HYPOTONISCHE LÖSUNG: KOMPONENTEN, HERSTELLUNG, BEISPIELE - CHEMIE - 2025

Eine hypotonische Lösung hat eine niedrigere Konzentration an gelöstem Stoff als eine Lösung, die durch eine semipermeable Barriere getrennt oder isoliert ist. Diese Barriere lässt das Lösungsmittel durch, bei biologischen Systemen Wasser, aber nicht alle gelösten Partikel.

Die Körperflüssigkeiten von intrazellulären und extrazellulären Wirbeltieren haben eine Osmolarität von etwa 300 mOsm / l. Während eine hypotonische Flüssigkeit eine Osmolarität von weniger als 280 mOsm / l aufweist. Daher ist eine Lösung dieser Osmolarität in Bezug auf die zelluläre Umgebung hypoton.

Wechselwirkung einer Zelle mit einer hypotonischen Lösung. Quelle: Gabriel Bolívar.

Ein Beispiel für eine hypotonische Lösung ist die von 0,45% Natriumchlorid. Aber wie verhält sich die Zelle oder ein Kompartiment angesichts dieser Art von Lösung? Das Bild oben beantwortet diese Frage.

Die Konzentration an gelösten Partikeln (gelbe Punkte) ist innerhalb der Zelle höher als außerhalb. Da sich um die Zelle herum weniger gelöster Stoff befindet, gibt es mehr freie Wassermoleküle, weshalb sie im Vergleich zum Inneren der Zelle eine intensivere blaue Farbe aufweist.

Wasser fließt durch Osmose von außen nach innen, um die Konzentrationen auszugleichen. Infolgedessen dehnt sich die Zelle aus oder quillt auf, indem sie Wasser absorbiert, das durch ihre Zellmembran fließt.

Komponenten hypotonischer Lösungen

Hypotonische Lösungen bestehen aus einem Lösungsmittel, das, sofern nicht anders angegeben, aus Wasser und darin gelösten gelösten Stoffen wie Salzen, Zuckern usw. in reiner oder gemischter Form besteht. Diese Lösung hat jedoch keine Tonizität, wenn keine semipermeable Barriere beteiligt ist, nämlich die Zellmembran.

Es dürfen nur wenige gelöste Salze vorhanden sein, damit ihre Konzentration gering ist, während die "Konzentration" des Wassers hoch ist. Da sich außerhalb der Zelle mehr freies Wasser befindet, das heißt, es löst oder hydratisiert keine gelösten Partikel, je größer der Druck auf die Zellmembran ist und je mehr es dazu neigt, diese zu durchqueren, um die intrazelluläre Flüssigkeit zu verdünnen.

Herstellung einer hypotonischen Lösung

Für die Herstellung dieser Lösungen wird das gleiche Protokoll wie für andere Lösungen angewendet. Nehmen Sie die entsprechenden Berechnungen der Masse der gelösten Stoffe vor. Diese werden dann gewogen, in Wasser gelöst und in einen Messkolben mit dem entsprechenden Volumen gebracht.

Die hypotonische Lösung hat eine niedrige Osmolarität, im Allgemeinen weniger als 280 mOsm / l. Wenn wir also eine hypotonische Lösung herstellen, müssen wir ihre Osmolarität so berechnen, dass ihr Wert weniger als 280 mOsm / l beträgt. Die Osmolarität kann mit der folgenden Gleichung berechnet werden:

Osmolarität = m v g

Dabei ist m die Molarität des gelösten Stoffes und v die Anzahl der Partikel, in die eine Verbindung in Lösung dissoziiert. Nichtelektrolytische Substanzen dissoziieren nicht, daher ist der Wert von v gleich 1. Dies ist bei Glucose und anderen Zuckern der Fall.

