Di John Brennan Aggiornato il 24 marzo 2022
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Quando l'acqua su un lato di una membrana contiene più soluto disciolto dell'acqua sull'altro lato, accadranno due cose. Se il soluto può diffondersi attraverso la membrana, lo farà. Se la membrana è impermeabile al soluto, invece, l’acqua si diffonderà attraverso la membrana. Quest'ultimo fenomeno è chiamato osmosi. La tonicità è una misura della concentrazione relativa di soluto non penetrante su entrambi i lati di una membrana. Utilizza le stesse unità della molarità o dell'osmolarità, ma a differenza di queste altre misurazioni include nel calcolo solo i soluti non penetranti.
Determinare il numero di moli di soluto. Una mole è 6,02 x 10 pari a 23 particelle (atomi o molecole, a seconda della sostanza studiata). Innanzitutto, prendi la massa atomica di ciascun elemento come fornita nella tavola periodica, moltiplicala per il numero di atomi di quell'elemento nel composto e somma i risultati di tutti gli elementi del composto per trovare la sua massa molare, ovvero il numero di grammi in una mole di quella sostanza. Successivamente, dividi il numero di grammi di soluto per la massa molare del composto per ottenere il numero di moli.
Calcolare la molarità della soluzione. La molarità è uguale al numero di moli di soluto diviso per il numero di litri di solvente, quindi dividi il numero di moli per il numero di litri di soluzione per trovare la molarità.
Determina se il soluto si dissocia mentre si dissolve. Una regola generale è che i composti ionici si dissociano mentre i composti legati covalentemente no. Moltiplicare la molarità della soluzione per il numero di ioni formati quando una singola unità di formula del composto si dissocia per trovare l'osmolarità. CaCl2, ad esempio, si dissocerebbe in acqua per formare tre ioni, mentre NaCl ne formerebbe due. Di conseguenza, una soluzione 1 molare di CaCl2 è una soluzione 3-osmolare, mentre una soluzione 1 molare di NaCl sarebbe una soluzione 2-osmolare.
Determinare quali soluti possono diffondere attraverso la membrana e quali no. Come regola generale, l’urea e i gas disciolti come O2 e CO2 possono diffondersi attraverso le membrane cellulari, mentre il glucosio o gli ioni in soluzione no. La tonicità è la stessa dell'osmolarità, tranne per il fatto che misura solo i soluti che non possono diffondersi attraverso la membrana. Ad esempio, se una soluzione ha una concentrazione di 300 milliosmolari di cloruro di sodio e una concentrazione di 100 milliosmolari di urea, escluderemmo l'urea poiché può diffondersi attraverso la membrana cellulare, quindi la soluzione sarebbe di 300 milliosmolari per motivi di tonicità.
Decidere se la soluzione è isotonica, ipertonica o ipotonica. Una soluzione isotonica ha la stessa tonicità su entrambi i lati della membrana. Le cellule del tuo corpo hanno una concentrazione di 300 milliosmolari di soluti non penetranti, quindi sono isotoniche rispetto al loro ambiente fintanto che il fluido interstiziale ha una concentrazione simile. Una soluzione ipertonica sarebbe quella in cui la concentrazione di soluti è maggiore all'esterno della cellula, mentre una soluzione ipotonica ha una concentrazione minore di soluti rispetto all'interno della cellula.
Se vi siete mai chiesti perché gli ospedali infondono soluzione salina per sostituire la perdita di sangue anziché acqua pura, la risposta sta nella tonicità del plasma sanguigno rispetto all'interno delle cellule. L'acqua pura non ha soluti disciolti, quindi se l'ospedale dovesse aggiungere acqua pura direttamente al flusso sanguigno, sarebbe ipotonica (meno concentrata) per i globuli rossi. L'acqua si diffonderebbe gradualmente nei globuli rossi e li farebbe gonfiare fino a scoppiare. Gli ospedali utilizzano invece la soluzione salina perché è isotonica rispetto alle cellule.
