Calcolo della massa molecolare conoscendo la pressione osmotica
Esercizio sul calcolo della massa molecolare conoscendo la pressione osmotica
Una soluzione acquosa contiene disciolti 55,0 g/dm3 di una proteina.
Si determini la massa molare della proteina sapendo che, alla temperatura di 278 K, la pressione osmotica esercitata è di 0,103 atm.
Svolgimento dell'esercizio
Quando due recipienti separati da una membrana semipermeabile contenengono rispettivamente un solvente puro e una soluzione, si ha passaggio di solvente nella soluzione.
La pressione da applicare sulla superficie della soluzione per evitare tale passaggio viene definita pressione osmotica.
J.H. Van't Hoff dimostrò sperimentalmente che il valore della pressione osmotica nel caso di soluzioni diluite di non elettroliti può essere determinato con la seguente formula:
in cui:
- π = pressione osmotica (atm);
- M = molarità della soluzione (mol/l)
- R = costante universale dei gas = 0,0821 (l·atm) / (mol·K)
- T = temperatura = 278 K
Applichiamo la formula inversa e determiniamo il valore della molarità M:
M = π / (R · T) = 0,103 / (0,0821 · 278) = 4,51 · 10-3 mol/l
Dal valore della molarità si capisce che in 1 litro di soluzione sono presenti 4,51 · 10-3 moli di soluto.
Dal valore della concentrazione espressa in g/dm3 (ovvero g/l) si capisce che in 1 litro di soluzione sono presenti 55 grammi di soluto.
Ricordando che:
n = g / Mm
Determiniamo il valore della massa molare Mm:
Mm = g/n = 55 / (4,51 · 10-3) = 12195 g/mol
Quindi il valore della massa molare Mm della proteina è 12195 g/mol.
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