Как можно рассчитать массу глюкозы, необходимую для приготовления 200 мл изотонического раствора в плазме крови
Как можно рассчитать массу глюкозы, необходимую для приготовления 200 мл изотонического раствора в плазме крови человека, используя закон Вант-Гоффа? Учитывайте, что плотность раствора составляет 1 г/мл и степень электролитической диссоциации не указана.
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:
\[C = \frac{{\text{{масса раствора}}}}{{\text{{молярная масса глюкозы}}}}\]
\[C = \frac{{200 \ г}}{{180.16 \ г/моль}}\]
Масса глюкозы, необходимая для приготовления изотонического раствора в плазме крови, будет равна:
\[ Масса = C \cdot V \]
где \( V = 200 \) мл.
Подставим значения:
\[Масса = \frac{{200 \ г}}{{180.16 \ г/моль}} \cdot 200 \ мл \]
\[Масса \approx 221.77 \ глюкозы\]
Таким образом, для приготовления 200 мл изотонического раствора в плазме крови человека, нам понадобится около 221.77 глюкозы.