OSMOLARITY: KUNG PAANO MAKALKULA ITO AT PAGKAKAIBA SA OSMOLALITY - CHEMISTRY - 2025

Ang osmolarity ay ang parameter na sumusukat sa konsentrasyon na kung saan ay isang compound ng kemikal sa isang litro ng solusyon, sa kondisyon na ito ay nag-aambag sa pag-aari ng colligative na kilala bilang osmotic pressure of said solution.

Sa kahulugan na ito, ang osmotic pressure ng isang solusyon ay tumutukoy sa dami ng presyon na kinakailangan upang mapabagal ang proseso ng osmosis, na kung saan ay tinukoy bilang pumipili na pagpasa ng mga solvent na particle sa pamamagitan ng isang semi-natagusan o porous lamad mula sa isang solusyon. mula sa isang mas mababang konsentrasyon hanggang sa isang mas puro.

Gayundin, ang yunit na ginamit upang maipahayag ang dami ng mga solute na partikulo ay osmol (na ang simbolo ay Osm), na hindi bahagi ng International System of Units (SI) na ginagamit sa karamihan ng mundo. Kaya ang konsentrasyon ng solitiko sa solusyon ay tinukoy sa mga yunit ng Osmoles bawat litro (Osm / l).

Pormula

Tulad ng nabanggit dati, ang osmolarity (kilala rin bilang osmotic concentration) ay ipinahayag sa mga yunit na tinukoy bilang Osm / L. Ito ay dahil sa kaugnayan nito sa pagpapasiya ng osmotic pressure at ang pagsukat ng pagkakalat ng solvent ng osmosis.

Sa pagsasagawa, ang osmotic na konsentrasyon ay maaaring matukoy bilang isang pisikal na dami sa paggamit ng isang osmometer.

Ang osmometer ay isang instrumento na ginamit upang masukat ang osmotic pressure ng isang solusyon, pati na rin ang pagpapasiya ng iba pang mga pag-aari ng colligative (tulad ng singaw ng singaw, isang pagtaas sa kumukulo na pagbagsak o pagbaba sa pagyeyelo) upang makuha ang halaga ng osmolarity ng solusyon.

Sa ganitong paraan, upang makalkula ang parameter na ito ng pagsukat, ginagamit ang sumusunod na pormula, na isinasaalang-alang ang lahat ng mga kadahilanan na maaaring makaapekto sa ari-arian na ito.

Osmolarity = Σφ _i n _i C _i

Sa equation na ito, ang osmolarity ay itinatag bilang kabuuan na nagreresulta mula sa pagpaparami ng lahat ng mga halaga na nakuha mula sa tatlong magkakaibang mga parameter, na kung saan ay tinukoy sa ibaba.

Ang kahulugan ng mga variable sa formula ng osmolarity

Sa unang lugar, mayroong koepisyent ng osmotic, na kinakatawan ng letrang Greek φ (phi), na nagpapaliwanag kung gaano kalayo ang solusyon na lumihis mula sa perpektong pag-uugali o, sa madaling salita, ang antas ng di-idealidad na ipinahayag ng solitiko sa solusyon.

Sa pinakasimpleng paraan, ang φ ay tumutukoy sa antas ng dissociation ng solute, na maaaring magkaroon ng isang halaga sa pagitan ng zero at isa, kung saan ang maximum na halaga na ang yunit ay kumakatawan sa isang dissociation ng 100%; iyon ay, ganap.

Sa ilang mga kaso -such bilang ng sucrose - ang halaga na ito ay lumampas sa pagkakaisa; Samantalang sa iba pang mga kaso, tulad ng mga asing-gamot, ang impluwensya ng mga pakikipag-ugnay o puwersa ng electrostatic ay nagdudulot ng isang koepisyent ng osmotic na may halagang mas mababa kaysa sa pagkakaisa, kahit na nangyayari ang ganap na dissociation.

Sa kabilang banda, ang halaga ng n ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga particle kung saan maaaring maghiwalay ang isang molekula. Sa kaso ng mga ionic species, ang halimbawa ay sodium chloride (NaCl), na ang halaga ng n ay katumbas ng dalawa; samantalang sa di-ionized na glucose ng glucose ay ang halaga ng n ay katumbas ng isa.

