In dit practicum voor klas 3 VWO bepaal je de osmotische waarde van aardappelcellen door de isotone concentratie te zoeken. Je vergelijkt daarbij twee opgeloste stoffen: natriumchloride (NaCl) en glucose. Door te begrijpen waarom eenzelfde massaconcentratie van NaCl en glucose een ander osmotisch effect heeft, leer je het concept van de osmotische waarde koppelen aan het aantal opgeloste deeltjes per liter.
Na dit practicum kun je de osmotische waarde definiëren als een maat voor het aantal opgeloste deeltjes per volume-eenheid, verklaren waarom NaCl bij dissociatie een hogere osmotische waarde heeft dan glucose bij gelijke massaconcentratie, de isotone concentratie van aardappelcellen experimenteel bepalen via massaverandering en lineaire regressie, en de uitkomsten vergelijken voor NaCl en glucose.
Niveau: VWO klas 3 | Vak: Biologie | Domein: Transport, osmose, osmotische waarde | Begrippen: osmose, osmotische waarde, isotoon, dissociatie, ionisatie, semipermeabel membraan, turgor
Osmose is de netto beweging van water door een semipermeabel membraan van een oplossing met lagere naar een oplossing met hogere osmotische waarde. De osmotische waarde hangt niet af van de soort opgeloste stof, maar uitsluitend van het aantal opgeloste deeltjes per liter. Dit is het kernpunt van dit practicum.
Glucose (C₆H₁₂O₆, molaire massa 180 g/mol) lost op in water zonder te dissociëren: één mol glucose levert één mol opgeloste deeltjes.
Natriumchloride (NaCl, molaire massa 58,5 g/mol) dissociëert volledig in water: NaCl → Na⁺ + Cl⁻. Één mol NaCl levert daarmee twee mol opgeloste deeltjes (ionen).
Dit betekent dat een oplossing van 1 mol/L NaCl twee keer zoveel osmotisch actieve deeltjes bevat als een oplossing van 1 mol/L glucose. Om dezelfde osmotische waarde te bereiken als 0,3 mol/L NaCl, heb je circa 0,6 mol/L glucose nodig.
De isotone concentratie is de concentratie waarbij de osmotische waarde van de oplossing gelijk is aan die van het celsap. Bij deze concentratie is er geen netto waterbeweging en verandert de massa van het weefselstukje niet. Door de massaverandering (Δm%) te meten bij meerdere concentraties en een grafiek te tekenen, kan de isotone concentratie nauwkeurig worden bepaald als het snijpunt van de regressielijn met de x-as (Δm% = 0).
Zet voor beide reeksen de concentratie (mol/L) op de x-as en Δm% op de y-as. Teken een rechte lijn door de meetpunten (regressielijn). Het snijpunt met de x-as (Δm% = 0) is de isotone concentratie voor die stof. Noteer:
V1: De isotone concentratie van glucose is hoger dan die van NaCl. Dit komt doordat glucose niet dissociëert: 1 mol glucose levert 1 mol deeltjes. NaCl dissociëert volledig in Na⁺ en Cl⁻: 1 mol NaCl levert 2 mol ionen. Om dezelfde osmotische druk (hetzelfde aantal deeltjes per liter) te bereiken als NaCl heb je tweemaal zoveel mol glucose nodig.
V2: De verwachte verhouding is 1 : 2 (isotone concentratie NaCl is de helft van isotone concentratie glucose). Bij een isotone NaCl-concentratie van circa 0,3 mol/L verwacht je een isotone glucoseconcentratie van circa 0,6 mol/L. In de praktijk wijkt dit licht af door onvolledige dissociatie van NaCl bij hogere concentraties (activiteitscoëfficiënt < 1), maar de verhouding ≈ 1 : 2 is een goede benadering.
V3: Nee. Een oplossing van 0,3 mol/L NaCl bevat 0,6 mol deeltjes per liter (0,3 mol Na⁺ + 0,3 mol Cl⁻). Een oplossing van 0,3 mol/L glucose bevat slechts 0,3 mol deeltjes per liter. De osmotische waarde van de NaCl-oplossing is tweemaal zo hoog.
V4: Als de isotone NaCl-concentratie 0,3 mol/L is, dan bevat de isotone oplossing 0,3 × 2 = 0,6 mol deeltjes per liter. De osmotische waarde van het aardappelcelsap is dus gelijk aan 0,6 osmol/L (of 600 mosmol/L).
V5: Wanneer infuusvloeistof hypotonisch is ten opzichte van bloedplasma, stroomt water via osmose de rode bloedcellen in → de cellen zwellen en kunnen barsten (hemolyse). Bij hypertonisch infuus verliest de cel water → de cel krimpt (crenatie). Isotone vloeistof (fysiologisch zout: 0,9% NaCl ≈ 0,154 mol/L) veroorzaakt geen netto waterbeweging en is daarmee veilig voor intraveneuze toediening.
Labvakhandel levert analytische balansen, bekerglazen en reageerbuizen voor osmose-experimenten in het voortgezet biologieonderwijs.
Bekijk het assortiment voor biologie of neem contact op voor advies.
Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde. Zie ook het basis osmose-practicum voor VWO klas 1.
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
