Salatadaki soğanın tuzlanması
Tuz serpilen soğan hücrelerinin dışındaki derişim, hücre içinden yüksektir. Su ozmozla hücrelerden dışarı çıkar; soğan yumuşar ve suyunu salar.
Tema 2 · Organizasyon
Diyaliz Tüpüyle Difüzyon ve Ozmoz Deneyi
Amaç: Sanal diyaliz tüpünü farklı derişimdeki çözeltilere koyarak kütle ve hacim değişimini ölçmek; difüzyon ve ozmozun günlük yaşamdaki etkilerini açıklamak.
1 Deney düzeneği
2 Ölçümler
● Kütle (g) ■ Hacim (mL)
| Zaman (dk) | Kütle (g) | Değişim (%) | Hacim (mL) | Tüpteki derişim |
|---|
Deney tasarımı: Bağımsız değişken beherdeki derişimdir, bağımlı değişken tüpün kütlesidir. Tüp ve beherde aynı derişimin bulunduğu bir kontrol düzeneği kur. Gerçek deneyde tüpü tartmadan önce dışını kurula, tüpün ağzını sıkıca bağla ve tüm düzenekleri aynı sıcaklıkta tut. Aşırı ısıtma sonuçları bozar.
Değerler, diyaliz tüpü ve çözeltiler için basitleştirilmiş bir modelden hesaplanmıştır; gerçek ölçümlerle birebir aynı olmaz. Modelde şeker (sükroz) tüpün gözeneklerinden geçemez kabul edilmiştir. Tuz ve iyot ise geçebilir.
3 Günlük yaşamla bağlantı
Kuru ortamda sebzelerin buruşması
Kuru ortamda bekleyen sebzelerin hücreleri su kaybeder ve gerginliğini yitirir. Buruşmuş marul suya konunca hücreler ozmozla su alır ve yeniden dikleşir.
Çiçeğin kokusunun yayılması
Koku molekülleri havada, çok oldukları çiçeğin çevresinden az oldukları yerlere difüzyonla yayılır. Bunun için enerji harcanmaz.
Diyaliz makinesinde kanın temizlenmesi
Kan, yarı geçirgen bir zarın bir yüzünden, diyaliz sıvısı öbür yüzünden akar. Üre gibi küçük atık maddeler difüzyonla kandan diyaliz sıvısına geçer. Kan hücreleri ve büyük proteinler zardan geçemez.
Düğmeler deneyi bu duruma benzeyen ayarlarla kurar ve başlatır.
4 Ne gözlemledin?
Diyaliz tüpü seçici geçirgen bir zar gibi davranır: su ve küçük moleküller geçer, büyük moleküller geçemez. Tüpün içi daha yoğunsa su ozmozla içeri girer; tüpün kütlesi ve hacmi artar. Dışı daha yoğunsa su dışarı çıkar ve tüp büzülür. Derişimler eşitse net su geçişi olmaz.
Tuz gibi zardan geçebilen maddeler difüzyonla, çok oldukları yerden az oldukları yere geçer. Derişimler eşitlenince su akışı da durur. Nişasta–iyot deneyinde iyot tüpe girip nişastayla mavi-siyah renk oluşturur, ama büyük nişasta molekülleri dışarı çıkamaz. Bu süreçlerin hiçbirinde enerji harcanmaz.
5 Sorular
- Tüpte %20 şeker çözeltisi, beherde saf su varken tüpün kütlesi neden arttı? Beherde %40 şeker çözeltisi olsaydı ne gözlerdin?
- Tuz çözeltisiyle yapılan deneyde tüpün kütlesi önce değişip sonra neden başlangıç değerine yaklaştı?
- Nişasta–iyot deneyinde tüpün içi mavi-siyaha döndü, beherdeki sıvı ise renk değiştirmedi. Bunun nedeni nedir? Bu sonuç diyaliz makinesinin çalışmasıyla nasıl ilişkilendirilebilir?
Cevap anahtarı (öğretmen için)
- Tüpün içi daha yoğundur, yani su oranı daha düşüktür. Su ozmozla, suyun çok olduğu beherden tüpe geçer ve tüpün kütlesi artar. Şeker zardan geçemediği için tüpte kalır. Beherde %40 şeker olsaydı dışarısı daha yoğun olurdu: su tüpten dışarı çıkar, tüpün kütlesi ve hacmi azalırdı.
- Tuz diyaliz tüpünün gözeneklerinden geçebilir. Başta derişim farkından dolayı su hareket eder. Bu sırada tuz da difüzyonla çok olduğu yerden az olduğu yere geçer ve derişimler eşitlenir. Derişim farkı kalmayınca net su geçişi durur, kütle başlangıç değerine yaklaşır.
- İyot molekülleri küçüktür ve difüzyonla tüpe girer; içerideki nişastayla tepkimeye girip mavi-siyah renk oluşturur. Nişasta molekülleri büyük olduğu için tüpten çıkamaz, bu yüzden beherde renk değişimi olmaz. Diyaliz makinesinde de küçük atık moleküller zardan geçerek kandan uzaklaştırılır; kan hücreleri ve büyük proteinler kanda kalır.