L'osmosi è un processo che avviene tra due contenitori separati da una barriera semi-permeabile. Se la barriera ha pori abbastanza grandi da permettere alle molecole d'acqua di passare ma abbastanza piccole da bloccare le molecole di un soluto, l'acqua fluirà dal lato con la più piccola concentrazione di soluto sul lato con la concentrazione più grande. Questo processo continua fino a quando la concentrazione di soluto è uguale su entrambi i lati o il cambiamento di volume resistente alla pressione sul lato con la concentrazione maggiore supera la forza che guida l'acqua attraverso la barriera. Questa pressione è osmotica o pressione idrostatica, e varia direttamente con la differenza di concentrazione del soluto tra le due parti
TL;. DR (troppo lungo; non ho letto)
La pressione osmotica guidare l'acqua attraverso una barriera impermeabile aumenta con la differenza delle concentrazioni di soluto su entrambi i lati della barriera. In una soluzione con più di un soluto, sommare le concentrazioni di tutti i soluti per determinare la concentrazione totale di soluto. La pressione osmotica dipende solo dal numero di particelle di soluto, non dalla loro composizione.
Pressione osmotica (idrostatica)
L'attuale processo microscopico che guida l'osmosi è un po 'misterioso, ma gli scienziati lo descrivono modo: le molecole d'acqua sono uno stato di moto costante, e migrano liberamente attraverso un contenitore non ristretto per equalizzare la loro concentrazione. Se inserisci una barriera nel contenitore attraverso il quale possono passare, lo faranno. Tuttavia, se un lato della barriera contiene una soluzione con particelle troppo grandi per passare attraverso la barriera, le molecole d'acqua che passano dall'altra parte devono condividere lo spazio con esse. Il volume sul lato con il soluto aumenta fino a quando il numero di molecole d'acqua su entrambi i lati è uguale.
Aumentare la concentrazione di soluto riduce lo spazio disponibile per le molecole d'acqua, che riduce il loro numero. Questo a sua volta aumenta la tendenza dell'acqua a fluire in quel lato dall'altro lato. Per antropomorfizzare leggermente, maggiore è la differenza di concentrazione delle molecole d'acqua, più esse "vogliono" spostarsi attraverso la barriera verso il lato contenente il soluto.
Gli scienziati chiamano questa pressione osmotica bramosa o pressione idrostatica, ed è una quantità misurabile. Metti un coperchio su un contenitore rigido per evitare che il volume cambi e misurare la pressione necessaria per mantenere l'acqua in aumento mentre si misura la concentrazione della soluzione sul lato con il più soluto. Quando non si verificano ulteriori cambiamenti di concentrazione, la pressione esercitata sulla copertura è la pressione osmotica, supponendo che le concentrazioni su entrambi i lati non siano equalizzate.
Relazione tra la pressione osmotica e la concentrazione del soluto
Nella maggior parte delle situazioni reali, come radici disegno umidità dalla terra o cellule scambio fluidi con l'ambiente circostante, una certa concentrazione di soluti presente su entrambi i lati di una barriera semipermeabile, come una parete di radice o cella. L'osmosi si verifica finché le concentrazioni sono diverse e la pressione osmotica è direttamente proporzionale alla differenza di concentrazione. In termini matematici:
P = RT (ΔC)
dove T è la temperatura in Kelvin, ΔC è la differenza di concentrazione e R è la costante di gas ideale.
La pressione osmotica non dipende dalla dimensione delle molecole di soluto o dalla loro composizione. Dipende solo da quanti di loro ci sono. Quindi, se più di un soluto è presente in una soluzione, la pressione osmotica è:
P = RT (C 1 + C 2 + ... C n) dove C 1 è la concentrazione di soluto uno, e così via. Test It Yourself È facile avere un'idea veloce dell'effetto della concentrazione su pressione osmotica. Mescolare un cucchiaio di sale in un bicchiere d'acqua e mettere una carota. L'acqua fluirà dalla carota all'acqua salata per osmosi e la carota si restringerà. Ora aumenta la concentrazione di sale a due o tre cucchiai e registra quanto più velocemente e completamente la carota raggrinzisce. L'acqua in una carota contiene sale e altri soluti, quindi il contrario si verificherà se la immergi nel distillato acqua: la carota si gonfierà. Aggiungi una piccola quantità di sale e registra quanto meno tempo ci vuole perché la carota si gonfia o se si gonfia alla stessa dimensione. Se la carota non si gonfia o si raggrinzisce, sei riuscito a creare una soluzione con la stessa concentrazione di sale della carota.
