Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Диффузия и осмос в растворах
Явление диффузии можно наблюдать при проведении следующего опыта. Если в стакан с окрашенным раствором какого-либо вещества осторожно налить растворитель, то вначале между слоями раствора и растворителя будет наблюдаться четкая граница раздела. Постепенно граница раздела размывается, и через некоторое время весь объем жидкости приобретет равномерную окраску. Это происходит в результате диффузии. Диффузия – самопроизвольный перенос вещества из области с большей концентрацией в область с меньшей концентрацией. В приведенном примере растворенное вещество диффундирует в слой чистого растворителя, а молекулы растворителя переходят в слой раствора – этот процесс двусторонней диффузии заканчивается выравниванием концентрации во всем объеме. Скорость диффузии измеряется количеством вещества, перенесенным за единицу времени через единицу площади. Она пропорциональна разности концентраций в двух слоях жидкости и температуре. Чем больше разность концентраций и чем выше температура, тем скорость диффузии больше. По мере выравнивания концентрации скорость диффузии уменьшается. Диффузия может идти в том случае, если между слоем раствора и слоем растворителя поместить полупроницаемую перегородку – мембрану. Полупроницаемыми перегородками для водных растворов могут служить природные пленки, стенки клеток, а также пленки, полученные искусственным путем (целлофан, пергамент). Через эти пленки могут проходить маленькие молекулы растворителя и не проходят более крупные молекулы растворенных веществ. Односторонняя диффузия растворителя в раствор через полупроницаемую перегородку называется осмосом. Объем раствора в результате осмоса увеличивается, при этом возникает давление на стенки сосуда, в котором находится раствор. Это давление называется осмотическим. Осмотическое давление может быть оценено давлением столба жидкости в вертикальной трубке над уровнем раствора. Этот прибор может служить для определения осмотического давления и называется осмометром. На основании опытных данных измерения осмотического давления растворов при различных температурах и концентрациях было установлено, что разбавленные растворы хорошо подчиняются законам идеальных газов.
Это сходство разбавленных растворов с идеальными газами впервые было замечено Вант-Гоффом и приобрело статус закона: Эта зависимость выражается уравнением Вант-Гоффа:
, (4.4)
где p – осмотическое давление, – количество растворенного вещества, R – универсальная газовая постоянная, Т – температура, V – объем раствора. Осмотическое давление разбавленного раствора равно тому давлению, которое производило бы растворенное вещество, если бы оно в виде газа при этой же температуре занимало тот же объем, что и раствор. Растворы электролитов имеют более высокое осмотическое давление, чем вычисленное по уравнению. Для таких растворов Вант-Гофф ввел в это уравнение коэффициент i, называемый изотоническим коэффициентом. Осмос имеет большое значение для процессов жизнедеятельности животных и растений. Процессы усвоения пищи, обмена веществ тесно связаны с различной проницаемостью воды и растворенных веществ через стенки клеток живых организмов. Осмос обусловливает поднятие воды по стеблю растений, рост клетки и многие другие явления. Если поместить клетку в раствор, концентрация которого равна концентрации клеточного сока, то состояние клетки не изменится, так как осмотическое давление в клетке и в растворе одинаково. Такие растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление называются изотоническими. В крепких солевых растворах наблюдается сморщивание клеток (плазмолиз), обусловленное потерей воды, уходящей из клеток в более концентрированный внешний раствор. При этом осмотическое давление внешнего раствора выше, чем внутри клетки, и раствор называется гипертоническим. Если же поместить клетку в раствор, концентрация которого будет ниже концентрации клеточного сока, то происходит всасывание воды в клетку. Объем клетки увеличивается, и клетка находится в состоянии напряжения (тургора). Это явление объясняется более низким осмотическим давлением внешнего раствора, который называют гипотоническим. Осмос играет большую роль в жизни всех организмов. Осмотическое давление в крови, лимфе и тканях человека достигает 7,7 атм (0,8 МПа).
Такое же давление имеет 0,9 % раствор хлорида натрия. Такой раствор называют физиологическим, он часто служит основой для лекарств, вводимых в организм инъекцией. Организм человека обладает способностью поддерживать осмотическое давление на постоянном уровне. При изменении осмотического давления организм стремится восстановить его. Так, при введении в организм с пищей соли или сахара осмотическое давление изменяется. Чтобы привести его в норму, появляется чувство жажды. Широко известно применение больших концентраций сахара или соли для консервирования пищевых продуктов. В этих условиях из-за высокой концентрации раствора микроорганизмы подвергаются плазмолизу и становятся нежизнеспособными.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 2502; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.200.144.68 (0.006 с.) |