Как можно рассчитать массу глюкозы, необходимую для приготовления 200 мл изотонического раствора в плазме крови

Вода

7

Хорошо, давайте разберем эту задачу пошагово.

Перед тем как приступить к решению, мы должны понять, что такое изотонический раствор. Изотонический раствор имеет такую же осмотическую концентрацию растворенных веществ, как и плазма крови.

Сначала нужно определить, какая концентрация глюкозы будет в нашем растворе. Поскольку он должен быть изотоническим, он должен иметь такую же концентрацию глюкозы, как и в плазме крови человека.

Согласно закону Вант-Гоффа, осмотическое давление зависит от концентрации раствора. Мы можем использовать следующую формулу:

$\pi =i\cdot C\cdot R\cdot T$,

где
$\pi$ - осмотическое давление,
$i$ - степень электролитической диссоциации (в данной задаче не указана, так что предположим, что $i=1$),
$C$ - концентрация раствора в молях на литр (моль/л),
$R$ - универсальная газовая постоянная ($R=0.0821$ л * атм / (моль * К)),
$T$ - температура в Кельвинах.

Мы хотим рассчитать массу глюкозы, поэтому мы должны перейти от концентрации в молях на литр к массе в граммах. Для этого нам понадобится знать молярную массу глюкозы.

Молярная масса глюкозы $M=180.16$ г/моль.

Теперь мы можем рассчитать концентрацию глюкозы в изотоническом растворе. Поскольку его плотность составляет $1$ г/мл, это означает, что $1$ мл раствора имеет массу $1$ г.

Так как мы готовим $200$ мл раствора, то масса раствора будет равна $200$ г.

Давайте теперь воспользуемся формулой концентрации:

$$C=\frac{\text{{масса раствора}}}{\text{{молярная масса глюкозы}}}$$

$$C=\frac{200г}{180.16г/моль}$$

Масса глюкозы, необходимая для приготовления изотонического раствора в плазме крови, будет равна:

$$Масса=C\cdot V$$

где $V=200$ мл.

Подставим значения:

$$Масса=\frac{200г}{180.16г/моль}\cdot 200мл$$

$$Масса\approx 221.77глюкозы$$

Таким образом, для приготовления 200 мл изотонического раствора в плазме крови человека, нам понадобится около 221.77 глюкозы.