jueves, 3 de octubre de 2013

Osmosis: soluciones que se diluyen, y aumenta T

Problema: una membrana semipermeable divide dos compartimientos que contienen soluciones de ClNa de distinta concentración (0,02 M y 0,01 M). Los compartimientos son iguales y cada uno contiene inicialmente 20 lt de solución a 7 C. Si la temperatura del conjunto se eleva a 77 C, la cantidad de litros de agua que deberá agregarse a cada uno de los compartimientos para mantener la diferencia de presión osmótica entre ambos igual a la inicial, será de: 
a) 2
b) 20
c) 7
d) 10
e) 5
f) 1

Resolución:
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11 comentarios:

  1. Hola! Si te referis al problema que publique recientemente, si, es correcto. (Estoy en el celular y no leo todo)

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  2. Gracias Profe!! espero que me haya ido bien!! me toco el tema B... gracias por el aguante! Esta noche ya estoy volviendo para el Sur

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  3. Espero que te haya ido muy bien! En unos días (el Lunes, o a más tardar el Martes), espero publicar los parciales resueltos; los de 10-13 hs y de 14-17 hs.

    Buen viaje!
    Saludos,
    Miriam

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  4. Hola profe! ya estoy en mi casa de nuevo... Todo bien! Gracias a Dios
    Con respecto a la publicación de los parciales resueltos... Publicarías los del grupo del aula 33 solamente??
    Porque yo curso con Mariano Mancuso en el aula 32... Martes y Vier de 14 a 17... o son los mismos exámenes para los dos grupos??? Gracias Profe!

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  5. Hola de nuevo! Sobre el parcial del Viernes 4 a las 14 hs, fue EL MISMO en todos los cursos, y no sólo en Montes de Oca sino en todas las sedes en las que hubo parcial ese día y a esa hora.


    Saludos,
    Miriam

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  6. Ahh! que bueno! Voy a poder cotejar los resultados! yo tenía el Tema B, y el Problema 3, el de Resistencia Hidrodinámica, me llevó bastante tiempo... y no sé si lo habré hecho bien... Espero entonces la publicación!! Saludos!!

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  7. Hola profe, lo que no entiendo es: variación de presion= delta osmolaridad x R x T y desp tengo otra que es presion= delta concentracion x R x T no se cuando tengo que usar una u otra. desp no entiendo como hizo esto delta presión= (2 moles a'/ vol - 2 moles b') x R x T= 2/vol. ( moles a' - moles b') x R x T NO SE como llego a 2/vol...

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  8. Hola Laura,

    Las expresiones correctas son:

    - La diferencia entre las presiones osmóticas a ambos lados de una membrana semipermeable, SIEMPRE se puede calcular así en todos los casos que vimos:

    DeltaPresión osmótica = DeltaOs . R . T

    donde "DeltaPresión osmótica" es la DIFERENCIA entre las presiones osmóticas a ambos lados de la membrana (la más grande menos la más chica):

    DeltaPresión osmótica = Presión osmótica A - Presión osmótica B

    y donde DeltaOs es la DIFERENCIA entre las osmolaridades a ambos lados de la membrana (también, la más grande menos la más chica): DeltaOs = OsA - OsB

    ATENCION: en general, es OSMOLARIDAD y NO concentración molar. Si el soluto no se disocia (ejemplo: glucosa o sacarosa), entonces OSMOLARIDAD = CONCENTRACION MOLAR. Pero si el soluto SÍ se disocia, entonces Os = i . M donde M es la concentración molar, i es el factor de disociación y Os es la osmolaridad. El factor de disociación es el número de iones en que se disocia cada molécula de soluto, ejemplo: para ClNa o para ClK, i = 2. (el factor de disociación no tiene unidades; es sólo un número)

    --------------------------------------

    - Para CADA lado de la membrana por separado, se define la PRESION OSMOTICA como:

    Presión osmótica = Os . R . T

    (fijáte que acá no hay ninguna "delta")


    O sea que para el lado A y B por separado, es:

    Presión osmóticaA = OsA . R . T
    Presión osmóticaB = OsB . R . T

    ---------

    Otra expresión que se usa mucho (pero no en este problema porque no es algo que se pregunte): cuando se deja evolucionar libremente a un sistema que tiene una membrana semipermeable entre dos soluciones, comienza a pasar SOLVENTE desde la zona de menos presión osmótica hacia la de más presión osmótica, esto ocurre hasta que se llega a un EQUILIBRIO, cuando:

