לחץ אוסמוטי: מה זה ואיך לחשב

ה לחץ אוסמוטי זהו מאפיין קולגטיבי המתאים ללחץ שיש להפעיל על מערכת כדי למנוע התרחשות אוסמוזה באופן ספונטני.

אוסמוזה היא מעבר מים ממדיום פחות מרוכז (היפוטוני) למדיום מרוכז יותר (היפרטוני) דרך קרום חד-חדיר עד להשגת שיווי משקל.

כדי למנוע את התחלתה של אוסמוזה באופן טבעי, יש צורך להפעיל לחץ חיצוני על התמיסה המרוכזת יותר, ולמנוע את מעבר הממיס למדיום המרוכז יותר. זה הלחץ האוסמוטי.

ככל שהתמיסה מרוכזת יותר, כך צריך להיות לחץ אוסמוטי גדול יותר. לכן, הלחץ האוסמוטי פרופורציונלי לריכוז המומס.

אם לא הופעל לחץ אוסמוטי, אוסמוזה הייתה מתרחשת מאליה. לחץ אוסמוטי מופעל על התמיסה המרוכזת ביותר.

כיצד מחשבים לחץ אוסמוטי?

לכל פתרון ערך לחץ אוסמוטי שונה. ניתן לחשב לחץ אוסמוטי מהנוסחה הבאה:

π = מ ' א. ט. אני

איפה, יש לנו את המשתנים הבאים:

π = לחץ אוסמוטי;
M = ריכוז ב mol / L;
R = קבוע גז אוניברסלי, שערכו תואם 0.082 אטמ. ל. mol^-1. ק^-1 או 62.3 מ"מ כספית L. mol^-1. ק^-1;
T = טמפרטורה בסולם המוחלט (קלווין);
i = גורם Van't Hoff, הכולל את הקשר בין המספר הכולל של החלקיקים הסופיים והראשוניים בתמיסות יוניות.

תרגיל נפתר

1. (Puccamp-SP) מדי פעם משתמשים בתמיסת הגלוקוז 0.30 M בזריקה תוך ורידית, מכיוון שיש לו לחץ אוסמוטי קרוב לזה של הדם. מהו הלחץ האוסמוטי, באטמוספרות, של התמיסה האמורה ב 37 מעלות צלזיוס?

א) 1.00.
ב) 1.50.
ג) 1.76.
ד) 7.63.
ה) 9.83.

בהתחשב בנתונים שמספקת השאלה, יש לנו:

M = 0.30 mol / L;
R = 0.082 כספומט. ל. mol-1. K-1
T = 37 ° + 273 = 310 K

כעת עליך להחיל ערכים אלה על הנוסחה לחישוב הלחץ האוסמוטי:

π = מ ' א. ט. אני

π = 0,30. 0,082. 310
π = 7.63 כספומט (חֲלוּפָה)

סיווג פתרונות

ניתן לסווג את הפתרונות לשלושה סוגים, על פי לחץ אוסמוטי:

• פתרון היפרטוני: בעל לחץ אוסמוטי גבוה יותר וריכוז מומס.
• פתרון איזוטוני: כאשר לפתרונות יש אותו לחץ אוסמוטי.
• פתרון היפוטוני: בעל לחץ אוסמוטי נמוך יותר וריכוז מומס.

סוגי פתרונות

חשיבותו של לחץ אוסמוטי עבור יצורים חיים

מלוח הוא חומר שהוכן על בסיס עקרונות הלחץ האוסמוטי. יש להפעיל אותו בלחץ אוסמוטי השווה לזה שנמצא בגוף, זה מונע את תאים אדומים לא סובלים ממוליזה או מתכווצים.

הלחץ האוסמוטי של הדם הוא כ- 7.8 atm. לכן, לתפקוד תקין של האורגניזם, על כדוריות הדם האדומות להיות באותו לחץ אוסמוטי, מה שמבטיח זרימה רגילה של מים לתאים ומחוצה להם.

במקרים של התייבשות, למשל, מצוין שימוש בתמיסת מלח, שחייב להיות איזוטוני ביחס לתאי הדם ולנוזלי גוף אחרים.

למלח יש את התפקיד להחזיר את האיזון האוסמוטי בתוך הגוף. הסיבה לכך היא שבמהלך התייבשות הדם מתרכז יותר מבפנים התאים וגורם להם לקמול.

אוסמוזה ואוסמוזה הפוכה

כפי שראינו, סְפִיגָה זהו תהליך העברת מים מההיפוטוני לסביבה ההיפרטונית, דרך קרום חדיר למחצה, עד להשגת שיווי המשקל בין הריכוזים.

בינתיים, אוסמוזה הפוכה זהו תהליך של הפרדת חומרים דרך קרום השומר על המומס. הממיס זורם מהמדיום המרוכז יותר למרכז פחות ומבודד מהמומס על ידי קרום המאפשר את מעברו.

זה קורה רק בגלל הלחץ המופעל, מה שהופך את הקרום החדיר למחצה לאפשר רק מעבר מים, תוך שמירה על המומס. לחץ זה חייב להיות גדול מהלחץ האוסמוטי הטבעי.

לדוגמא, אם הלחץ האוסמוטי המופעל גדול מהנדרש, תתרחש אוסמוזה הפוכה. לפיכך, הזרימה תעבור מהמדיום עם הריכוז הגבוה ביותר לזה עם הריכוז הנמוך ביותר.