АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Способ. Расчет по закону Вант-Гоффа.

Согласнозакону Вант-Гоффа растворенные в воде вещества низких концентраций ведут себя аналогично газам и поэтому к ним с достаточным приближением применимы газовые законы.

Известно, что 1 моль любого недиссоциирующего вещества занимает в водном растворе при 0°С и давлении (760 мм рт. ст. – 1 атм) 22,4 л, т. е. точно так же, как 1 моль газа (по закону Авогадро и Жерара).

Иначе говоря, раствор, содержащий в объеме 22,4 л, 1 моль растворенного не диссоциирующего вещества, при 0°С имеет осмо­тическое давление 1 атм.

Для того чтобы в таком растворе осмотическое давление поднять до давления, равного давлению плазмы крови, необходимо вместо 1 моля недиссоциирующего вещества растворить 7,4 моля, или, что то же самое, 1 моль этого вещества растворить в соответственно меньшем количестве воды

22,4л: 7,4 = 3,03 л.

В полученный результат необходимо внести поправку, так как он ве­рен только для 0°С (273°К), а температура тела составляет 37°С (310°К). Поскольку величина осмотиче­ского давления возрастает пропорционально температуре, с целью сохранения осмотического давления на уровне 7,4 атм 1 моль вещества следует, очевидно, растворить не в 3,03 л, а в несколько большем объеме воды:

310град · 3,03л/273град = 3,44 л.

Далее можно рассчитать, какое количество молей вещества при соблюдении этих условий будет находиться в 1 л раствора:

1моль: 3,44 л= 0,29 моля.

Иначе говоря, чтобы приготовить 1 л изотонического раствора, необходимо 0,29 моля неэлектролита растворить в воде и довести объем раствора водой до 1 л:

m = 0,29М, где

m — количество вещества-неэлектролита в граммах, необходимое для приготовле­ния 1 л изотонического раствора;

0,29 — фактор изотонии вещества-не­электролита;

М— молекулярная масса данного веще­ства.

Приведенные расчеты верны лишь для растворов неэлектролитов: глюко­зы, уротропина, сахарозы и т.п. Если приходится растворять электроли­ты, нужно учитывать, что они диссоциируют в водных растворах и что их осмотическое давление тем больше, чем выше степень диссоциации.

Допустим, установлено, что вещество в растворе диссоциировано на 100%:

NаС1 = Nа⁺ + С1^-

В данном случае число элементарных частиц, оказывающих давление на стенки сосудов (в т.ч. и кровеносных), увеличилось вдвое. Следовательно, если раствор натрия хлорида содержит в 1 л 0,29М NаС1, то его осмотиче­ское давление в 2 раза больше. Следовательно, фактор изотонии, равный 0,29, для электролитов неприменим. Он должен быть уменьшен в зависимо­сти от степени диссоциации. Для этого в расчеты необ­ходимо ввести коэффициент k - коэффициент диссоциации, показывающий, во сколько раз число ча­стиц увеличивается при растворении вследствие диссоциации:

m = 29М/ k

Коэффциент k зависит от степени и характера электролитической дис­социации и может быть выражен уравнением:

k = 1 + α·(n – 1)

где α — степень электролитической диссоциации; n — число элементар­ных частиц, образующихся из 1 молекулы при диссоциации.

Например: степень диссоциации натрия хлорида α = 0,86, следовательно k = 1 + 0,86·(2- 1) = 1,86.

Изотоническая концентрация раствора натрия хлорида равна:

m = 0,29·М/1,86 = 0,29 · 58,5/1,86 = 9г/л

% = 9 · 100/1000 = 0,9%

Для слабых элекролитов k принимается равным 1,1.

2 способ. Расчет криоскопическим методом

Этот метод расчета изотонических концентраций основан на том, что изотонические растворы, приготовленные на одном растворителе, замерзают при одинаковой температуре.

Первый закон Рауля связывает давление насыщенного пара над раствором с его составом:

Парциальное давление (Р_i) насыщенного пара компонента i раствора прямо пропорционально его мольной доле в растворе (Х i), причём коэффициент пропорциональности равен давлению насыщенного пара над чистым компонентом:

Тот факт, что давление паров растворителя над раствором отличается от давления паров над чистым растворителем, существенно влияет на процессы кристаллизации и кипения. Из первого закона Рауля выводятся два следствия, касающиеся понижения температуры замерзания и повышения температуры кипения растворов, которые в объединённом виде известны как второй закон Рауля.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 658 | Нарушение авторских прав