פיתרון היפוטוני: רכיבים, הכנה, דוגמאות - כִּימִיָה - 2025

פתרון hypotonic הוא כזה שיש בו ריכוז מומס נמוך יותר מאשר פתרון מופרד או מבודד על ידי מחסום חדיר למחצה. מחסום זה מאפשר לממס לעבור דרכו, מים במקרה של מערכות ביולוגיות, אך לא כל חלקיקי הממס.

לנוזלי הגוף של חוליות תאיים וחוץ תאיים יש אוסמולולריות של כ -300 mOsm / L. ואילו נוזל היפוטוני נחשב כבעל אוסמולולריות פחות מ- 280 mOsm / L. לכן, פיתרון של אוסמולולריות זו הוא היפוטוני ביחס לסביבה התאית.

אינטראקציה של תא עם פיתרון היפוטוני. מקור: גבריאל בוליבר.

דוגמא לתמיסה היפוטונית היא זו של 0.45% נתרן כלורי. אבל איך התא או תא מתנהגים מול פיתרון מסוג זה? התמונה שלמעלה עונה על שאלה זו.

הריכוז של חלקיקי המומסים (נקודות צהובות) גבוה יותר בתא מאשר בחוץ. מכיוון שיש פחות מומס סביב התא, יש יותר מולקולות מים חופשיות, וזו הסיבה שהוא מיוצג עם צבע כחול עז יותר בהשוואה לחלק הפנימי של התא.

מים זורמים מבחוץ לבפנים דרך אוסמוזה כדי לפלס את הריכוזים. כתוצאה מכך התא מתרחב או מתנפח על ידי קליטת מים העוברים דרך קרום התא שלו.

רכיבי הפתרונות ההיפוטוניים

תמיסות היפוטוניות מורכבות ממס אשר, אלא אם כן צוין אחרת, מורכב מים, וממיסים המומסים בו כמו מלחים, סוכרים וכו ', בצורה טהורה או מעורבת. אך לפיתרון זה לא תהיה שום טוניקות אם אין מעורב מחסום חדיר למחצה, שהוא קרום התא.

חייבים להיות מעט מלחים מומסים כך שריכוזם קטן ואילו "ריכוז" המים גבוה. ככל שיש יותר מים חופשיים מחוץ לתא, כלומר הם אינם פותרים או מיובשים חלקיקים מומסים, כך הלחץ שלהם על קרום התא גדול יותר, כך הוא יטה לחצות אותו כדי לדלל את הנוזל התאי.

הכנת פיתרון היפוטוני

לצורך הכנת פתרונות אלה, פועל אחר אותו פרוטוקול כמו לאחר מכן עבור פתרונות אחרים. ערכו את החישובים המתאימים למסת המומסים. לאחר מכן נשקלים, מומסים במים ונלקחים לבקבוק נפח לנפח המקביל.

לתמיסה ההיפוטונית יש אוסמולולריות נמוכה, בדרך כלל פחות מ- 280 mOsm / L. לכן כשמכינים פיתרון היפוטוני עלינו לחשב את האוסמולריות שלו באופן כזה שערכו הוא פחות מ- 280 mOsm / L. ניתן לחשב את האוסמולריות בעזרת המשוואה הבאה:

אוסמולריות = m v g

כאשר m הוא המולאריות של המומס, ו- v הוא מספר החלקיקים שלתוכם מתנתק תרכובת בתמיסה. חומרים חסרי חשמל אינם מתנתקים, ולכן הערך של v שווה ל 1. זה המקרה לגבי גלוקוז וסוכרים אחרים.

ואילו g הוא המקדם האוסמוטי. זהו גורם תיקון לאינטראקציה של חלקיקים (יונים) טעונים חשמלית בתמיסה. עבור תמיסות מדוללות וחומרים שאינם ניתנים לניתוק, למשל ושוב גלוקוז, נלקח ערך של g שווה ל 1. נאמר כי המולאריות זהה לאוסמולריות שלה.

