SOLUȚIE HIPOTONICĂ: COMPONENTE, PREGĂTIRE, EXEMPLE - CHIMIE

O soluție hipotonică este una care are o concentrație de solut mai mică decât o soluție separată sau izolată de o barieră semi-permeabilă. Această barieră permite solventului să treacă prin ea, apă în cazul sistemelor biologice, dar nu toate particulele de solut.

Lichidele corporale ale vertebratelor intracelulare și extracelulare au o osmolaritate de aproximativ 300 mOsm / L. În timp ce un lichid hipotonic este considerat a avea o osmolaritate mai mică de 280 mOsm / L. Prin urmare, o soluție a acestei osmolarități este hipotonică în raport cu mediul celular.

Interacțiunea unei celule cu o soluție hipotonică. Sursa: Gabriel Bolívar.

Un exemplu de soluție hipotonică este cel al clorurii de sodiu 0,45%. Dar cum se comportă celula sau un compartiment în fața acestui tip de soluție? Imaginea de mai sus răspunde la această întrebare.

Concentrația particulelor de solut (puncte galbene) este mai mare în interiorul celulei decât în exterior. Deoarece este mai puțin solut în jurul celulei, există mai multe molecule de apă libere, motiv pentru care este reprezentată cu o culoare albastră mai intensă în comparație cu interiorul celulei.

Apa curge din exterior spre interior prin osmoză pentru a nivela concentrațiile. Ca urmare, celula se extinde sau se umflă prin absorbția apei care trece prin membrana sa celulară.

Componente ale soluțiilor hipotonice

Soluțiile hipotonice constau într-un solvent care, dacă nu este indicat altfel, constă din apă și soluții dizolvate în el, cum ar fi săruri, zaharuri etc., în formă pură sau mixtă. Dar această soluție nu va avea tonicitate dacă nu este implicată nicio barieră semi-permeabilă, care este membrana celulară.

Trebuie să existe puține săruri dizolvate, astfel încât concentrația lor să fie mică, în timp ce „concentrația” apei este mare. Deoarece există mai multă apă liberă în afara celulei, adică nu rezolvă sau nu hidratează particule de solut, cu atât este mai mare presiunea asupra membranei celulare și cu atât va avea tendința de a o traversa pentru a dilua lichidul intracelular.

Prepararea unei soluții hipotonice

Pentru pregătirea acestor soluții, se urmărește același protocol ca și cel al altor soluții. Efectuați calculele corespunzătoare ale masei soluțiilor. Acestea sunt cântărite, dizolvate în apă și duse într-un balon volumetric la volumul corespunzător.

Soluția hipotonică are o osmolaritate scăzută, în general mai mică de 280 mOsm / L. Deci, atunci când pregătim o soluție hipotonică, trebuie să calculăm osmolaritatea acesteia, astfel încât valoarea sa să fie mai mică de 280 mOsm / L. Osmolaritatea poate fi calculată cu următoarea ecuație:

Osmolaritate = m v g

Unde m este molaritatea solutului, iar v este numărul de particule în care un compus se disociază în soluție. Substanțele neelectrolitice nu se disociează, deci valoarea v este egală cu 1. Acesta este cazul glucozei și a altor zaharuri.

În timp ce g este coeficientul osmotic. Acesta este un factor de corecție pentru interacțiunea particulelor (ionilor) încărcați electric în soluție. Pentru soluții diluate și substanțe nedisociabile, de exemplu și din nou glucoză, o valoare de g este luată egală cu 1. Se spune atunci că molaritatea este identică cu osmolaritatea sa.

Exemplul 1

Soluția de 0,5% NaCl este adusă în gram pe litru:

NaCl în g / l = (0,5 g ÷ 100 mL) 1.000 mL

= 5 g / L

Și procedăm la calcularea molarității sale și apoi la determinarea osmolarității sale:

Molaritate = masă (g / L) ÷ greutate moleculară (g / mol)

= 5 g / L ÷ 58,5 g / mol

= 0,085 mol / L

NaCl se disociază în două particule: Na ⁺ (cation) și Cl ^- (anion). Prin urmare, valoarea v = 2. De asemenea, deoarece este o soluție diluată de 0,5% NaCl, se poate presupune că valoarea g (coeficient osmotic) este 1. Avem apoi:

Osmolaritate (NaCl) = molaritate · v · g

= 0,085 M · 2 · 1

= 0,170 Osm / L sau 170 mOsm / L

Aceasta este o soluție hipotonică, deoarece osmolaritatea sa este mult mai mică decât osmolaritatea de referință pentru fluidele corporale, care este osmolaritatea plasmatică a cărei valoare este în jur de 300 mOsm / L.

Exemplul 2

Calculăm molaritatea având concentrațiile soluțiilor respective la 0,55 g / L și 40 g / L:

Molaritatea (CaCl ₂ ) = 0,55 g / l ÷ 111 g / mol

= 4,95 10 ^-3 M

= 4,95 mM

Molaritatea (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) = 40 g / l ÷ 180 g / mol

= 0,222 M

= 222 mM

Și , în același mod în care calculăm osmolarities, știind că CaCl ₂ se disociază în trei ioni, doi Cl ^- și unul Ca ²⁺ , și presupunând că acestea sunt soluții foarte diluate, astfel încât valoarea de v este 1. Avem apoi :

Osmolaritate (CaCl ₂ ) = 4,95 mM 3 1

= 14,85 mOsm / L

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

= 222 mOsm / L

În cele din urmă, osmolaritatea totală a soluției devine suma osmolarităților individuale; adică dintre cele din NaCl și glucoză. Prin urmare, este:

Osmolaritatea soluției = CaCl ₂ osmolaritate + C ₆ H ₁₂ O ₆ osmolaritate

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

= 236,85 mOsm / L

Soluția amestecului de clorură de calciu și glucoză este hipotonică, deoarece osmolaritatea sa (236,85 mOsm / L) este mult mai mică decât osmolaritatea plasmei (300 mOsm / L), care este luată ca referință.

Exemple de soluții hipotonice

Soluție de clorură de sodiu

Soluția de clorură de sodiu (NaCl) 0,45% este administrată intravenos la pacienții cu cetoză diabetică care dezvoltă deshidratare în compartimentele interstițiale și intracelulare. Apa curge din plasmă în aceste compartimente.

Lactate Ringer Solution

Lactate Ringer Solution # 19 este un alt exemplu de soluție hipotonică. Compoziția sa este 0,6 g de clorură de sodiu, 0,03 g de clorură de potasiu, 0,02 g de clorură de calciu, 0,31 g de lactat de sodiu și 100 ml de apă distilată. Este o soluție folosită pentru rehidratarea pacienților și este ușor hipotonică (274 mosm / L).

Referințe

De Lehr Spilva, A. și Muktans, Y. (1999). Ghid de specialități farmaceutice din Venezuela. Ediția XXXVª Ediții globale.
Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
Wikipedia. (2020). Tonicitate. Recuperat de la: en.wikipedia.org
Union Media LLC. (2020). Soluții izotonice, hipotonice și hipertonice. Recuperat de la: uniontestprep.com
Lodish H, Berk A, Zipursky SL și colab. (2000). Secțiunea 15.8 Osmoza, canalele de apă și reglarea volumului celulei. Raft de carte NCBI Recuperat din: ncbi.nlm.nih.gov
Ioan Brennan. (13 martie 2018). Cum se calculează izotonicitatea. Recuperat de la: știința.com

SOLUȚIE HIPOTONICĂ: COMPONENTE, PREGĂTIRE, EXEMPLE - CHIMIE - 2025