Físico-Química ⇒ Pressão osmótica Tópico resolvido

[Cloridríco]

(Unicamp-SP) As informações contidas na tabela abaixo foram extraídas de rótulos de bebidas chamadas "energéticas", muito comuns atualmente.

Cada 500 mL contém:
Valor energético 140 cal
Carboidratos (sacarose) 35 g
Sais minerais 0,015 mol*
Proteínas 0 g
Lipídeos 0 g

*Valor calculado a partir do rótulo.

A pressão osmótica () de uma solução aquosa de íons e/ou de moléculas pode ser calculada por = . R . T. Esta equação é semelhante àquela dos gases ideais. é a concentração, em mol/L, de partículas (íons e moléculas) presentes na solução. O processo de osmose que ocorre nas células dos seres vivos, inclusive nas do ser humano, deve-se, principalmente, à existência da pressão osmótica. Uma solução aquosa 0,15 mol/L de NaCl é chamada de isotônica em relação às soluções contidas nas células do homem, isto é, apresenta o mesmo valor de pressão osmótica que as células do corpo humano. Com base nestas informações e admitindo R = 8,3 kPa . L/mol . K:
N.A.: kPa é o símbolo para quilopascal.

a) Calcule a pressão osmótica em uma célula do corpo humano onde a temperatura é 37 °C.
b) A bebida do rótulo é isotônica em relação às células do corpo humano? Justifique. Considere que os sais adicionados são constituídos apenas por cátions e ânions monovalentes.

[MicheleAlves]

A)
NaCl [tex3]\rightarrow[/tex3] [tex3]Na^{+} + Cl^{-}[/tex3]
0,15 [tex3]\rightarrow \boxed {0,15mol/L + 0,15mol/L}[/tex3] [tex3]\rightarrow[/tex3] 0,30mol/L

[tex3]\pi[/tex3]= MRT
[tex3]\pi[/tex3]= 0,30 x 8,3 x (273 + 37)
[tex3]\pi[/tex3]= 771,9 kPa

Como o enunciado diz que as pressões osmóticas da solução de NaCl e das células do corpo humano apresentam o mesmo valor, o resultado achado (771,9 kPa) também corresponderá ao valor da pressão osmótica da célula.

B) Como a bebida é constituída basicamente de carboidrato e sais minerais, basta achar a molaridade deles para depois achar a pressão osmótica da mesma.

Sacarose
[tex3]M_{sacarose}[/tex3]= [tex3]\frac{m}{mm . V}[/tex3]
[tex3]M_{sacarose}[/tex3]= [tex3]\frac{35}{342 . 0,5}[/tex3]
[tex3]M_{sacarose}[/tex3]= 0,204 mol/L

Sais minerais
[tex3]M_{sais}[/tex3]= [tex3]\frac{mol}{V}[/tex3]
[tex3]M_{sais}[/tex3]= [tex3]\frac{0,015}{0,5}[/tex3]
[tex3]M_{sais}[/tex3]= 0,03 mol/L

Como a questão considera os sais sendo constituídos por cátions e ânions monovalentes, a molaridade vai ficar [tex3]\rightarrow[/tex3] 0,03 + 0,03= 0,06 mol/L

[tex3]\pi[/tex3]= MRT
[tex3]\pi[/tex3]= ([tex3]M_{sacarose} + M_{sais}[/tex3])RT
[tex3]\pi[/tex3]= (0,204 + 006) 8,3 . 310
[tex3]\pi[/tex3]= 679,2kPa

Ou seja, a bebida não é isotônica em relação às células do corpo.

Qualquer dúvida é só perguntar!
Att, Michele