Nuevamente, un problema de la preparación del examen:
[A] la membrana celular permite que los iones de sodio pasen a través de ella, pero no los iones de cloro. La celda se coloca en una solución salina con una concentración de sal diez veces mayor en el exterior que en la celda. Como resultado, el sodio se difunde en la célula. Calcular la diferencia de voltaje a través de la membrana celular como resultado.
Bueno, en equilibrio, los potenciales químicos de la solución y la celda deberían ser los mismos. Dejar sea el de la solución y el de la celda.
Suponiendo que la sal está en una solución diluida, puedo escribir su potencial químico como dónde es alguna función independiente del número de partículas, y es la concentración numérica de iones de sodio en la solución.
Supongo que para la celda, tengo donde ahora incluyo el voltaje que existe a través de la membrana de la célula.
El problema es que ahora tengo dos incógnitas: no sé la concentración final de iones en la celda y no sé el voltaje final de los iones en la celda.
Idea alternativa , pero no estoy seguro de si eso tiene sentido: la presión osmótica se define como la presión que debe generar para evitar que ocurra la ósmosis, y también es la presión que finalmente se acumula cuando permite que ocurra la ósmosis. ¿Podría obtener de manera análoga el voltaje final como el voltaje que tendría que aplicar manualmente para evitar que ocurra cualquier difusión?
Básicamente estás haciendo un cálculo de batería. Dadas estas dos soluciones, ¿cuál es la diferencia de voltaje potencial entre ellas? En este caso, debe suponer que las concentraciones permanecen sin cambios.
En la práctica, una cantidad muy pequeña de iones de sodio atraviesan la membrana. Ese movimiento de carga provoca una diferencia de voltaje entre los dos lados que es suficiente para equilibrar el flujo.
Si esperara hasta que el sistema alcanzara la estabilidad completa, no habría diferencia de potencial y no habría tensión de potencial. Dado que la membrana permite el paso de solo uno de los portadores de carga, tendría que proporcionar otro camino para mover las otras cargas. Es decir, tendrías que cortocircuitar la celda.
queloniano