sa pag-iwas ng solvent sa pamamagitan ng isang hadlang, nang walang nag-iisa na nagkakalat.

Paghahanda

Ang isang hypertonic solution ay inihanda pareho tulad ng lahat ng mga solusyon: ang mga sangkap ng solusyon ay timbang at dinala sa isang tiyak na dami sa pamamagitan ng pag-dissolve ng mga ito sa tubig. Ngunit alamin kung ang solusyon ay hypertonic na may kaugnayan sa mga cell, ang osmolarity nito ay dapat munang kalkulahin at tingnan kung ito ay higit pa sa 300 mOsm / L:

Osmolarity = m v g

Kung saan ang mute ng solute, v ang bilang ng mga particle na kung saan ang isang compound ay nagkakaiba-iba, at g ang koepisyent ng osmotic. Ang huli ay isang kadahilanan na nagwawasto sa pakikipag-ugnay ng mga electrical na mga sisingilin (ion) at ang halaga nito ay 1 para sa paglusaw ng mga solusyon at para sa mga sangkap na hindi nagkakaisa; tulad ng glucose.

Ang kabuuang osmolarity ng isang solusyon ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagdaragdag ng osmolarity na ibinigay ng bawat isa sa mga compound na naroroon sa solusyon.

- Halimbawa

Alamin ang osmolarity ng isang solusyon na naglalaman ng 5% glucose (MW = 180 g / mol) at 0.9% sodium chloride (MW = 58.5 g / mol) at tapusin kung ang solusyon ay hypertonic o hindi.

Unang hakbang

Una kailangan mong kalkulahin ang molarity ng glucose. Ang konsentrasyon ng glucose ay 5 g / 100 ML, at ipinahayag ito sa mga yunit ng g / L:

(5 g ÷ 100 mL) 1,000 ML

Konsentrasyon sa glukosa = 50 g / L

Pagbagsak ng glucose (moles / L) = (50 g / L) ÷ (180 g / mol)

= 0.277 moles / L

Osmolarity na ibinigay ng glucose = molarity · bilang ng maliit na butil kung saan ito dissociates · osmotic coefficient (g).

Sa kasong ito, ang halaga ng koepisyent ng osmotic ay katumbas ng 1 at maaaring itigil. Ang glucose ay mayroon lamang mga covalent bond sa istraktura nito na hindi nagkakaisa sa isang may tubig na solusyon, at samakatuwid ang v ay katumbas ng 1. Kaya, ang osmolarity ng glucose ay pantay sa molaridad nito.

Osmolarity na ibinigay ng glucose = 0.277 Osm / L

= 277 mOsm / L

Pangalawang hakbang

Kinakalkula namin ang molarity at osmolarity ng pangalawang solute, na kung saan ay NaCl. Ipinapahayag din namin ang konsentrasyon nito sa g / L:

Ipinahayag sa g / L = (0.9 g ÷ 100 mL) 1,000 mL

= 9 g NaCl / L

Katahimikan (moles / L) = (9 g / L) ÷ (58.5 g / mol)

= 0.153 mol / L

At kinakalkula namin ang osmolarity:

Osmolarity = molarity 2 1

Ang sodium klorido ay naghiwalay sa dalawang partikulo: isang Na ⁺ at isang Cl ^- . Ito ay para sa kadahilanang ito na ang v ay may halaga ng 2.

Osmolarity = 0.153 mol / L · 2 · 1

Osmolarity = 0.306 Osm / L

= 306 mOsm / L

Pangatlong hakbang

Sa wakas kinakalkula namin ang osmolarity ng solusyon at magpasya kung o hypertonic ito o hindi. Para sa mga ito, dapat nating idagdag ang osmolarity na ibinigay ng glucose at ang osmolarity na ibinigay ni NaCl:

Kabuuan ng osmolidad ng solusyon = 0.277 osm / L + 0.306 osm / L

Osmolarity ng solusyon = 0.583 Osm / L o 583 mOsm / L

Ang osmolarity ng mga cell at likido na naligo sa kanila: plasma at interstitial fluid, ay nasa paligid ng 300 mOsm / L. Samakatuwid, maaari itong isaalang-alang na ang solusyon ng glucose at sodium chloride, na may isang osmolarity na 583 mOsm / L, ay isang solusyon na hypertonic na may kaugnayan sa cellular na kapaligiran.

Mga halimbawa ng mga solusyon sa hypertonic

10% dextrose No. 2 (hypertonic glucose solution)

Ang solusyon na hypertonic na binubuo ng 10 g ng dextrose at distilled water sa sapat na dami para sa 100 ML. Ang osmolarity nito ay 504 mOsm / L.

Ang solusyon na ito ay ginagamit upang gamutin ang pagbaba sa glycogen ng atay, isang pagbagsak sa konsentrasyon ng glucose sa plasma, at iba pang mga karamdaman sa metaboliko.

0.45% dextrose

Ang solusyon na ito ay binubuo ng 5 g ng dextrose, 0.45 g ng NaCl, at sapat na distilled water para sa isang dami ng 100 ML. Ang osmolarity nito ay 406 mOsm / L

Ginagamit ito sa pagbaba ng hepatic glycogen at sa kakulangan ng sodium klorido.

10% mannitol

Ang solusyon na ito ay binubuo ng 10 g ng mannitol at distilled water sa sapat na dami para sa 100 ML. Ang osmolarity nito ay 549 mOsm / L.

Ginagamit ito upang madagdagan ang renal excretion ng tubig (osmotic diuretic) at upang gamutin ang pagkabigo sa bato.

Mga Sanggunian

1. De Lehr Spilva, A. at Muktans, Y. (1999). Patnubay sa Mga Parmasya sa Dalubhasa sa Venezuela. Edition ng XXXVª. Mga Edisyon ng Pandaigdig.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Pebrero 11, 2020). Ano ang isang Hypertonic Solution? Nabawi mula sa: thoughtco.com
4. Wikipedia. (2020). Kalikasan. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
5. Kevin Beck. (Setyembre 21, 2018). Ano ang Hypertonic Solution. Nabawi mula sa: sciencing.com