Abstrakt
Při modelování tělesných tekutin pomocí fyzikální chemie jsme narazili na rozpor. Vycházeli jsme přitom z mylného předpokladu, že molární množství vody ve vodném roztoku je molárním množstvím molekul H2O (hmotnost dělená hmotností jedné molekuly H2O).
V jednom kilogramu čisté vody jsme tedy počítali s 55.508 mol vody, protože molární hmotnost H2O je 18.01528 g/mol. Při počítání molárních frakcí jako molární množství látky dělené celkovým molárním množstvím roztoku jsme tak dostávali numericky úplně jiné hodnoty než při molalitách nebo při molaritách.
Přitom podle teorie by měly být tyto hodnoty zastupitelné. Ukázalo se však, že použití těchto hodnot ve výpočtech rozpustnosti plynů ve vodních roztocích nám vykazovaly právě chybu cca 55 mol/kg.
Podobné chyby se začaly vykazovat pro chemické procesy s různým počtem reaktantů a produktů (při stejném počtu se chyba algebraicky anuluje). Je tedy skutečn ě molalita vody cca 55 mol/kg? Ne.
Voda totiž mezi sebou vytváří vazby, které shlukují více molekul H2O do větších částic. Z požadovaného molárního množství vody jsme odvodili disociační konstantu i entalpii této vazby tak, aby výsledky byly kompatibilní s daty z National Institute of Standards and Technology (NIST) i s daty formačních energií jednotlivých substancí.
Použitím těchto konstant je zpětně možné odvodit molární množství vody ve vodních roztocích a následně dělat výpočty přes molární frakce, jejichž výsledky se začínají shodo-vat s naměřenými a publikovanými experimenty.