Sa wakas, ang halaga ng c ay kumakatawan sa konsentrasyon ng solitiko, na ipinahayag sa mga yunit ng molar; at ang subscript i ay tumutukoy sa pagkakakilanlan ng isang tiyak na solute, ngunit kung saan ay dapat na pareho sa oras ng pagpaparami ng tatlong mga kadahilanan na nabanggit sa itaas at sa gayon nakakakuha ng osmolarity.

Paano makalkula ito?

Sa kaso ng ionic compound KBr (kilala bilang potassium bromide), kung mayroon kang solusyon na may konsentrasyon na katumbas ng 1 mol / l ng KBr sa tubig, inilihim na mayroon itong osmolarity na katumbas ng 2 osmol / l.

Ito ay dahil sa katangian nito bilang isang malakas na electrolyte, na pinapaboran ang kumpletong pagkakaisa sa tubig at pinapayagan ang pagpapakawala ng dalawang independiyenteng mga ions (K ⁺ at Br ^- ) na mayroong isang tiyak na singil ng koryente, upang ang bawat nunal ng KBr ay katumbas ng dalawang osmoles. sa solusyon.

Katulad nito, para sa isang solusyon na may konsentrasyon na katumbas ng 1 mol / l ng BaCl ₂ (kilala bilang barium chloride) sa tubig, mayroong isang osmolarity na katumbas ng 3 osmol / l.

Ito ay dahil ang tatlong independyenteng mga ion ay pinakawalan: isang Ba ²⁺ ion at dalawang Cl ^- ions . Kaya ang bawat nunal ng BaCl ₂ ay katumbas ng tatlong osmoles sa solusyon.

Sa kabilang banda, ang mga species ng nonionic ay hindi sumasailalim sa nasabing dissociation at gumawa ng isang solong osmol para sa bawat nunal ng solute. Sa kaso ng isang solusyon sa glucose na may konsentrasyon na katumbas ng 1 mol / l, katumbas ito ng 1 osmol / l ng solusyon.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng osmolarity at osmolality

Ang isang osmol ay tinukoy bilang ang bilang ng mga particle na natunaw sa isang dami na katumbas ng 22.4 l ng solvent, sumailalim sa isang temperatura ng 0 ° C at na sanhi ng pagbuo ng isang osmotic pressure na katumbas ng 1 atm. Dapat pansinin na ang mga particle na ito ay itinuturing na aktibo sa osmotically.

Sa kahulugan na ito, ang mga katangian na kilala bilang osmolarity at osmolality ay tumutukoy sa parehong pagsukat: ang konsentrasyon ng solute sa isang solusyon o, sa madaling salita, ang nilalaman ng kabuuang mga particle ng solute sa solusyon.

Ang pangunahing pagkakaiba na itinatag sa pagitan ng osmolarity at osmolality ay nasa mga yunit kung saan ang bawat isa ay kinakatawan:

Ang Osmolality ay ipinahayag sa mga tuntunin ng dami ng sangkap sa bawat dami ng solusyon (i.e. osmol / L), habang ang osmolality ay ipinahayag sa dami ng sangkap sa bawat masa ng solvent (i.e. osmol / kg ng solusyon).

Sa pagsasagawa, ang parehong mga parameter ay ginagamit nang walang pasubali, kahit na ipinapakita ang kanilang mga sarili sa iba't ibang mga yunit, dahil sa ang katunayan na mayroong isang napapabayaan pagkakaiba sa pagitan ng kabuuang magnitude ng iba't ibang mga sukat.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (sf). Osmotic na konsentrasyon. Nabawi mula sa es.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemistry, Pang-siyam na edisyon. Mexico: McGraw-Hill.
3. Evans, DH (2008). Osmotic at Ionic Regulation: Mga Cell at Mga Hayop. Nakuha mula sa books.google.co.ve
4. Potts, WT, at Parry, W. (2016). Osmotic at Ionic Regulation sa Mga Hayop. Nabawi mula sa books.google.co.ve
5. Armitage, K. (2012). Ang mga pagsisiyasat sa pangkalahatang biology. Nakuha mula sa books.google.co.ve