OSMOLARNOŚĆ: JAK TO OBLICZYĆ I RÓŻNICA Z OSMOLALNOŚCIĄ - CHEMIA - 2026

Osmolarność jest parametrem, który mierzy się stężenie, które jest związkiem chemicznym w jednym litrze roztworu, pod warunkiem, że to przyczynia się do właściwości koligatywne znany jako ciśnienie osmotyczne wspomnianego roztworu.

W tym sensie ciśnienie osmotyczne roztworu odnosi się do wielkości ciśnienia potrzebnego do spowolnienia procesu osmozy, który definiuje się jako selektywne przejście cząstek rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną lub porowatą membranę z roztworu. od niższego stężenia do bardziej skoncentrowanego.

Podobnie jednostką używaną do wyrażenia ilości cząstek rozpuszczonych jest osmol (którego symbolem jest Osm), który nie jest częścią Międzynarodowego Układu Jednostek (SI), używanego w większości krajów na świecie. Zatem stężenie substancji rozpuszczonej w roztworze jest określane w jednostkach osmoli na litr (Osm / l).

Formuła

Jak wspomniano wcześniej, osmolarność (nazywana również stężeniem osmotycznym) jest wyrażana w jednostkach zdefiniowanych jako Osm / L. Wynika to z jego związku z określeniem ciśnienia osmotycznego i pomiarem dyfuzji rozpuszczalnika metodą osmozy.

W praktyce stężenie osmotyczne można określić jako wielkość fizyczną za pomocą osmometru.

Osmometr to przyrząd służący do pomiaru ciśnienia osmotycznego roztworu, a także określenia innych właściwości koligatywnych (takich jak prężność par, podwyższenie temperatury wrzenia czy obniżenie temperatury zamarzania) w celu uzyskania wartości osmolarności roztworu.

W ten sposób do obliczenia tego parametru pomiaru stosuje się następujący wzór, który uwzględnia wszystkie czynniki, które mogą mieć wpływ na tę właściwość.

Osmolarność = Σφ _i n _i C _i

W tym równaniu osmolarność ustala się jako sumę będącą wynikiem pomnożenia wszystkich wartości otrzymanych z trzech różnych parametrów, które zostaną zdefiniowane poniżej.

Definicja zmiennych we wzorze na osmolarność

Na pierwszym miejscu jest współczynnik osmotyczny, reprezentowany przez grecką literę φ (phi), który wyjaśnia, jak daleko rozwiązanie jest od idealnego zachowania lub, innymi słowy, stopień nieidealności, jaki przejawia substancja rozpuszczona w roztworze.

Najprościej odnosi się do stopnia dysocjacji substancji rozpuszczonej, który może mieć wartość od zera do jedynki, przy czym maksymalna wartość, jaką jest jednostka, oznacza dysocjację 100%; to znaczy absolutne.

W niektórych przypadkach - takich jak w przypadku sacharozy - wartość ta przekracza jedność; Podczas gdy w innych przypadkach, takich jak sole, wpływ oddziaływań elektrostatycznych lub sił powoduje współczynnik osmotyczny o wartości niższej niż jedność, mimo że zachodzi absolutna dysocjacja.

Z drugiej strony wartość n wskazuje liczbę cząstek, w których cząsteczka może dysocjować. W przypadku związków jonowych przykładem jest chlorek sodu (NaCl), którego wartość n jest równa dwa; podczas gdy w niezjonizowanej cząsteczce glukozy wartość n jest równa jeden.

Wreszcie, wartość c oznacza stężenie substancji rozpuszczonej wyrażone w jednostkach molowych; a indeks dolny i odnosi się do tożsamości określonej substancji rozpuszczonej, ale która musi być taka sama w momencie pomnożenia trzech czynników wymienionych powyżej, a tym samym uzyskania osmolarności.

Jak to obliczyć?

W przypadku związku jonowego KBr (znanego jako bromek potasu), jeśli mamy roztwór o stężeniu 1 mol / l KBr w wodzie, to wnioskuje się, że ma on osmolarność równą 2 osmol / l.

Wynika to z jego charakteru jako silnego elektrolitu, co sprzyja jego całkowitej dysocjacji w wodzie i umożliwia uwolnienie dwóch niezależnych jonów (K ⁺ i Br ^- ), które mają określony ładunek elektryczny, tak że każdy mol KBr odpowiada dwóm osmolom. w rozwiązaniu.

Podobnie, dla roztworu o stężeniu równym 1 mol / l BaCl ₂ (znanego jako chlorek baru) w wodzie, występuje osmolarność równa 3 osmol / l.

Dzieje się tak, ponieważ uwalniane są trzy niezależne jony: jeden jon Ba ²⁺ i dwa jony Cl ^- . Zatem każdy mol BaCl ₂ odpowiada trzem osmolom w roztworze.

Z drugiej strony, formy niejonowe nie ulegają takiej dysocjacji i tworzą pojedynczy osmol na każdy mol substancji rozpuszczonej. W przypadku roztworu glukozy o stężeniu równym 1 mol / l jest to równoważne 1 osmol / l roztworu.

Różnice między osmolarnością a osmolalnością

Osmol definiuje się jako liczbę cząstek rozpuszczonych w objętości równej 22,4 l rozpuszczalnika, poddanych działaniu temperatury 0 ° C i powodujących wytworzenie ciśnienia osmotycznego równego 1 atm. Należy zauważyć, że cząstki te są uważane za aktywne osmotycznie.

W tym sensie właściwości znane jako osmolarność i osmolalność odnoszą się do tego samego pomiaru: stężenia substancji rozpuszczonej w roztworze lub, innymi słowy, zawartości wszystkich cząstek substancji rozpuszczonej w roztworze.

Podstawowa różnica między osmolarnością a osmolalnością dotyczy jednostek, w których każda z nich jest reprezentowana:

Osmolalność wyraża się jako ilość substancji w objętości roztworu (tj. Osmol / l), natomiast osmolalność wyraża się jako ilość substancji na masę rozpuszczalnika (tj. Osmol / kg roztworu).

W praktyce oba parametry są używane obojętnie, nawet przejawiając się w różnych jednostkach, ze względu na fakt, że istnieje pomijalna różnica między całkowitymi wielkościami różnych pomiarów.

Bibliografia

1. Wikipedia. (sf). Stężenie osmotyczne. Odzyskany z es.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemia, wydanie dziewiąte. Meksyk: McGraw-Hill.
3. Evans, DH (2008). Regulacja osmotyczna i jonowa: komórki i zwierzęta. Uzyskane z books.google.co.ve
4. Potts, WT i Parry, W. (2016). Regulacja osmotyczna i jonowa u zwierząt. Odzyskany z books.google.co.ve
5. Armitage, K. (2012). Badania z zakresu biologii ogólnej. Uzyskane z books.google.co.ve