Osmolaritätsformel, wie man es berechnet und Unterschied mit Osmolalität



DieOsmolarität ist der Parameter, der die Konzentration einer chemischen Verbindung in einem Liter Lösung misst, solange sie zu der kolligativen Eigenschaft beiträgt, die als osmotischer Druck der Lösung bekannt ist.

In diesem Sinne bezieht sich der osmotische Druck einer Lösung auf die Menge an Druck, die benötigt wird, um den Osmoseprozess zu verlangsamen, der als der selektive Durchgang von Lösungsmittelpartikeln mittels einer semipermeablen oder porösen Membran aus einer Lösung definiert ist von weniger Konzentration zu einem konzentrierteren.

Die Einheit, die verwendet wird, um die Menge an gelösten Teilchen zu beschreiben, ist Osmol (dessen Symbol Osm ist), das nicht Teil des Internationalen Einheitensystems (SI) ist, das in fast der ganzen Welt verwendet wird. So ist die Konzentration des gelösten Stoffes in der Lösung in Einheiten von Osmol pro Liter (Osm / l) definiert.

Index

  • 1 Formel
    • 1.1 Definition der Variablen in der Osmolaritätsformel
  • 2 Wie berechnet man es?
  • 3 Unterschiede zwischen Osmolarität und Osmolalität
  • 4 Referenzen

Formel

Wie zuvor erwähnt, wird die Osmolarität (auch als osmotische Konzentration bekannt) in Einheiten ausgedrückt, die als Osm / 1 definiert sind. Dies liegt an ihrer Beziehung zur Bestimmung des osmotischen Drucks und der Messung der Diffusion des Lösungsmittels durch Osmose.

In der Praxis kann die osmotische Konzentration als eine physikalische Größe unter Verwendung eines Osmometers bestimmt werden.

Das Osmometer ist ein Instrument, das zur Messung des osmotischen Drucks einer Lösung sowie zur Bestimmung anderer kolligativer Eigenschaften (wie Dampfdruck, Siedepunktserhöhung oder Erniedrigung des Gefrierpunkts) verwendet wird, um den Wert zu erhalten der Osmolarität der Lösung.

Auf diese Weise wird zur Berechnung dieses Messparameters die unten dargestellte Formel verwendet, die alle Faktoren berücksichtigt, die diese Eigenschaft beeinflussen können.

Osmolarität = ΣφichnichCich

In dieser Gleichung wird die Osmolarität als die Summe festgelegt, die sich aus der Multiplikation aller Werte ergibt, die aus drei verschiedenen Parametern erhalten werden, die nachstehend definiert werden.

Definition der Variablen in der Osmolaritätsformel

Erstens gibt es den osmotischen Koeffizienten, dargestellt durch den griechischen Buchstaben φ (phi), der erklärt, wie weit sich die Lösung vom idealen Verhalten entfernt, oder mit anderen Worten, dem Grad der Nicht-Idealität, die der gelöste Stoff in der Lösung zeigt.

In der einfachsten Weise bezieht sich φ auf den Dissoziationsgrad des gelösten Stoffes, der einen Wert zwischen Null und Eins haben kann, wobei der Maximalwert der Einheit eine Dissoziation von 100% darstellt; das ist absolut.

In einigen Fällen - wie Saccharose - übersteigt dieser Wert die Einheit; während in anderen Fällen, wie dem von Salzen, der Einfluß von elektrostatischen Wechselwirkungen oder Kräften einen osmotischen Koeffizienten mit einem Wert von weniger als 1 verursacht, selbst wenn eine absolute Dissoziation auftritt.

Auf der anderen Seite gibt der Wert von n die Menge an Partikeln an, in denen ein Molekül dissoziiert werden kann. Im Fall von ionischen Spezies ist Natriumchlorid (NaCl), dessen Wert von n gleich zwei ist, als ein Beispiel gegeben; während in dem nichtionisierten Glucosemolekül der Wert von n gleich eins ist.

