106年:(醫檢)生化(1)

一胞器中含有 0.15 M 的KCl,若欲配製與此胞器等張的 sucrose 溶液,其濃度應為:

A0.15 M
B0.075 M
C0.2 M
D0.3 M

詳細解析

本題觀念:

滲透壓(osmolarity)計算及等張溶液(isotonic solution)的配製原理。KCl 為強電解質,在溶液中完全解離;sucrose(蔗糖)為非電解質,不解離。配製等張溶液時須使兩者的滲透壓莫耳濃度(osmolarity)相等。

選項分析

計算核心: Osmolarity=molarity×n\text{Osmolarity} = \text{molarity} \times n 其中 nn 為每分子解離出的粒子數。

  • KClKClK++Cl\text{KCl} \rightarrow \text{K}^+ + \text{Cl}^-n=2n=2
  • Sucrose:不解離,n=1n=1

0.15 M KCl 的滲透壓: 0.15 M×2=0.30 Osm/L0.15 \text{ M} \times 2 = 0.30 \text{ Osm/L}

等張 sucrose 需達到相同滲透壓: [sucrose]×1=0.30 Osm/L[sucrose]=0.30 M\text{[sucrose]} \times 1 = 0.30 \text{ Osm/L} \Rightarrow \text{[sucrose]} = 0.30 \text{ M}

(A) 0.15 M 0.15×1=0.150.15 \times 1 = 0.15 Osm/L,只有 KCl 滲透壓的一半,不等張。

(B) 0.075 M 0.075×1=0.0750.075 \times 1 = 0.075

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