Osmos är en viktig process för levande organismer. Det är fenomenet där vatten vandrar över en halvgenomsläpplig barriär från sidan med minsta koncentration av lösta ämnen till den sida med mest koncentration. Kraften som driver denna process är osmotiskt tryck, och det beror på koncentrationen av löst ämne på båda sidorna av barriären. Ju större skillnad, desto starkare är det osmotiska trycket. Denna skillnad kallas lösta potential, och det beror på temperaturen och antalet partiklar av löst ämne, som du kan beräkna utifrån molkoncentrationen och en mängd som kallas joniseringskonstanten.

TL; DR (för lång; Didn 't Läs)

Lösningspotentialen (ψs) är produkten av joniseringskonstanten (i) för det lösta ämnet, dess molära koncentration (C), temperaturen i Kelvin (T) och en konstant som kallas trycket konstant (R). I matematisk form:

ψs \u003d iCRT - Ioniseringskonstant

När ett löst ämne upplöses i vatten bryts det in i dess komponentjoner, men det kanske inte gör det helt, beroende på dess sammansättning . Joniseringskonstanten, även kallad dissociationskonstanten, är summan av joner till förenade molekyler av löst ämne. Med andra ord är det antalet partiklar det lösta ämnet kommer att göra i vatten. Salter som upplöses fullständigt har en joniseringskonstant på 2. Molekyler som förblir intakta i vatten, såsom sackaros och glukos, har en joniseringskonstant på 1.
Molekoncentration

Du bestämmer koncentrationen av partiklar genom att beräkna molkoncentration eller molaritet. Du kommer fram till denna kvantitet, som uttrycks i mol per liter, genom att beräkna antalet mol lösta ämnen och dividera med lösningsvolymen.

För att hitta antalet mol löpt, dela vikten på löst med föreningens molekylvikt. Till exempel har natriumklorid en molekylvikt av 58 g /mol, så om du har ett prov som väger 125 g har du 125 g ÷ 58 g /mol \u003d 2,16 mol. Dela nu antalet mol löst med volymen av lösningen för att hitta den molära koncentrationen. Om du löser 2,16 mol natriumklorid i 2 liter vatten har du en molkoncentration på 2,16 mol ÷ 2 liter \u003d 1,08 mol per liter. Du kan också uttrycka detta som 1,08 M, där "M" står för "molär."
Formel för lösningspotential

När du väl vet att joniseringspotentialen (i) och molkoncentrationen (C) har du vet hur många partiklar lösningen innehåller. Du relaterar detta till osmotiskt tryck genom att multiplicera med tryckkonstanten (R), som är 0,0831 liter bar /mol ^{oK. Eftersom trycket är beroende av temperaturen måste du också faktorera detta i ekvationen genom att multiplicera med temperaturen i grader Kelvin, vilket är lika med temperaturen i grader Celsius plus 273. Formeln för solut potential (ψs) är:}

ψs \u003d iCRT - Exempel

Beräkna den lösta potentialen för en 0,25 M lösning av kalciumklorid vid 20 grader Celsius.

Kalciumklorid dissosierar fullständigt till kalcium- och klorjoner, så dess joniseringskonstant är 2, och temperaturen i grader Kevin är (20 + 273) \u003d 293 K. Lösningspotentialen är därför (2 • 0,25 mol /liter • 0,0831 liter bar /mol K • 293 K)

\u003d 12,17 staplar.