Allometrisk skalering

Opgave 9: Osmotisk tryk

Formålet er at bestemme det osmotiske tryk i en plantecelle.

Materialer

2–3 store kartofler, propbor ca. 10 mm i diameter, lineal, skalpel, natriumchlorid (NaCl), 6 bægerglas, køkkenrulle, vægt, plastfilm, termometer

Fremgangsmåde

Fremstil 6 NaCl-opløsninger med følgende koncentrationer: Cmolal,NaCl = 0,05 molal, 0,10 molal, 0,15 molal, 0,20 molal, 0,25 molal og 0,30 molal.

Det gøres ved at opløse henholdsvis 2,92 g, 5,84 g, 8,77 g, 11,69 g, 14,61 g og 17,53 g NaCl i 1,00 kg vand.

Udtag med propboret 6 borekerner og skær dem til, så de alle er 3 cm i længden. Aftør dem med køkkenrulle og bestem deres masse på en vægt. Noter resultaterne i et skema.

Hæld 100 mL af de 6 NaCl-opløsninger i hver sit bægerglas. Skriv den molale koncentration på glassene og kom en borekerne i hvert glas. Sørg for at borekerne er dækket af saltvand. Dæk bægerglassene til med plastfilm og lad dem stå i mindst et døgn.

Derefter tages borekernerne enkeltvis op af bægerglassene – de tørres forsigtigt af med køkkenrulle, deres masse bestemmes igen og deres konsistens beskrives (føles de faste eller bløde). Resultaterne noteres ligeledes i skemaet. Temperaturen i saltvandet måles.

Resultatbehandling

For hver af de 6 opløsninger beregnes det osmotiske tryk (p):

p = i ·Cmolal,NaCl  · R · T

i er antallet af partikler der dannes ved at opløse et stof. Hvis NaCl opløses helt vil tallet være 2. Ved store koncentrationer vil NaCl dog ikke være helt opløst, så i dette tilfælde regner vi med at

i = 1,9.

Cmolal,NaCl er den molale koncentration af natriumchlorid  (i mol/kg).

R er gaskonstanten, R = 0,080205 kg · atm / (mol · K)

T er den absolutte temperatur, T = (den målte temperatur i °C + 273) K

Koncentration

Cmolal,NaCl

molal

Tryk


p
atm

Borekerne
startmasse

mstart
 g

Borekerne
slutmasse

mslut
g

Ændring
i masse

Dm = mslut mstart
g

Ændring
i masse


%

Konsistens
(fast/blød)

0,05

 

 

 

 

 

 

0,10

 

 

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

 

0,20

 

 

 

 

 

 

0,25

 

 

 

 

 

 

0,30

 

 

 

 

 

 

Indtegn i et koordinatsystem %-ændring af borekernerne som funktion af p (det osmotiske tryk af NaCl-opløsningerne). Indtegn den rette linie, der bedst repræsenterer punkterne.

Den molale koncentration hvor %-ændring=0, svarer til det osmotiske tryk i kartoffelcellerne.

Arbejdsspørgsmål

    • Hvor stort er det osmotiske tryk i en kartoffelcelle/plantecelle
    • Hvorfor er nogle borekerner bløde og nogle faste?
    • Hvorfor hænger bladene på en plante, der lider af vandmangel?
    • Hvorfor kan man dræbe planter ved at udstrø salt?
    • Et tryk på 1 atm svarer til trykket fra 10 meter vandsøjle – eller et tryk på 10 N/cm2, der svarer til trykket fra et kg-lod pr. cm2. Hvor mange meter vandsøjle svarer trykket i en kartoffelcelle til?
    • Hvad er dæktrykket i en personbil til sammenligning?
    • Hvilke fejlkilder og usikkerheder er der ved dette forsøg?