¿Qué es la presión osmótica?
La ósmosis es el movimiento del agua desde un área de baja concentración de soluto a un área de mayor concentración de soluto. Un soluto son átomos, iones o moléculas disueltos en un líquido. La tasa de ósmosis está determinada por el número total de partículas disueltas en la solución. Cuantas más partículas se disuelvan, más rápida será la tasa de ósmosis.
Si hay una membrana, el agua fluirá hacia el área con la mayor concentración de soluto. La presión osmótica es la presión creada por el agua que se mueve a través de una membrana debido a la ósmosis. Cuanto más agua se mueva a través de la membrana, mayor será la presión osmótica.
¿Cómo se calcula la presión osmótica?
La presión osmótica se puede determinar usando la ecuación que se muestra aquí.
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La concentración de soluto y la temperatura afectan cada una la cantidad de presión creada por el movimiento del agua a través de una membrana. Las concentraciones más altas y las temperaturas más altas aumentan la presión osmótica.
La ósmosis también se ve afectada por cómo se comporta el soluto en el agua, que es donde entra en juego el factor de Van’t Hoff . Básicamente, el factor de Van’t Hoff de un soluto está determinado por si un soluto permanece unido o se rompe en el agua. Algunos solutos se rompen y forman iones , o átomos cargados, en el agua. Como se muestra aquí, la sal de mesa, NaCl, formará iones de sodio (Na +) y cloro (Cl-) en el agua. El factor de NaCl de Van’t Hoff es dos porque se rompe en dos iones.
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Cuando se colocan en agua, algunas moléculas, como la sacarosa, permanecen juntas y no forman iones. Dado que la sacarosa no se descompone en iones, tiene un factor de Van’t Hoff de 1.
Problemas de ejemplo
¿Cuál es la presión osmótica para una solución de sacarosa 0,5 M a 300 K (27 ° C) cuando la sacarosa tiene un factor de Van’t Hoff de 1?
Todo lo que necesita hacer es introducir lo que sabe en la ecuación para resolver la presión osmótica, que es así de simple (pi).
- yo sería 1 ya que la sacarosa no forma iones en el agua
- M sería 0.5 mol / L, o la concentración de sacarosa que está usando.
- R es la constante del gas ideal 0.08206 L atm / mol K
- T es 300 K
- Dado que todas las demás unidades se anulan entre sí, la presión osmótica se mide en cajeros automáticos.
Probemos con otro. ¿Qué concentración de NaCl es necesaria para tener una presión osmótica de 12.309 atm a 300K? El factor de Van’t Hoff de NaCl es 2.
Enchufaría lo que sabe en la ecuación y luego resolvería para M, o concentración.
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- Pi = 12,309
- yo sería 2 ya que el NaCl forma iones Na y Cl en el agua.
- M es desconocido
- R es la constante del gas ideal 0.08206 L atm / mol K
- T es 300 K
Solo se necesitarían 0,25 M de sal para alcanzar una presión osmótica de 12,309. Aunque la concentración de NaCl es menor a 0,25 M, el número total de partículas disueltas en la solución es el mismo que el de una solución de sacarosa 0,5 M. La tasa de ósmosis está determinada por el número total de partículas disueltas en el agua.
Resumen de la lección
La presión osmótica ocurre cuando dos soluciones con diferentes concentraciones están separadas por una membrana. La presión osmótica hace que el agua se mueva hacia la solución con la concentración más alta. La ecuación para la presión osmótica es pi = i MRT. Cuanto mayor sea la concentración (M) o la temperatura (T) de una solución, mayor será la presión osmótica.
Vocabulario y definiciones de presión osmótica
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- Ósmosis : el movimiento del agua desde un área de baja concentración de soluto a un área de mayor concentración de soluto.
- Presión osmótica : presión creada por el agua que se mueve a través de una membrana debido a la ósmosis.
- Factor de Van’t Hoff : determinado por si un soluto permanece unido o se rompe en el agua.
- Iones : átomos cargados
Los resultados del aprendizaje
Después de terminar esta lección, los estudiantes deberían poder:
- Definir ósmosis
- Describe qué es la presión osmótica.
- Explicar cómo determinar la presión osmótica usando la fórmula asociada.
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