MendeleevBelajar
Bahasa IndonesiaID

Osmosis

Osmosis adalah perpindahan netto pelarut melalui membran yang jauh lebih permeabel terhadap pelarut daripada zat terlarut. Arahnya ditentukan oleh potensial kimia pelarut, bukan oleh gaya misterius yang “menarik air menuju garam”.

Membran semipermeabel menciptakan kondisi osmosis

Konsentrasi zat terlarut rendahKonsentrasi zat terlarut tinggiMembran semipermeabelAliran netto pelarut

Jika zat terlarut tidak dapat menembus membran tetapi pelarut dapat, kedua komponen tidak bisa bercampur melalui difusi bebas biasa. Pelarut cenderung bergerak netto ke sisi dengan potensial kimia lebih rendah; untuk larutan encer pada suhu dan tekanan sama, biasanya sisi dengan konsentrasi partikel zat terlarut lebih tinggi. Jika zat terlarut juga cepat menembus membran, persoalannya berubah menjadi difusi biasa.

Tekanan osmotik menyeimbangkan kecenderungan aliran

π = iMRT

Untuk larutan encer ideal berlaku π=iMRT. π adalah tekanan tambahan yang harus diberikan pada sisi larutan untuk menghentikan masuknya pelarut secara netto; M adalah molaritas, T suhu absolut, dan i memperkirakan jumlah partikel zat terlarut efektif per satuan formula. Perbedaan tekanan menyeimbangkan perbedaan potensial kimia pelarut; membran tidak menghasilkan gaya tarik khusus.

Penjelajah tekanan osmotik

Tonisitas adalah aplikasi biologis, bukan sinonim

Pada sel, yang menentukan adalah zat terlarut mana yang dapat menembus membran pada skala waktu yang relevan. Larutan bisa iso-osmotik tetapi tidak isotonik jika zat terlarutnya cepat memasuki sel. Karena itu istilah hipotonik, isotonik, dan hipertonik bergantung pada permeabilitas membran selain konsentrasi total.

Larutan nyata menyimpang dari rumus ideal

Persamaan van ’t Hoff paling sesuai untuk larutan encer. Ion elektrolit saling berinteraksi, molekul dapat berasosiasi, dan membran nyata tidak pernah selektif sempurna. Pada konsentrasi lebih tinggi diperlukan aktivitas atau koefisien osmotik alih-alih hitungan partikel sederhana. Osmosis balik menggunakan tekanan luar yang lebih besar dari π untuk mendorong pelarut berlawanan dengan arah osmosis spontan.

Contoh perhitungan

1. Tekanan osmotik sukrosa

Penyelesaian

Untuk sukrosa 0,20 M pada 298 K dengan i≈1, π≈(0,20)(0,08206)(298)=4,89 atm.

2. Perbandingan NaCl ideal

Penyelesaian

Pada M dan T yang sama, NaCl ideal dengan i≈2 memberi tekanan osmotik kira-kira dua kali nonelektrolit, walaupun larutan ion nyata menyimpang karena interaksi ion.

3. Osmosis balik

Penyelesaian

Jika larutan memiliki π=25 bar, pemberian 30 bar pada sisi larutan melampaui π sehingga aliran netto pelarut dapat dibalik.