Während g der osmotische Koeffizient ist. Dies ist ein Korrekturfaktor für die Wechselwirkung von elektrisch geladenen Teilchen (Ionen) in Lösung. Für verdünnte Lösungen und nicht dissoziierbare Substanzen, zum Beispiel und wieder Glucose, wird ein Wert von g gleich 1 angenommen. Es wird dann gesagt, dass die Molarität mit ihrer Osmolarität identisch ist.

Beispiel 1

Die 0,5% ige NaCl-Lösung wird auf Gramm pro Liter gebracht:

NaCl in g / l = (0,5 g ≤ 100 ml) 1000 ml

= 5 g / l

Und wir berechnen seine Molarität und bestimmen dann seine Osmolarität:

Molarität = Masse (g / l) ÷ Molekulargewicht (g / mol)

= 5 g / l ≤ 58,5 g / mol

= 0,085 mol / l

NaCl dissoziiert in zwei Partikel: Na ⁺ (Kation) und Cl ^- (Anion). Daher ist der Wert von v = 2. Da es sich um eine verdünnte Lösung von 0,5% NaCl handelt, kann angenommen werden, dass der Wert von g (osmotischer Koeffizient) 1 ist. Wir haben dann:

Osmolarität (NaCl) = Molarität · v · g

= 0,085 M · 2 · 1

= 0,170 Osm / L oder 170 mOsm / L.

Dies ist eine hypotonische Lösung, da ihre Osmolarität viel niedriger ist als die Referenzosmolarität für Körperflüssigkeiten, bei der es sich um die Plasmaosmolarität handelt, deren Wert bei etwa 300 mOsm / l liegt.

Beispiel 2

Wir berechnen die Molarität mit den Konzentrationen der jeweiligen gelösten Stoffe bei 0,55 g / l und 40 g / l:

Molarität (CaCl ₂ ) = 0,55 g / l ≤ 111 g / mol

= 4,95 10 & supmin; ^³ M.

= 4,95 mM

Molarität (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 40 g / l ≤ 180 g / mol

= 0,222 M.

= 222 mM

Und in der gleichen Art und Weise berechnen wir die Osmolarität, wohl wissend , dass CaCl ₂ dissoziiert in drei Ionen, zwei Cl ^- und ein Ca ²⁺ , und unter der Annahme , dass sie sehr verdünnte Lösungen, so dass der Wert von v ist 1. Wir haben dann ::

Osmolarität (CaCl ₂ ) = 4,95 mM 3 1

= 14,85 mOsm / l

Osmolarität von (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 222 mM · 1 · 1

= 222 mOsm / l

Schließlich wird die Gesamtosmolarität der Lösung zur Summe der einzelnen Osmolaritäten; das heißt von denen von NaCl und Glucose. Dies ist daher:

Gesamtosmolarität der Lösung = CaCl ₂ -osmolarität + C ₆ H ₁₂ O ₆ -Osmolarität

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

= 236,85 mOsm / l

Die Lösung des Gemisches aus Calciumchlorid und Glucose ist hypoton, da ihre Osmolarität (236,85 mOsm / l) viel niedriger ist als die Osmolarität des Plasmas (300 mOsm / l), die als Referenz genommen wird.

Beispiele für hypotonische Lösungen

Natriumchloridlösung

Die 0,45% ige Natriumchlorid (NaCl) -Lösung wird intravenös an Patienten mit diabetischer Ketose verabreicht, die eine Dehydration in den interstitiellen und intrazellulären Kompartimenten entwickeln. Wasser fließt aus dem Plasma in diese Kompartimente.

Laktat-Ringer-Lösung

Die Lactate Ringer-Lösung Nr. 19 ist ein weiteres Beispiel für eine hypotonische Lösung. Seine Zusammensetzung beträgt 0,6 g Natriumchlorid, 0,03 g Kaliumchlorid, 0,02 g Calciumchlorid, 0,31 g Natriumlactat und 100 ml destilliertes Wasser. Es ist eine Lösung zur Rehydratation von Patienten und ist leicht hypoton (274 mosm / l).

Verweise

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