Osmoză

Membrana semipermeabilă creează condițiile

Dacă solutul nu poate traversa membrana, dar solventul poate, amestecarea obișnuită prin difuzia liberă a ambelor componente nu mai este posibilă. Solventul tinde să se deplaseze spre partea unde potențialul său chimic este mai mic; la aceeași T și P, pentru soluții diluate, aceasta este de obicei partea cu mai multe particule dizolvate. Selectivitatea membranei este esențială.

Presiunea osmotică echilibrează tendința de curgere

Pentru o soluție ideală diluată, π=iMRT. π este presiunea suplimentară care trebuie aplicată pe partea soluției pentru a opri intrarea netă de solvent; M este concentrația molară, T temperatura absolută, iar i aproximează numărul efectiv de particule produse de o unitate de formulă. Presiunea este variabila termodinamică ce compensează diferența de potențial chimic.

Explorator al presiunii osmotice

Tonicitatea este o aplicație biologică, nu un sinonim

În celule contează care soluturi pot traversa membrana în intervalul de timp relevant. O soluție poate fi izoosmotică, dar nu izotonică, dacă solutul pătrunde rapid în celulă. De aceea termenii hipotonic, izotonic și hipertonic depind de permeabilitatea membranei, nu doar de concentrația totală.

Soluțiile reale se abat de la formula ideală

Ecuația lui van ’t Hoff funcționează cel mai bine pentru soluții diluate. Ionii interacționează, moleculele se pot asocia, iar membranele reale nu sunt perfecte. La concentrații mai mari se folosesc activități și coeficienți osmotici. În osmoza inversă, o presiune externă mai mare decât π inversează direcția spontană a fluxului de solvent.

Exemple rezolvate

1. Presiunea osmotică a zaharozei

2. Comparație ideală cu NaCl

3. Osmoză inversă