Definizione del soluto
Un soluto è una sostanza che può essere disciolta da un solvente per creare una soluzione. Un soluto può venire in molte forme. Può essere gas, liquido o solido. Il solvente, o sostanza che scioglie il soluto, rompe il soluto a parte e distribuisce le molecole di soluto allo stesso modo. Questo crea una miscela omogenea, o soluzione che è uguale in tutto.
I soluti in soluzione sono misurati dalla loro concentrazione. La concentrazione di un soluto è la quantità di soluto divisa per il volume totale di soluzione., Un solvente può diluire varie quantità di soluto, a seconda di quanto forte di un solvente viene utilizzato e quanto facilmente le molecole di soluto si staccano. Questa proprietà dei soluti di dissolversi in un solvente è nota come solubilità.
Esempi di soluto
Sale in acqua
Quando si scarica un cucchiaio pieno di sale in un bicchiere d’acqua, si sta creando una soluzione. Il soluto è il sale, o NaCl. Il solvente è acqua, o H2O.Le molecole d’acqua sono caricate negativamente sugli atomi di ossigeno e caricate positivamente sugli atomi di idrogeno., Il sale è un composto ionico, che consiste di due ioni: Na + e Cl -. Gli atomi di ossigeno negativi attraggono il sodio positivo (Na+) e gli atomi di idrogeno positivi attraggono gli atomi di cloro negativi (Cl–). L’attrazione tra le diverse molecole allontana il soluto a livello molecolare e lo sospende uniformemente in tutta l’acqua.
Un fattore importante nella velocità con cui il soluto si dissolverà è la superficie del soluto esposto. Se si utilizza sale grosso, viene esposta meno superficie e ci vorrà più tempo perché la stessa quantità di sale si dissolva., Un sale più fine consente a molti più ioni di essere esposti all’acqua e il soluto viene diffuso attraverso l’acqua più velocemente. Alla fine il sale non può più essere visto sul fondo del bicchiere perché è distribuito uniformemente in tutto il bicchiere.
Un processo simile avviene con lo zucchero, ma le molecole di zucchero non sono le stesse delle molecole di sale. Invece di essere un composto ionico, le molecole di zucchero sono leggermente polari. La molecola dello zucchero ha molti gruppi OH, che creano dipoli naturali., Queste aree positive e negative interagiscono con le aree positive e negative delle molecole d’acqua e la molecola di soluto viene lacerata. Proprio come il sale è diffuso attraverso una soluzione, lo zucchero può anche essere distribuito uniformemente in una cellula. Questo è importante per molte funzioni cellulari, come la produzione di energia e molecole più grandi. Altre volte, le cellule devono trasportare attivamente alcune molecole fuori dal citosol, per evitare di sconvolgere l’equilibrio del pH.
Ossigeno nell’acqua di mare
Un esempio di soluto gassoso è l’ossigeno., Ogni pesce nell’oceano, dalle strane creature nelle parti più profonde dell’oceano ai comuni pesci che abitano i coralli che i subacquei amano, si affidano all’ossigeno disciolto nell’acqua per vivere. L’ossigeno, che esiste come O2, è una molecola polare. Come tali, le molecole d’acqua polari hanno una naturale tendenza ad attirare l’ossigeno. Mentre le onde mescolano l’aria nell’oceano e la superficie dell’oceano e dell’atmosfera interagiscono, l’ossigeno viene disciolto nell’acqua. Il processo di diffusione trasporta l’ossigeno attraverso la colonna d’acqua, fornendo ossigeno agli organismi in tutto l’oceano.,
In alcune situazioni gli organismi nell’oceano possono utilizzare l’ossigeno nell’acqua più velocemente di quanto possa essere diffuso nell’acqua. Questo può accadere quando il deflusso di nutrienti in eccesso dagli esseri umani corre nell’oceano. I nutrienti, che sono un altro soluto in acqua, permettono enormi fioriture algali a crescere. Queste fioriture contengono troppe alghe. Le alghe negli strati inferiori iniziano a morire e i batteri iniziano a consumarle. Tra le alghe e i batteri, tutto l’ossigeno si esaurisce. Questo crea una zona morta nella colonna d’acqua., Se i pesci iniziano a nuotare attraverso questa colonna, potrebbero soffocare per mancanza di ossigeno.
Protoni nel Citosol
Organismi di tutti i tipi devono regolare la quantità di soluti nelle loro cellule, per mantenere le funzioni cellulari corrette. L’acidità delle cellule si basa in parte sul numero di ioni idrogeno (H+), o protoni, trovati nella soluzione di citosol. I protoni sono attratti dagli atomi di ossigeno dell’acqua, perché sono elettronegativi. I protoni come soluto svolgono una funzione molto importante nelle cellule., Mentre l’acqua è in grado di diffondersi attraverso una membrana cellulare tramite osmosi, gli atomi di idrogeno non possono violare la membrana. Il gradiente di concentrazione crea una forza potenziale che può essere utilizzata per spostare altre sostanze. Ciò è conosciuta come forza motrice del protone ed è usata per muovere un’ampia varietà di sostanze attraverso la membrana cellulare.
- Soluzione-Una miscela omogenea di soluto e solvente.
- Solvente-Una sostanza che può sciogliere un soluto.
- Gradiente di concentrazione-La differenza tra le concentrazioni di soluto in due aree di soluzione.,
- Solubilità-La capacità di un dato soluto di dissolversi in un solvente.
Quiz
1. Uno studente sta cercando di creare una soluzione della giusta concentrazione. L’esperimento richiede acqua salata di 1 grammo di sale per litro d’acqua. Lo studente sta cercando di riempire una piccola piscina di 15 kilolitri. Di quanti chilogrammi di sale ha bisogno lo studente?
A. 15,000
B. 15
C. 1,500
2. Ferro e carbonio sono elementi individuali, ma se combinati correttamente creano un materiale molto più forte: l’acciaio. Per fare l’acciaio, il ferro liquido viene miscelato con il carbonio. Il ferro scioglie il carbonio e forma una matrice forte attorno a molecole di carbonio equamente distribuite quando raffreddate. Questo crea la forte struttura dell’acciaio. Come si chiama ogni elemento?
A., Acciaio = Solvente; Ferro = Soluzione; Carbonio=Soluto
B. Acciaio=soluto; Ferro=Solvente; Carbonio=Soluzione
C. Acciaio=Soluzione; Ferro=Solvente; Carbonio=Soluto
3., Parte del normale funzionamento del corpo consiste nell’espellere la CO2 accumulata nelle cellule. Le cellule scaricano la CO2 nel sangue, che la trasporta ai polmoni. La CO2 rimane disciolta nel sangue fino a quando non arriva ai polmoni, dove viene disciolta nell’aria nei polmoni. Che cosa è CO2?
A. Solvent
B. Solute
C. Solution
