Antworten aus und zum Lerntext Diffusion und Osmose

Roland Heynkes, 7.4.2016

Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben zum Lerntext Diffusion und Osmose selbständig bearbeitet haben und nun ihre Antworten überprüfen wollen.

Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge.
1	Beschreibe und skizziere, was man bei der Diffusion eines Farbtropfens in Wasser mit bloßen Augen beobachten kann!
	Plaziert man vorsichtig einen Tropfen Farbe in einem mit Wasser gefüllten Glas, dann kann man mit bloßem Auge beobachten, dass der Tropfen langsam größer und blasser wird, bis er irgendwann nicht mehr erkennbar ist.
2	Nenne die Energieform, welche die Diffusion antreibt! Und erkläre, wie diese Energieform die Diffusion antreibt!
	Wärmeenergie treibt die Diffusion an. Wärmeenergie bewirkt die Bewegungen und Kollisionen der Moleküle und damit die Diffusion. Wärme ist Bewegung von Teilchen und führt zu deren Kollisionen, die eine zufällige und dadurch gleichmäßige Verteilung bewirken.
3	Beschreibe und skizziere, welche von außen sichtbaren Effekte bei der im Lerntext Diffusion und Osmose gezeichneten Osmose-Versuchsanordnung zu erwarten sind!
	Bei der gezeichneten Versuchsanordnung wird der Wasserspiegel links absinken und rechts ansteigen.
4	Erkläre drei mögliche Ursachen der Osmose!
	In Wasser gelöste Ionen können viele Wasser-Moleküle binden und dadurch die Zahl der Wasser-Moleküle reduzieren, die durch die Poren gleiten. Große gelöste Moleküle können kleinen Lösungsmittel-Molekülen deren Wege zu den Poren versperren. Wenn die osmotisch wirksamen Stoffe von der Membran abprallen, bewirkt die Membran, dass sich eine größere Zahl größerer Moleküle von ihr weg bewegt. Dabei stoßen sie gegen viele der kleineren Moleküle des Lösungsmittels, sodass auch viele Moleküle des Lösungsmittels von der Membran weg beschleunigt werden. Dieser Effekt reduzieren die Zahl der kleinen Lösungsmittel-Moleküle, die sich auf die Membran zubewegen und auf deren Poren treffen.
5	Erkläre, warum der Effekt der Osmose im Verlauf des in der Animation beginnenden Experiments immer langsamer wird und schließlich zum Stillstand kommt!
	Während die Wasseroberfläche links absinkt und rechts ansteigt, wächst die Differenz der Wasserdrücke (hydrostatische Drücke), welche von links immer schwächer und rechts zunehmend auf die Membran einwirken. Der rechts wachsende hydrostatische Überdruck fördert immer stärker den Übertritt von Wassermolekülen von rechts nach links und wirkt daher immer stärker der Osmose entgegen. Schließlich wird ein Gleichgewicht erreicht, wenn der hydrostatische Überdruck ebenso groß ist wie der osmotische Überdruck. Dann wandern in beide Richtungen gleich viele kleine Wasser-Moleküle durch die Membran.
6	Erkläre mit jeweils einem Satz, warum von Süßwasser umgebene Zellen automatisch a) durch Osmose Wasser aufnehmen und es b) dabei reinigen!
	Aufgrund der außen niedrigeren Konzentration osmotisch wirksamer Stoffe treibt Osmose ständig Wasser durch die semipermeablen Zellmembranen in von Süßwasser umgebene Zellen. Dabei wird das Wasser gereinigt, weil die semipermeable Zellmembran die meisten das Wasser verschmutzenden Stoffe nicht durchlässt.

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