HYPOTONICKÉ RIEŠENIE: KOMPONENTY, PRÍPRAVA, PRÍKLADY - CHÉMIA

Hypotonický roztok , je ten, ktorý má nižšiu koncentráciu rozpustenej látky, než sa roztok oddelená alebo izolovaná polopriepustnou bariéry. Táto bariéra umožňuje, aby rozpúšťadlo prešlo cez ňu, voda v prípade biologických systémov, ale nie všetky častice rozpustenej látky.

Telesné tekutiny intracelulárnych a extracelulárnych stavovcov majú osmolaritu asi 300 mOsm / L. Kým hypotonická tekutina má osmolaritu menšiu ako 280 mOsm / L. Preto je riešenie tejto osmolarity vo vzťahu k celulárnemu prostrediu hypotonické.

Interakcia bunky s hypotonickým roztokom. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Príkladom hypotonického roztoku je roztok 0,45% chloridu sodného. Ako sa však správa bunka alebo kompilácia pred týmto typom riešenia? Obrázok hore odpovedá na túto otázku.

Koncentrácia rozpustených častíc (žlté bodky) je vo vnútri bunky vyššia ako vonku. Pretože okolo bunky je menej solutu, existuje viac voľných molekúl vody, čo je dôvod, prečo je v porovnaní s vnútrajškom bunky reprezentovaná intenzívnejšou modrou farbou.

Voda tečie z vonkajšej strany dovnútra osmózou, aby sa vyrovnali koncentrácie. Výsledkom je, že bunka expanduje alebo napučiava absorbovaním vody, ktorá prechádza jej bunkovou membránou.

Komponenty hypotonických roztokov

Hypotonické roztoky pozostávajú z rozpúšťadla, ktoré, pokiaľ nie je uvedené inak, pozostáva z vody a rozpustených látok v nich, ako sú soli, cukry atď., V čistej alebo zmiešanej forme. Toto riešenie však nebude mať žiadnu tonicitu, ak nebude zahrnutá žiadna polopriepustná bariéra, ktorou je bunková membrána.

Musí existovať len málo rozpustených solí, aby bola ich koncentrácia nízka, zatiaľ čo „koncentrácia“ vody je vysoká. Pretože mimo bunky je viac voľnej vody, to znamená, že nerozpúšťa alebo hydratuje častice rozpustenej látky, tým väčší bude jej tlak na bunkovú membránu a čím viac bude mať tendenciu ju prechádzať, aby nariedila vnútrobunkovú tekutinu.

Príprava hypotonického roztoku

Pri príprave týchto roztokov sa postupuje rovnako ako pri iných roztokoch. Urobte príslušné výpočty hmotnosti rozpustených látok. Potom sa odvážia, rozpustia vo vode a prenesú do odmernej banky na zodpovedajúci objem.

Hypotonický roztok má nízku osmolaritu, zvyčajne nižšiu ako 280 mOsm / L. Takže pri príprave hypotonického roztoku musíme vypočítať jeho osmolaritu tak, aby jeho hodnota bola menšia ako 280 mOsm / L. Osmolarita sa môže vypočítať pomocou nasledujúcej rovnice:

Osmolarita = mvg

Kde m je molarita rozpustenej látky, a v je počet častíc, na ktoré zlúčenina disociuje v roztoku. Bezelektrické látky nedisociujú, takže hodnota v sa rovná 1. To je prípad glukózy a iných cukrov.

Kým g je osmotický koeficient. Je to korekčný faktor pre interakciu elektricky nabitých častíc (iónov) v roztoku. Napríklad v prípade zriedených roztokov a nedisociovateľných látok, napríklad glukózy, sa hodnota g rovná 1. Potom sa hovorí, že molarita je identická s jej osmolaritou.

