Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor!
  • 93%

    haben mit sofatutor ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert

  • 94%

    verstehen den Schulstoff mit sofatutor besser

  • 92%

    können sich mit sofatutor besser auf Schularbeiten vorbereiten

Donnan-Gleichgewicht

Video abspielen Video abspielen
Du willst ganz einfach ein neues Thema lernen
in nur 12 Minuten?
Du willst ganz einfach ein neues
Thema lernen in nur 12 Minuten?
  • Das Mädchen lernt 5 Minuten mit dem Computer 5 Minuten verstehen

    Unsere Videos erklären Ihrem Kind Themen anschaulich und verständlich.

    92%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim selbstständigen Lernen.
  • Das Mädchen übt 5 Minuten auf dem Tablet 5 Minuten üben

    Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.

    93%
    der Schüler*innen haben ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert.
  • Das Mädchen stellt fragen und nutzt dafür ein Tablet 2 Minuten Fragen stellen

    Hat Ihr Kind Fragen, kann es diese im Chat oder in der Fragenbox stellen.

    94%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim Verstehen von Unterrichtsinhalten.
Bewertung

Ø 3.0 / 2 Bewertungen

Erfahrene Lehrkräfte erstellen und prüfen alle Inhalte bei sofatutor – für eine Qualität, auf die du dich verlassen kannst.

Avatar
sofatutor Team
Donnan-Gleichgewicht
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Donnan-Gleichgewicht Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Donnan-Gleichgewicht kannst du es wiederholen und üben.
  • Tipps

    Überlege, was der Name Donnan-Gleichgewicht aussagt.

    Das Donnan-Gleichgewicht als Formel:

    $[+]_1 \cdot [-]_1 = [+]_2 \cdot [-]_2$

    Lösung

    Das Donnan-Gleichgewicht ist das Ionenprodukt der Konzentrationen, das zu beiden Seiten einer semipermeablen Membran gleich ist.

    Es gilt: $[+]_I \cdot [-]_I = [+]_{II} \cdot [-]_{II}$.

  • Tipps

    Bei einem Donnan-Gleichgewicht ist das Ionenprodukt der Konzentrationen zu beiden Seiten einer Membran gleich.

    Beachte die bereits im intrazellulären Raum vorhandenen Kalium-Ionen.

    Lösung

    Das Donnan-Gleichgewicht findet oft Anwendung in biologischen Zellen. Dabei befinden sich in den Zellen zum Beispiel auch Proteine. In sich sind intrazelluläre und extrazelluläre Räume ausgeglichen. Deshalb sind im intrazellulären Raum neben den 5 negativ geladenen Proteinen auch 5 Kalium-Kationen.

    Vergleicht man extra- mit intrazellulärem Raum aber miteinander, fällt dir sicher auf, dass sie nicht zueinander im Gleichgewicht sind. Die Membran ist eine semipermeable Membran, die kleine Teilchen durchlässt. So können je 4 Chlorid-Ionen und Kalium-Kationen vom extrazellulären Raum zum intrazellulärem Raum diffundieren. Es verbleiben je 6 Chlorid-Ionen und Kalium-Kationen im extrazellulären Raum.

    Die Definition des Donnan-Gleichgewichts besagt, dass das Ionenprodukt der Konzentrationen zu beiden Seiten der Membran gleich ist. Dies kann man leicht prüfen:

    $[6 K^+] \cdot [6 Cl^-] = [4 Cl^-] \cdot [9 K^+]$

    $36 = 36$

    Das Donnan-Gleichgewicht ist hergestellt.

  • Tipps

    Können die Proteine durch die Membran diffundieren?

    Lösung

    Voraussetzung für das Zustandekommen eines Donnan-Gleichgewichts ist eine semipermeable, also halb-durchlässige, Membran, die nicht jedes Teilchen durchlässt. Nur so kann überhaupt ein Ungleichgewicht entstehen und nur so entsteht ein Konzentrationsgradient, der bewirkt, dass Ionen durch die Membran diffundieren und das Donnan-Gleichgewicht anstreben.

  • Tipps

    Osmose findet zum Konzentrationsausgleich statt.

    Lösung

    Osmose ist die Diffusion von Lösungsmitteln (in unserem Fall Wasser) durch eine semipermeable, also halbdurchlässige, Membran. Dies geschieht, um ein Gleichgewicht der Konzentrationen des Lösungsmitteln zwischen zwei Räumen (außerhalb und innerhalb der Membran) herzustellen.

    Osmose schließt sich dem Donnan-Gleichgewicht an. Sind also erst einmal alle Teilchen im Gleichgewicht, wird dann das Lösungsmittel ebenfalls ins Gleichgewicht gebracht.

  • Tipps

    Bei einem Donnan-Gleichgewicht muss das Ionenprodukt der Konzentrationen auf beiden Seiten der Membran gleich sein.

    Lösung

    Die dargestellte Situation liegt nicht im Donnan-Gleichgewicht vor. Im Donnan-Gleichgewicht ist das Ionenprodukt der Konzentrationen auf beiden Seiten der Membran gleich. Das ist hier nicht der Fall, denn im extrazellulären Raum befinden sich je 10 Chlorid-Anionen und Kalium-Kationen, während sich im intrazellulären Raum nur 5 Kalium-Kationen und Proteine befinden.

    Es müssen erst Ionen aus dem extrazellulären in den intrazellulären Raum diffundieren.

  • Tipps

    Der osmotische Druck ist umso höher, zu je mehr Ionen die Verbindungen dissoziiert.

    Glucose dissoziiert nicht in Wasser.

    Lösung

    Da Glucose in Wasser nicht dissoziiert, ist hierbei der osmotische Druck am geringsten.

    $NaCl$ dissoziiert in Wasser in zwei Ionen: $Na^+$ und $Cl^-$.

    $CaCl_2$ dissoziiert in Wasser in drei Ionen: $Ca^{2+}$, $Cl^-$ und $Cl^-$.

    Der osmotische Druck ist proportional zur polaren Konzentration des in der Flüssigkeit gelösten Stoffes. Da aber alle Lösungen 1-molar sind, spielt das in diesem Beispiel keine Rolle. Außerdem hängt der osmotische Druck von der Temperatur ab, die in diesem Fall ebenfalls überall gleich ist.

    Entscheidend hierbei ist, dass der osmotische Druck von der Teilchenanzahl des gelösten Stoffes abhängig ist.

    Da $CaCl_2$ zu den meisten Ionen dissoziiert, ist bei dieser Lösung der osmotische Druck am größten.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

9.515

sofaheld-Level

6.600

vorgefertigte
Vokabeln

8.284

Lernvideos

38.691

Übungen

33.640

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrkräften

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Klassenstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden

Pommes der Pinguin hält einen großen gelben Stern in den Händen
Pommes der Pinguin hält einen großen gelben Stern in den Händen
30 Tage kostenlos testen
30 Tage kostenlos testen
Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor
Lernpakete anzeigen
Lernpakete anzeigen
Lernpakete anzeigen