Schließlich repräsentiert der Wert von c die Konzentration des gelösten Stoffes, ausgedrückt in molaren Einheiten; und der Index I bezieht sich auf die Identität eines bestimmten gelösten Stoffes, aber er muss derselbe sein, wenn die drei oben erwähnten Faktoren multipliziert werden und somit Osmolarität erhalten wird.

Wie berechnet man es?

Im Fall der ionischen Verbindung KBr (bekannt als Kaliumbromid) wird, wenn Sie eine Lösung mit einer Konzentration von 1 mol / l KBr in Wasser haben, gefolgert, dass sie eine Osmolarität von 2 Osmol / l aufweist.

Dies ist auf seinen starken Elektrolytcharakter zurückzuführen, der seine vollständige Dissoziation in Wasser begünstigt und die Freisetzung von zwei unabhängigen Ionen (K+ und Br-), die eine gewisse elektrische Ladung haben, so dass jedes Mol KBr gleich zwei Osmolen in Lösung ist.

Analog für eine Lösung mit einer Konzentration von 1 mol / l BaCl2 (bekannt als Bariumchlorid) in Wasser hat es eine Osmolarität gleich 3 Osmol / l.

Dies liegt daran, dass drei unabhängige Ionen freigesetzt werden: ein Ba-Ion2+ und zwei Cl-Ionen-. Dann wurde jedes Mol BaCl2 Es entspricht drei Osmolen in Lösung.

Auf der anderen Seite unterliegen nicht-ionische Spezies keiner solchen Dissoziation und erzeugen ein einzelnes Osmol für jedes Mol des gelösten Stoffes. Im Falle einer Glucoselösung mit einer Konzentration von 1 mol / l entspricht dies 1 Osmol / l der Lösung.

Unterschiede zwischen Osmolarität und Osmolalität

Ein Osmol ist definiert als die Anzahl der Teilchen, die in einem Volumen von 22,4 l Lösungsmittel gelöst sind, einer Temperatur von 0ºC ausgesetzt sind und die Erzeugung eines osmotischen Drucks von 1 atm verursachen. Es sollte beachtet werden, dass diese Partikel als osmotisch aktiv betrachtet werden.

In diesem Sinne beziehen sich die Eigenschaften, die als Osmolarität und Osmolalität bekannt sind, auf die gleiche Messung: die Konzentration des gelösten Stoffes in einer Lösung oder, mit anderen Worten, den Gehalt an gelösten Gesamtteilchen in Lösung.

Der grundlegende Unterschied zwischen Osmolarität und Osmolalität besteht in den Einheiten, in denen jeder repräsentiert ist:

Die Osmolarität wird ausgedrückt als Menge der Substanz pro Volumen der Lösung (dh Osmol / l), während die Osmolalität in der Menge der Substanz pro Masse des Lösungsmittels (dh Osmol / kg der Lösung) ausgedrückt wird.

In der Praxis werden beide Parameter auf eine indifferente Art und Weise verwendet, sogar in verschiedenen Einheiten, aufgrund der Tatsache, dass es einen nicht zu überbrückenden Unterschied zwischen den Gesamtgrößen der verschiedenen Messungen gibt.

Referenzen

  1. Wikipedia. (s.). Osmotische Konzentration. Von es.wikipedia.org abgerufen
  2. Chang, R. (2007). Chemie, Neunte Ausgabe. Mexiko: McGraw-Hill.
  3. Evans, D. H. (2008). Osmotische und ionische Regulation: Zellen und Tiere. Von books.google.co.ve abgerufen
  4. Potts, W. T. und Parry, W. (2016). Osmotische und ionische Regulation bei Tieren. Wiederhergestellt von books.google.co.ve
  5. Armitage, K. (2012). Untersuchungen in der allgemeinen Biologie. Von books.google.co.ve abgerufen