Príklad 1

0,5% roztok NaCl sa upraví na gram na liter:

NaCl v g / l = (0,5 g ~ 100 ml) 1 000 ml

= 5 g / l

Pokračujeme vo výpočte jeho molarity a potom určíme jej osmolaritu:

Molárnosť = hmotnosť (g / l) ÷ molekulová hmotnosť (g / mol)

= 5 g / l = 58,5 g / mol

= 0,085 mol / l

NaCl sa disociuje na dve častice: Na ⁺ (katión) a Cl ^- (anión). Preto je hodnota v = 2. Pretože je to tiež zriedený roztok 0,5% NaCl, dá sa predpokladať, že hodnota g (osmotický koeficient) je 1. Potom máme:

Osmolarita (NaCl) = molarita · v · g

= 0,085 M, 2,1

= 0,170 Osm / l alebo 170 mOsm / L

Toto je hypotonické riešenie, pretože jeho osmolarita je oveľa nižšia ako referenčná osmolarita pre telesné tekutiny, čo je osmolarita plazmy, ktorej hodnota je okolo 300 mOsm / L.

Príklad 2

Vypočítame molárnosť s koncentráciami príslušných rozpustených látok pri 0,55 g / la 40 g / l:

Molarita (CaCl ₂ ) = 0,55 g / l ÷ 111 g / mol

= 4,95 10 ^-3 M

= 4,95 mM

Molarita (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 40 g / l ÷ 180 g / mol

= 0,222 M

= 222 mM

A rovnakým spôsobom sme sa vypočítať osmolarities s vedomím, že CaCl ₂ sa odlúči do troch iónov, dva CI ^- a jeden Ca ²⁺ , a za predpokladu, že sú veľmi zriedené roztoky, takže hodnota v je 1. Máme potom :

Osmolarita (CaCl ₂ ) = 4,95 mM 3 1

= 14,85 mOsm / L

Osmolarita (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 222 mm · 1 · 1

= 222 mOsm / L

Nakoniec sa celková osmolarita roztoku stáva súčtom jednotlivých osmolarit; to znamená z NaCl a glukózy. Ide teda o:

Celková osmolarita roztoku = CaCl ₂ osmolarita + C ₆ H ₁₂ O ₆ osmolarita

= 222 mOsm / L + 14,85 mOsm / L

= 236,85 mOsm / L

Roztok zmesi chloridu vápenatého a glukózy je hypotonický, pretože jeho osmolarita (236,85 mOsm / l) je oveľa nižšia ako osmolarita plazmy (300 mOsm / L), ktorá sa považuje za referenčnú.

Príklady hypotonických roztokov

Roztok chloridu sodného

0,45% roztok chloridu sodného (NaCl) sa podáva intravenózne pacientom s diabetickou ketózou, u ktorých sa vyvinie dehydratácia v intersticiálnych a intracelulárnych kompartmentoch. Voda prúdi z plazmy do týchto komôr.

Laktátne Ringerovo riešenie

Laktátny Ringerov roztok č. 19 je ďalším príkladom hypotonického roztoku. Jeho zloženie je 0,6 g chloridu sodného, 0,03 g chloridu draselného, 0,02 g chloridu vápenatého, 0,31 g laktátu sodného a 100 ml destilovanej vody. Je to roztok používaný na rehydratáciu pacientov a je mierne hypotonický (274 mosm / l).

Referencie

De Lehr Spilva, A. a Muktans, Y. (1999). Sprievodca farmaceutickými špecialitami vo Venezuele. Vydanie XXXVª. Globálne vydania.
Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
Wikipedia. (2020). Tonicity. Obnovené z: en.wikipedia.org
Union Media LLC. (2020). Izotonické, hypotonické a hypertonické riešenia. Obnovené z: uniontestprep.com
Lodish H, Berk A, Zipursky SL, a kol. (2000). Oddiel 15.8 Osmóza, vodné kanály a regulácia objemu buniek. Knižnica NCBI. Získané z: ncbi.nlm.nih.gov
John Brennan. (13. marca 2018). Ako vypočítať izotonicitu. Obnovené z: sciencing.com

HYPOTONICKÉ RIEŠENIE: KOMPONENTY, PRÍPRAVA, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2026