דוגמא 1

תמיסת ה- NaCl של 0.5% מובאת לגרם לליטר:

NaCl בג 'לליטר = (0.5 גרם ÷ 100 מ"ל) 1,000 מ"ל

= 5 גרם / ליטר

ואנחנו ממשיכים לחשב את המולאריות שלה ואז קובעים את האוסמולריות שלה:

מולאריות = מסה (גרם / ל ') ÷ משקל מולקולרי (גרם / מול)

= 5 גר '/ ל' 58.5 גר 'מולקול

= 0.085 מול / ליטר

NaCl מתנתק לשני חלקיקים: Na ⁺ (קטיון) ו- Cl ^- (אניון). לפיכך, הערך של v = 2. כמו כן, מכיוון שמדובר בפתרון מדולל של 0.5% NaCl, ניתן להניח שערכו של g (מקדם אוסמוטי) הוא 1. יש לנו אז:

אוסמולריות (NaCl) = מולאריות · v · g

= 0.085 M · 2 · 1

= 0.170 אוסם / ל או 170 מ"ס / ל

זהו פיתרון היפוטוני, מכיוון שהאוסמולריות שלו נמוכה בהרבה מהאוסמולריות המתייחסת לנוזלי גוף, שהיא האוסמולריות בפלסמה שערכה הוא כ -300 mOsm / L.

דוגמא 2

אנו מחשבים את המולאריות שיש את הריכוזים של המומסים המתאימים ב 0.55 גר '/ ל' ו -40 גר '/ ל':

מולקולריות (CaCl ₂ ) = 0.55 גר '/ ל' ÷ 111 גר '/ מול

= 4.95 10 ^-3 מ '

= 4.95 מ"מ

מולאריות (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 40 גרם / ליטר ÷ 180 גרם / מולקולה

= 0.222 מ '

= 222 מ"מ

ובאותו אופן אנו מחשבים את האוסמולולריות, בידיעה ש- CaCl ₂ מתנתק לשלושה יונים, שני Cl ^- ואחד Ca ²⁺ , ובהנחה שהם פתרונות מאוד מדוללים, אז הערך של v הוא 1. יש לנו אז :

אוסמולריות (CaCl ₂ ) = 4.95 mM 3 1

= 14.85 mOsm / L

אוסמולריות של (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 222 mM · 1 · 1

= 222 mOsm / L

לבסוף, האוסמולולריות המוחלטת של הפיתרון הופכת לסכום האוסמולולריות הפרטנית; כלומר מאלו של NaCl וגלוקוזה. לפיכך זהו:

אוסמולולריות מוחלטת של הפתרון = אוסמולולריות CaCl ₂ + C ₆ H ₁₂ O ₆ אוסמולריות

= 222 mOsm / L + 14.85 mOsm / L

= 236.85 mOsm / L

הפיתרון של תערובת הסידן כלוריד והגלוקוזה הוא היפוטוני, מכיוון שהאוסמולריות שלו (236.85 mOsm / L) נמוכה בהרבה מהאוסמולריות של פלסמה (300 mOsm / L), הנלקחת כהפניה.

דוגמאות לפתרונות היפוטוניים

תמיסת נתרן כלוריד

תמיסת נתרן כלוריד (NaCl) 0.45% ניתנת תוך ורידי לחולים עם קטוזה סוכרתית המפתחים התייבשות בתאים הבין-תאייים והתאיים. מים זורמים מהפלזמה לתאים אלה.

הפיתרון של רינגר הלקטט

הפתרון מספר 19 של הלקטט רינגר הוא דוגמא נוספת לפיתרון היפוטוני. ההרכב שלה הוא 0.6 גרם נתרן כלורי, 0,03 גרם של אשלגן כלורי, 0,02 גרם סידן כלוריד, 0.31 גרם נתרן לקטט, ו- 100 מ"ל מים מזוקקים. זהו פיתרון המשמש להתייבשות של חולים והוא מעט היפוטוני (274 mosm / L).

הפניות

1. דה לה ספילה, א 'ומוקטנס, י' (1999). מדריך להתמחויות פרמצבטיות בוונצואלה. מהדורת XXXVª. מהדורות גלובליות.
2. וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
3. ויקיפדיה. (2020). טוניקות. התאושש מ: en.wikipedia.org
4. יוניון מדיה LLC. (2020). פתרונות איזוטוניים, היפוטוניים והיפרטוניים. התאושש מ: uniontestprep.com
5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). סעיף 15.8 אוסמוזה, תעלות מים והסדרת נפח התא. מדף הספרים של NCBI. התאושש מ: ncbi.nlm.nih.gov
6. ג'ון ברנן. (13 במרץ, 2018). כיצד לחשב איזוטוניות. התאושש מ: sciencing.com