В эксперименте морские амебы содержались в изотоничном растворе, для приготовления которого лаборанты смешивали в соотношении один к одному растворы NaHCO3 и NaCl с концентрациями 33,6 г/л и 11,7 г/л соответственно. Какой концентрации (г/л) нужно взять раствор сахарозы, чтобы среда для амеб по прежнему оставалась изотоничной? Газовую постоянную принять за 8,31 Дж/(моль*К), молярные массы NaHCO3 – 84 г/моль, NaCl – 58,5 г/моль, сахарозы – 342 г/моль, температура в помещении лаборатории +22 °С. Зависимостью изотонического коэффициента от температуры и концентрации раствора пренебречь. Ответ дайте в г/л, округлив до сотых, через запятую. Ответ округлить до десятых

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения концентрации раствора сахарозы, при которой среда останется изотоничной для морских амеб, мы можем использовать формулу Вант-Гоффа:

i = 1 + (n-1)*α

где i - изотонический коэффициент, n - количество частиц в растворе, α - вант-Гоффовский коэффициент, который для идеальных растворов равен нулю.

Пересчитаем концентрации в молярные:

Так как NaHCO3 диссоциирует на 2 иона (Na+ и HCO3-), а NaCl на 2 иона (Na+ и Cl-), то суммарное количество частиц в растворе равно 0,6 М.

Изотонический коэффициент для NaCl равен 1, для NaHCO3 - 1,5 (так как NaHCO3 диссоциирует на Na+, HCO3- и H+), среднее значение i = 1,25.

Теперь расчитаем концентрацию сахарозы:
i = 1 + (n-1)α
1,25 = 1 + (1-1)α
α = 0,25

Теперь используем формулу расчета изотонического коэффициента для сахарозы:
i = 1 + (1-1)*0,25
i = 1,25

Теперь пересчитаем концентрацию сахарозы из молярной в г/л:
C = i MW 1000
C = 1,25 342 г/моль 1000
C = 427,5 г/л

Ответ: концентрация раствора сахарозы должна быть 427,5 г/л (округляем до десятых: 427,5 г/л) для того, чтобы среда оставалась изотоничной для амеб.