2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Osmoza je prolaz rastvarača iz već razrijeđene otopine u drugu s višom koncentracijom, kroz polupropusnu membranu.
Difuziju tečnosti za drugi medijum membrana prvi je primetio francuski otac Jean Antoine Nollet 1758.
Osmoza se izvodi uz pomoć polupropusne membrane koja omogućava prolaz rastvarača i ne dozvoljava prolaz otopljene tvari. Postoji mnogo vrsta takvih membrana. Primjeri uključuju celofan, životinjsku bešiku, ćelijski zid, porcelan, šuplju šargarepu, itd.
Osmoza je prolaz rastvarača (čiste vode) kroz polupropusnu membranu (MSP). Dolazi do prolaza, od najrazrijeđenije otopine do najkoncentrovanije.
Protok vode je jači u pravcu rastvora. Kada su protoci jednaki, neće biti promena u nivoima tečnosti.
Ako želimo da prekinemo osmozu, dovoljno je da na sistem koji čine dva rastvora ili rastvor i rastvarač, odvojeni polupropusnom membranom, izvršimo pritisak u suprotnom smeru od osmoznog ili najmanje onoliko intenziteta koji rastvarač čini da pređe polupropusnu membranu.
Ovaj pritisak, sposoban da spreči pojavu osmoze, naziva se osmotski pritisak.
To jest, definira se kao ekvivalent pritiska koji je potrebno primijeniti nakontejner koji sadrži čisti rastvarač radi sprečavanja osmoze.
Osmotski pritisak rastvora
Osmotski pritisak je pritisak koji se mora izvršiti na rastvor da bi se sprečio ulazak rastvarača. Što je veći osmotski pritisak, veća je tendencija rastvarača da pređe u rastvor.
Osmotski pritisak se može izmeriti primenom spoljašnjeg pritiska koji blokira osmozu.
Napominjemo da je osmoza blokirana zbog pritiska (težine) na rastvor.
Jednačina osmotskog pritiska (π)
Osmotski pritisak (koligativno svojstvo) zavisi od koncentracije u mol/L ukupnog broja dispergovanih čestica otopljene supstance (M) i temperature u kelvinima rastvora (T).
π=M R T
Gdje je R univerzalna idealna plinska konstanta (tj. njena vrijednost je poznata)
Obračun M
Nerazdvojiva otopina
Otvor koji se disocira (kiselina, baza, sol)
Ukupna disocijacija (100/) natrijum hlorida (NaCl)
Tok rastvarača
Hajde da pogledamo demo
Protok će biti od rastvora niže koncentracije (M) do rastvora veće koncentracije.
Primjetite da se vremenom otopina NaCl povećala, što znači da je pritisakosmotika tog rastvora je veća.
Prirodna osmoza: Izlaz manje koncentriranog medija za više koncentriran medij.
Reverzna osmoza: Izlaz više koncentrisanog medija za manje koncentrisan medij. Biti:
π=Osmotski pritisak rastvora
M=Koncentracija otopljene supstance u rastvoru, izražena u molovima/L (molarnost)
R=Univerzalna konstanta savršenih gasova čije su vrijednosti 0,082 atm. L. K-1.mol-1 ili 62,3 mmHg. L. K-1.mol- 1 ili 8,31 J/mol. K
T=Temperatura u stepenima Kelvina
i=Van’t Hoffov faktor korekcije
Koligativne karakteristike
Jednačina pokazuje da je pritisak ključanja, na datoj temperaturi i pritisku, koligativno svojstvo, jer zavisi samo od broja čestica rastvorene supstance po jedinici zapremine rastvora.
Napomena:
Molekularne otopljene tvari kao što su glukoza i saharoza, jednake koncentracije u mol/L, imaju isti osmotski tlak.
Jonske otopljene tvari kao što su NaCl ili CaCl2, iako imaju istu koncentraciju u mol/L, imaju različite osmotske pritiske, zbog broja proizvedenih čestica.
