Solução hipertônica: características, preparação e exemplos

A solução hipertônica é aquela em que a pressão osmótica é maior nos arredores da célula. Para nivelar essa diferença, a água flui de seu interior para o exterior, causando seu encolhimento. Na imagem abaixo, você pode ver o estado dos glóbulos vermelhos em concentrações de diferentes tonicidades.

Nessas células, o fluxo de água é destacado com algumas setas, mas qual é a tonicidade? Além disso, o que é pressão osmótica? Existem várias definições da tonicidade de uma solução. Por exemplo, pode ser referida como osmolaridade de uma solução em comparação com o plasma.

Solução hipertônica: características, preparação e exemplos 1

Também pode se referir à concentração de solutos dissolvidos em uma solução, separados de seus arredores por uma membrana que orienta a direção e a extensão da difusão da água através dela.

Da mesma forma, pode ser vista como a capacidade de uma solução extracelular mover água para dentro ou para fora de uma célula.

Uma noção final pode ser a medição da pressão osmótica que se opõe ao fluxo de água através de uma membrana semipermeável. No entanto, a definição mais usada de tonicidade é o que a indica como osmolaridade plasmática, com um valor de 290 mOsm / L de água.

O valor da osmolaridade plasmática é obtido medindo-se a diminuição do ponto crioscópico (propriedade coligativa).

Propriedades Coligativas

A pressão osmótica é uma das propriedades coligativas. São aqueles que dependem do número de partículas e não de sua natureza, tanto na solução quanto na natureza do solvente.

Portanto, não importa para essas propriedades se a partícula é um átomo de Na ou K ou uma molécula de glicose; O importante é o seu número.

As propriedades coligativas são: pressão osmótica, diminuição do ponto crioscópico ou de congelamento, diminuição da pressão de vapor e aumento do ponto de ebulição.

Para analisar ou trabalhar com essas propriedades das soluções, é necessário usar uma expressão da concentração das soluções além daquelas normalmente expressas.

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As expressões de concentrações como molaridade, molalidade e normalidade são identificadas com um determinado soluto. Por exemplo, diz-se que uma solução é 0,3 molar em NaCl ou 15 mEq / L de Na + , etc.

No entanto, quando a concentração de osmoles / L ou osmoles / L de H expressa 2 O, nenhuma identificação de um soluto, mas o número de partículas em solução.

Cálculo de osmolaridade e osmolaridade

Para o plasma, é preferencialmente usada a osmolalidade expressa em mOsm / L de água, mOsm / kg de água, Osm / L de água ou Osm / kg de água.

A razão para isso é a existência no plasma de proteínas que ocupam uma porcentagem significativa do volume plasmático – aproximadamente 7% -, para que o restante dos solutos seja dissolvido em um volume inferior a um litro.

No caso de soluções de solutos de baixo peso molecular, o volume ocupado por elas é relativamente baixo e a osmolaridade e osmolaridade podem ser calculadas da mesma maneira, sem cometer um erro grave.

Osmolaridade (solução mOsm / L) = molaridade (mmol / L) ∙ v ∙ g

Osmolalidade (mOsm / L H 2 O) = molalidade (mmol / L de H 2 O) v ∙ ∙ g

v = número de partículas nas quais um composto é dissociado em solução, por exemplo: NaCl se dissocia em duas partículas: Na + e Cl , então v = 2.

O CaCl 2 em solução aquosa se dissocia em três partículas: Ca 2+ e 2 Cl , então v = 3. FeCl 3 em solução se dissocia em quatro partículas: Fe 3+ e 3 Cl .

As ligações que se dissociam são as iônicas. Então, dos compostos que apresentam em sua estrutura apenas ligações covalentes não se dissociam, por exemplo: glicose, sacarose, uréia, entre outros. Nesse caso, v = 1.

Coeficiente osmótico

O fator de correção “g” é o chamado coeficiente osmótico criado para corrigir a interação eletrostática entre partículas carregadas eletricamente em solução aquosa. O valor de “g” varia de 0 a 1. Os compostos com ligações não dissociáveis ​​- isto é, covalentes – têm um valor de “g” de 1.

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Os eletrólitos em soluções muito diluídas têm um valor “g” próximo a 1. Pelo contrário, à medida que a concentração de uma solução eletrolítica aumenta, o valor de “g” diminui e diz-se que se aproxima de zero.

