Osmolaritet: Formel, Hvordan beregne det og forskjell med osmolalitet
Osmolaritet er parameteren som måler konsentrasjonen av en kjemisk forbindelse i en liter løsning, så lenge den bidrar til den kolligative egenskapen kjent som osmotisk trykk av løsningen.
I denne forstand refererer det osmotiske trykket av en oppløsning til mengden trykk som er nødvendig for å redusere osmose-prosessen, som er definert som den selektive passasje av løsningsmiddelpartikler ved hjelp av en semipermeabel eller porøs membran fra en løsning av mindre konsentrasjon til en mer konsentrert en.
Også enheten som brukes til å uttrykke mengden av oppløste partikler, er osmol (hvis symbol er Osm), som ikke er en del av det internasjonale system av enheter (SI) som brukes i nesten hele verden. Så konsentrasjonen av løsemiddelet i løsningen er definert i enheter av Osmoles per liter (Osm / l).
formel
Som tidligere nevnt, uttrykkes osmolaritet (også kjent som osmotisk konsentrasjon) i enheter definert som Osm / l. Dette skyldes forholdet til bestemmelse av osmotisk trykk og måling av løsningsmiddeldiffusjon gjennom osmose.
I praksis kan den osmotiske konsentrasjonen bestemmes som en fysisk mengde ved bruk av et osmometer.
Osmometeret er et instrument som brukes til måling av det osmotiske trykket i en løsning, samt bestemmelsen av andre kolligative egenskaper (som damptrykk, kokepunktsøkning eller frysepunktdepresjon) for å oppnå verdien av løsningen av osmolariteten.
På denne måten, for å beregne denne måleparameteren, brukes formelen nedenfor, som tar hensyn til alle faktorer som kan påvirke denne egenskapen.
Osmolaritet = Σφ i n i C i
I denne ligningen er osmolaritet etablert som summen som følge av å multiplisere alle verdiene som er oppnådd fra tre forskjellige parametere, som vil bli definert nedenfor.
Definisjon av variablene i osmolaritetsformelen
For det første er den osmotiske koeffisienten, representert ved det greske bokstaven φ (phi), som forklarer hvor langt løsningen av den ideelle oppførelsen beveger seg bort, eller med andre ord graden av ikke-idealitet som løsemiddelet manifesterer i løsningen.
På den enkleste måten refererer φ til dissosirasjonsgrad for løsemiddelet, som kan ha en verdi mellom null og en, hvor den maksimale verdien av enheten representerer en dissosiasjon på 100%; det er absolutt.
I noen tilfeller - slik som sukrose - overgår denne verdien enhet; mens i andre tilfeller, som for salter, forårsaker påvirkning av elektrostatiske interaksjoner eller krefter en osmotisk koeffisient med en verdi mindre enn enhet, selv om absolutt dissosiasjon oppstår.
På den annen side indikerer verdien av n mengden partikler hvor et molekyl kan dissosieres. For ioniske arter er natriumklorid (NaCl), hvis verdi på n er lik to, gitt som et eksempel; mens i det ikke-ioniserte glukosemolekylet er verdien av n lik en.
Endelig representerer verdien av c konsentrasjonen av oppløsningen, uttrykt i molar enheter; og abonnementet jeg refererer til identiteten til et bestemt løsemiddel, men det må være det samme når man multipliserer de tre faktorene nevnt ovenfor og dermed oppnår osmolaritet.
Hvordan beregne det?
I tilfelle av den ioniske forbindelsen KBr (kjent som kaliumbromid), hvis du har en konsentrasjonsløsning lik 1 mol / l KBr i vann, utledes det at det har en osmolaritet lik 2 osmol / l.
Dette skyldes sin sterke elektrolyttegn, som favoriserer sin fullstendige dissosiasjon i vann og tillater frigjøring av to uavhengige ioner (K + og Br-) som har litt elektrisk ladning, slik at hver mol KBr er ekvivalent med to osmoler i løsning.
Analogt oppnås en osmolaritet på 3 osmol / l for en oppløsning av konsentrasjon lik 1 mol / l BaCl2 (kjent som bariumklorid) i vann.
Dette skyldes at tre uavhengige ioner slippes ut: en Ba2 + ion og to Cl- ioner. Deretter er hver mol BaCl 2 ekvivalent med tre osmol i oppløsning.
På den annen side gjennomgår ikke-ioniske arter en slik dissosiasjon og oppstår en enkelt osmol for hver mol av løsemiddel. I tilfelle en glukoseoppløsning med en konsentrasjon lik 1 mol / l, er dette lik 1 osmol / l av oppløsningen.
Forskjeller mellom osmolaritet og osmolalitet
En osmol er definert som antall partikler som oppløses i et volum lik 22, 4 liter løsningsmiddel, underkastes en temperatur på 0 ° C, og som forårsaker dannelsen av et osmotisk trykk lik 1 atm. Det skal bemerkes at disse partiklene anses osmotisk aktive.
I denne forstand refererer egenskapene kjent som osmolaritet og osmolalitet til samme måling: konsentrasjonen av oppløsningsmiddel i en løsning eller på annen måte, innholdet av totale oppløste partikler i oppløsning.
Den grunnleggende forskjellen som er etablert mellom osmolaritet og osmolalitet er i enhetene der hver enkelt er representert:
Osmolaritet uttrykkes når det gjelder mengde stoff per volum av oppløsning (dvs. osmol / l), mens osmolalitet uttrykkes i mengde stoff per masse løsningsmiddel (dvs. osmol / kg oppløsning).
I praksis brukes begge parametrene på en likegyldig måte, til og med manifesterer de i forskjellige enheter, på grunn av at det er en uverdig forskjell mellom de totale målingenees totale størrelser.
