Osmose
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PC II für Biochemiker Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, http://www.joerg-enderlein.de Osmose S teigroh r W a sser Z u ck er- lösu n g p 1 p 2 c Im Gleichgewicht: 0 F U T S V V p 1 p 2 p 2 p 1 Pfeffersche Zelle
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Osmose. p 2. p 2. p 2. d V. p 1. d V. p 1. c. p 1. Im Gleichgewicht:. Pfeffersche Zelle. Osmose. p 2. p 2. p 2. d V. d V. p 1. p 1. c. Van‘t Hoff - Beziehung. Osmose. Kolligativer Effekt. Osmolarität : Stoffmenge osmotisch aktiver Moleküle pro Volumen. - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of Osmose
PC II für BiochemikerEberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, http://www.joerg-enderlein.de
OsmoseS te ig rohr
W asser
Z ucker-lö sung
p1
p2
c
Im Gleichgewicht:
0F U T S
VV
p1
p2 p2
p1
Pfeffersche Zelle
PC II für BiochemikerEberhard-Karls-Universität Tübingen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Prof. Dr. J. Enderlein, http://www.joerg-enderlein.de
Osmose
p2
c
0F U T S
VV
2 1U p p V
p V
p1
p2 p2
p1BS Nk V V
0BB
Nk TF U T S p V Nk T V V p V
V
BV p Nk T nRT Van‘t Hoff - Beziehung
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Osmose
BV p Nk T nRT
Kolligativer Effekt
Osmolarität: Stoffmengeosmotisch aktiver
Moleküle pro Volumen
Osmolalität: Stoffmengeosmotisch aktiver
Moleküle pro Masse Lösungsmittel
Physiol. Kochsalzlösung 308 mosmol/l
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Barometrische Höhenformel
c
0
n h
n
h
p(0)
p(h)
0
p h
p
exp
B
E h
k T
expB
mgh
k T
0 exp
0 exp
B
mghp h p
k T
Mghp
RT
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Wasserstoffballon
h
2
2 2
H
H H 0 expB
m ghp h p
k T
Fläche A
2
2 2
O
O O 0 expB
m ghp h p
k T
2
2 2
N
N N 0 expB
m ghp h p
k T
2 2 2N O H 00 0 0p p p p
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Wasserstoffballon
h
Fläche A
2
2 2
2 2
NN 0 N 0
N O
0n
p p pn n
Partialdruck
2
2 2
2 2
OO 0 O 0
N O
0n
p p pn n
Molenbruch
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Wasserstoffballon
h
Fläche A
2 2 2H N Op p h p h p h
2
2
2
2
2
H
0
N
N
O
O
exp
exp
exp
B
B
B
m ghp p
k T
m gh
k T
m gh
k T
F A p Auftriebskraft
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Wasserstoffballon
h
Fläche ALuft: ~ 79 vol% N2 und 21 vol% O2
Unter der Annahme idealen Gases
2N 0.79 2O 0.21 und
2
3 23N
26
28 10 6.0221 10 kg
4.649 10 kg
m
2
26O 5.314 10 kgm
2
26H 0.332 10 kgm
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Wasserstoffballon
h
Fläche A2N 0.79
2O 0.21 und
h = 5 m
2
26N 4.649 10 kgm
2
26O 5.314 10 kgm
2
26H 0.332 10 kgm
T = 25°C
53.1 Pap
p0 = 100 kPa
200 9.81 NF
237 mA F p 3.43 mR A
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1. bemannter Wasserstoffballon
Jacques Alexandre César Charlesund Ainé Roberts
Paris1. Dezember 1783
Durchmesser ca. 10 m~ Zylinder @ h = 5 m u. R = 5.8 m
Last ~ 567 kg
2 Personen + Ballon + Gondel
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Ultrazentrifuge
r
Molekülmasse m
Molekülvolumen V
Lösungsmitteldichte
0
n r
n r
0expB
E r E r
k T
2F r m r
Kraft auf Molekül:
Arbeit, das Molekül von r0 nach r zu verschieben:
0
2 2 20
1
2
r
r
W dr F r m r r (warum Minuszeichen?)
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Ultrazentrifuge
r
Molekülmasse m
Molekülvolumen V
Lösungsmitteldichte
0
n r
n r
0expB
E r E r
k T
0
2 2 20
2 2 20
1
21
2 mA
E r E r
m V r r
M v r rN
2 2 2
0
0 exp2
mM v r rn r n r
RT
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Laplace-Formel
R R + R
Oberflächen-Spannung
L
x
f = LArbeit bei
Flächenausdehnung:
surfaceW L x A
Druck durch
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Laplace-Formel
Druck in einemWassertropfen
R R + R
surfaceW A
Im Gleichgewicht: 0F S T W
0F p V A 3 244 0
3F p R R
24 8 0p R R R R pR
1 2
1 1p
R R
