TEN ciśnienie osmotyczne jest to właściwość koligatywna, która odpowiada naciskowi, jaki musi być wywierany na system, aby zapobiec samoistnemu wystąpieniu osmozy.
Osmoza to przejście wody z mniej stężonego (hipotonicznego) do bardziej stężonego (hipertonicznego) ośrodka przez półprzepuszczalną membranę, aż do osiągnięcia równowagi.
Aby zapobiec powstawaniu i zachodzeniu osmozy w sposób naturalny, konieczne jest wywieranie zewnętrznego ciśnienia na bardziej stężony roztwór, zapobiegając przechodzeniu rozpuszczalnika do bardziej stężonego ośrodka. To ciśnienie osmotyczne.
Im bardziej stężony roztwór, tym większe powinno być ciśnienie osmotyczne. Dlatego ciśnienie osmotyczne jest proporcjonalne do stężenia substancji rozpuszczonej.
Jak obliczyć ciśnienie osmotyczne?
Każde rozwiązanie ma inną wartość ciśnienia osmotycznego. Ciśnienie osmotyczne można obliczyć ze wzoru:
π = M. ZA. T. ja
Gdzie mamy następujące zmienne:
π = ciśnienie osmotyczne;
M = stężenie w mol/l;
R = uniwersalna stała gazowa, której wartość odpowiada 0,082 atm. L. molo-1. K-1 lub 62,3 mm Hg L. molo-1. K-1;
T = temperatura w skali bezwzględnej (kelwiny);
i = współczynnik Van’t Hoffa, który obejmuje zależność między całkowitą liczbą cząstek końcowych i początkowych w roztworach jonowych.
Ćwiczenie rozwiązane
1. (Puccamp-SP) Czasami 0,30 M roztwór glukozy jest stosowany we wstrzyknięciu dożylnym, ponieważ jego ciśnienie osmotyczne jest zbliżone do ciśnienia krwi. Jakie jest ciśnienie osmotyczne w atmosferach tego roztworu w 37°C?
a) 1,00.
b) 1,50.
c) 1,76.
d) 7,63.
e) 9.83.
Biorąc pod uwagę dane podane w pytaniu, mamy:
M = 0,30 mol/l;
R = 0,082 atm. L. mol-1. K-1
T = 37° + 273 = 310 K
Musisz teraz zastosować te wartości do wzoru na obliczenie ciśnienia osmotycznego:
π = M. ZA. T. ja
π = 0,30. 0,082. 310
π = 7,63 atm (Alternatywny)
Klasyfikacja rozwiązań
Roztwory można podzielić na trzy typy, w zależności od ciśnienia osmotycznego:
- roztwór hipertoniczny: Ma wyższe ciśnienie osmotyczne i stężenie substancji rozpuszczonych.
- roztwór izotoniczny: Gdy roztwory mają takie samo ciśnienie osmotyczne.
- roztwór hipotoniczny: Ma niższe ciśnienie osmotyczne i stężenie substancji rozpuszczonych.
Znaczenie ciśnienia osmotycznego dla istot żywych
Sól fizjologiczna to substancja przygotowana w oparciu o zasady ciśnienia osmotycznego. Musi być aplikowany przy ciśnieniu osmotycznym równym ciśnieniu występującemu w organizmie, co zapobiega Czerwone komórki nie cierpią na hemolizę lub kurczą się.
Ciśnienie osmotyczne krwi wynosi około 7,8 atm. Dlatego dla prawidłowego funkcjonowania organizmu czerwone krwinki muszą mieć takie samo ciśnienie osmotyczne, zapewniające prawidłowy przepływ wody do iz komórek.
W przypadku odwodnienia wskazane jest np. stosowanie roztworu soli fizjologicznej, która musi być izotoniczna w stosunku do krwinek i innych płynów ustrojowych.
Sól fizjologiczna pełni funkcję przywracania równowagi osmotycznej wewnątrz organizmu. Dzieje się tak, ponieważ podczas odwodnienia krew staje się bardziej skoncentrowana niż wnętrze komórek, powodując ich więdnięcie.
Osmoza i odwrócona osmoza
Jak widzieliśmy, osmoza jest to proces przepuszczania wody ze środowiska hipotonicznego do środowiska hipertonicznego przez półprzepuszczalną błonę, aż do osiągnięcia równowagi między stężeniami.
Tymczasem odwrócona osmoza jest to proces oddzielania substancji przez membranę, która zatrzymuje substancję rozpuszczoną. Rozpuszczalnik przepływa z bardziej stężonego ośrodka do mniej stężonego i jest izolowany od substancji rozpuszczonej przez membranę, która umożliwia jego przejście.
Dzieje się tak tylko z powodu wywieranego nacisku, dzięki czemu półprzepuszczalna membrana pozwala tylko na przepływ wody, zatrzymując substancję rozpuszczoną. To ciśnienie musi być większe niż naturalne ciśnienie osmotyczne.
Na przykład, jeśli zastosowane ciśnienie osmotyczne jest większe niż to konieczne, wystąpi odwrócona osmoza. W ten sposób przepływ będzie przechodził od ośrodka o najwyższym stężeniu do ośrodka o najniższym stężeniu.