    Delta de PRESION HIDROSTATICA = DeltaPresión osmótica

    El lado que tiene más presión hidrostática es el lado que tiene más presión osmótica, o sea que queda:

    pA - pB = Presión osmóticaA - Presión osmóticaB

    donde pA y pB son las presiones hidrostáticas de cada lado de la membrana, abajo (y se calculan como habitualmente en hidrostática). Comparando con la primera ecuación de todas, y por propiedad transitiva, entonces también vale:

    pA - pB = (OsA - OsB) . R . T

    (repito que esto no se usa en este problema ya que no nos dicen si el sistema está en equilibrio o si no lo está)

    -------------------------------

    Ahora, yendo a este problema particular: lo que hice fue plantear la primera fórmula que puse (DeltaPresión osmótica = DeltaOs . R . T), para las DOS situaciones por separado:

    1) En la primera situación, reemplacé las osmolaridades por: Os = 2 . M , donde M es la MOLARIDAD, y el 2 es por el factor de disociación para cloruro de sodio. Como las dos soluciones son de cloruro de sodio, entonces se usa el mismo factor de disociación. Pero las molaridades son diferentes.

    2) En la segunda situación, cambia la temperatura, ahora es T' (y es incógnita). Y se agregó un cierto volumen de agua de ambos lados. Ahora llamé V' al volumen TOTAL de CADA lado (no al agregado, sino al total de cada lado).

    Ahí en la segunda situación, volví a expresar las presiones osmóticas, que ahora se llaman PiA' y PiB'. Para poder relacionarlas con las anteriores, usé que cada NUEVA OSMOLARIDAD es:

    Os(nueva, en A) = i . moles de soluto en A (los mismos de antes) / V'

    donde V' es el volumen total nuevo (de CADA lado)... como sólo se agregó AGUA, de cada lado hay los mismos moles de soluto que antes, por eso los seguí llamando nA y nB.

    Entonces, cuando expresé DeltaPresiónosmótica' (la nueva), quedó un factor de disociación 2 tanto en A como en B, y lo saqué de factor común... al V' también lo saqué de factor común. O sea:

    Deltapresiónosmótica' = (2 . nA / V' - 2 . nb / V') . R . T'

    (el 2 es el factor de disociación)



    Factor común 2 y V':
    Deltapresiónosmótica' = (2/V') . (nA - nb) . R . T'


    Avisáme si ahora lo entendés o si tenés más dudas.


    Saludos,
    Miriam

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  9. Muy genia profe!! lo entendí perfecto!!! Necesito tener mas información sobre Difusión, las formulas y el razonamiento. Es un tema que no lo tengo muy claro, me podría ayudar por favor!

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  10. Hola Laura,

    La difusión es el pasaje de soluto desde una zona de MAYOR concentración a otra zona de MENOR concentración. Para que ocurra la difusión no hace falta que haya una membrana de por medio... puede haberla o no.

    Un ejemplo: supongamos que hay un recipiente con agua salada de un lado, un recipiente con agua pura del otro. Y que ambos recipientes están conectados a través de un tubito (el tubito deja pasar de todo). Entonces, lo que va a pasar es que la sal va a pasar desde la solución salada hacia la que originalmente tenía agua pura. Eso es difusión. (Es al revés de la ósmosis: en la ósmosis pasa solvente, acá pasa soluto ; en la ósmosis el solvente va de menos a más osmolaridad, acá va de más a menos concentración).

    Sobre difusión: está muy bien explicado en las páginas 20 a 22 del libro teórico, Unidad 2. Y también, si querés más detalles, podés consultar este apunte:

    https://dl.dropboxusercontent.com/u/6805150/apuntes/apunte_fenomenos_de_transporte.pdf



    Tanto en el libro teórico, como en este apunte, hay algunos ejemplos resueltos. Y están todas las fórmulas. Pero si tenés dudas, volvé a consultarme con los puntos que no entiendas.



    Saludos,
    Miriam

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  11. hola profe le queria preguntar sobre la segunda parte de este problema me marie llege bien hasta la parte que igualo las ecuaciones lo que me surgio duda es porque apareve V´ solo porque se supone que en ambas ecuaciones me refiero a delta P y delta P ´ los 20 lt salieron de factor comun y se simplificaron por eso queda V´
    yo hice todas las cuentas iguale las presiones de la misma manera que hizo usted y simplificando me quedo lo siguiente
    0.4mol/V´.350=0.02mol.280 otra vez en este problema no se como despejar el V´ me sali mirandolo pero si lo intento hacer sola no me sale bueno esa es mi duda
    saludos

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