Решение: Определение сахарозы осмосом
Татьяна решила измерить содержание сахарозы в клубне картофеля. Для этого она поместила кусочки клубня картофеля одинакового размера в растворы сахарозы разной концентрации. Измерялась масса кусочков картофеля до погружения в раствор и после выдерживания в растворе в течение 2 часов. Оказалось, что при концентрации сахарозы 0,1 и 0,2 моль/л масса кусочка картофеля увеличилась, при концентрации 0,3 моль/л не изменилась, а при концентрации 0,4 и 0,5 моль/л уменьшилась.
Какой эффект используется в данном опыте для определения концентрации сахарозы в клубне картофеля? Объясните, почему в растворах с концентрацией 0,4 и 0,5 моль/л масса кусочков уменьшилась.
Решение по шагам
4 шагаВ опыте сравнивают изменение массы кусочков картофеля в растворах сахарозы разной концентрации. Это позволяет определить концентрацию раствора, при которой обмен водой прекращается.
Используемый эффект — осмос, то есть переход воды через полупроницаемую клеточную мембрану в сторону раствора с большей концентрацией растворённых веществ.
При концентрации сахарозы $0{,}3$ моль/л масса кусочков не изменяется. Следовательно, концентрация раствора примерно равна концентрации клеточного сока клубня картофеля, и этот раствор является изотоническим по отношению к клеткам.
В растворах с концентрацией сахарозы $0{,}4$ и $0{,}5$ моль/л концентрация растворённых веществ снаружи клеток выше, чем внутри. Поэтому вода выходит из клеток картофеля в раствор через полупроницаемые мембраны. Клетки теряют воду, их тургор уменьшается, и масса кусочков картофеля снижается.
В опыте используется осмос. В растворах сахарозы концентрацией $0{,}4$ и $0{,}5$ моль/л вода выходит из клеток картофеля в более концентрированный раствор, поэтому клетки теряют воду и масса кусочков уменьшается.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Называют явление диффузией, не указывая, что перемещается вода через полупроницаемую мембрану.
Указывают, что сахароза выходит из клеток, хотя уменьшение массы связано прежде всего с выходом воды.
Путают направление движения воды и утверждают, что вода входит в клетки из более концентрированного раствора.
Не объясняют связь между отсутствием изменения массы при концентрации $0{,}3$ моль/л и концентрацией клеточного сока.