Question

Осмотрическое давление клеточного сока наземных органов болотных растений при 20 °C колеблется от 2,026*10 в 5 степени до 16,2*10 в 5 степени Па, а степных - от 8,104*10 в 5 степени до 40,52*10 в 5 степени Па. Какой молярной концентрации раствора соответствует минимальное значение осмотического давления для болотных растений и максимальное для степных?

Answer 1

Дано:  
Для болотных растений:  
Минимальное осмотическое давление = 2,026*10^5 Па  
Максимальное осмотическое давление = 16,2*10^5 Па  

Для степных растений:  
Минимальное осмотическое давление = 8,104*10^5 Па  
Максимальное осмотическое давление = 40,52*10^5 Па  

Найти:  
Молярную концентрацию раствора для минимального и максимального значения осмотического давления  

Решение:  
Осмотическое давление связано с молярной концентрацией раствора законом вант-Гоффа:  
π = i * C * R * T  

где:  
π - осмотическое давление  
i - коэффициент величины частиц, обычно для электролитов i > 1  
C - молярная концентрация раствора  
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))  
T - температура в кельвинах  

1. Для болотных растений:
a) Минимальное осмотическое давление:  
2,026*10^5 = i * C_min * 8,314 * (20 + 273)  
C_min = 2,026*10^5 / (i * 8,314 * 293)  

б) Максимальное осмотическое давление:  
16,2*10^5 = i * C_max * 8,314 * (20 + 273)  
C_max = 16,2*10^5 / (i * 8,314 * 293)  

2. Для степных растений:
a) Минимальное осмотическое давление:  
8,104*10^5 = i * C_min * 8,314 * (20 + 273)  
C_min = 8,104*10^5 / (i * 8,314 * 293)  

б) Максимальное осмотическое давление:  
40,52*10^5 = i * C_max * 8,314 * (20 + 273)  
C_max = 40,52*10^5 / (i * 8,314 * 293)  

Ответ:  
Для болотных растений:  
Минимальная молярная концентрация равна 1,83 моль/л, а максимальная - 14,64 моль/л.  
Для степных растений:  
Минимальная молярная концентрация равна 7,36 моль/л, а максимальная - 36,80 моль/л.