Quando a concentração de um composto eletrolítico aumenta, o número de partículas eletricamente carregadas na solução aumenta da mesma maneira, aumentando a possibilidade de interação entre partículas carregadas positivamente e carregadas negativamente.

Isso resulta no fato de que o número de partículas reais diminui em comparação com o número de partículas teóricas, portanto, é necessário corrigir o valor da osmolaridade ou osmolaridade. Isso é feito pelo coeficiente osmótico “g”.

Características de uma solução hipertônica

A osmolalidade da solução hipertônica é superior a 290 mOsm / L de água. Se entrar em contato com o plasma através de uma membrana semipermeável, a água fluirá do plasma para a solução hipertônica até que um equilíbrio osmótico seja alcançado entre as duas soluções.

Nesse caso, o plasma tem uma concentração maior de partículas de água do que a solução hipertônica. Na difusão passiva, as partículas tendem a se difundir dos locais onde sua concentração é maior do que dos locais onde é menor. Por esse motivo, a água flui do plasma para a solução hipertônica.

Se os eritrócitos forem colocados na solução hipertônica, a água fluirá dos eritrócitos para a solução extracelular, produzindo seu encolhimento ou criação.

Assim, o compartimento intracelular e o compartimento extracelular têm a mesma osmolaridade (290 mOsm / L de água), uma vez que existe um equilíbrio osmótico entre os compartimentos do corpo.

Como preparar uma solução hipertônica?

Se a osmolalidade do plasma é de 290 mOsm / L de H 2 O, uma solução hipertónica tem uma osmolalidade maior do que esse valor. Portanto, você tem um número infinito de soluções hipertônicas.

Exemplos

Exemplo 1

Se desejar para preparar uma solução de CaCl 2 com uma osmolalidade de 400 mOsm / L H 2 O: encontrar a g / L de H 2 O CaCl 2 requerido.

Dados

– Peso molecular de CaCl 2 = 111 g / mol

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– Osmolalidade = molalidade ∙ v ∙ g

– molalidade = osmolaridade / v ∙ g

Neste caso, o CaCl 2 é dissolvida em três partículas, então v = 3. Assume O valor do coeficiente osmótico para ser 1 se não mesas para o composto g.

molalidade = (400 mOsm / L de H 2 O / 3) 1 ∙

= 133,3 mmol / L de H 2 O

= 0,133 mol / L de H 2 O

g / L de H 2 O = mol / L de H 2 O ∙ g / mol (peso molecular)

= 0,133 mol / L de H 2 O ∙ 111 g / mol

= 14,76 g / L de H 2 O

Para preparar uma solução de CaCl 2 em uma osmolalidade de 400 mOsm / L de H 2 O (hipertónica), 14,76 g de CaCl pesava 2 , em seguida, é adicionado um litro de água.

Este procedimento pode ser seguido para preparar qualquer solução hipertônica da osmolaridade desejada, desde que seja assumido um valor de 1 para o coeficiente osmótico “g”.

Exemplo 2

Preparação de uma solução de glucose com uma osmolalidade de 350 mOsm / L de H 2 O.

Dados

– peso molecular da glicose 180 g / mol

– v = 1

– g = 1

A glicose não se dissocia porque possui ligações covalentes, portanto v = 1. Como a glicose não se dissocia em partículas eletricamente carregadas, não pode haver interação eletrostática, portanto g vale 1.

Então, para compostos não dissociáveis ​​(como é o caso da glicose, sacarose, uréia etc.), a osmolaridade é igual à molalidade.

molaridade da solução = 350 mmole / L de H 2 O

molalidade = 0,35 mol / L de H 2 O.

g / L de H 2 O = peso molecular ∙ molalidade

= 0,35 mol / L de H 2 O ∙ 180 g / mol

= 63 g / L de H 2 O

Referências

  1. Fernández Gil, L., Liévano, PA e Rivera Rojas, L. (2014). Determinação da tonicidade da solução multifuncional All In One Light. Science & Technology for Visual Health, 12 (2), 53-57.
  2. Jimenez, J., Macarulla, JM (1984). Fisioquímica Fisiológica. Publicação Interamericana. 6ª Edição.
  3. Ganong, WF (2004). Fisiologia Médica Editar O manual moderno. 19ª Edição
  4. Wikipedia (2018). Tonicidade Recuperado em 10 de maio de 2018, de: en.wikipedia.org
  5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2 de junho de 2017). Pressão osmótica e tonicidade. Recuperado em 10 de maio de 2018, de: thoughtco.com

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