Av John Brennan Uppdaterad 24 mars 2022
a_Taiga/iStock/GettyImages
När vatten på ena sidan av ett membran innehåller mer löst löst ämne än vatten på andra sidan kommer en av två saker att hända. Om det lösta ämnet kan diffundera över membranet kommer det att göra det. Om membranet är ogenomträngligt för det lösta ämnet, kommer dock vatten att diffundera över membranet istället. Det senare fenomenet kallas osmos. Tonicitet är ett mått på den relativa koncentrationen av icke-penetrerande löst ämne på vardera sidan av ett membran. Den använder samma enheter som molaritet eller osmolaritet, men till skillnad från dessa inkluderar andra mätningar endast icke-penetrerande lösta ämnen i beräkningen.
Bestäm antalet mol löst ämne. En mol är 6,02 x 10 till de 23 partiklarna (atomer eller molekyler, beroende på ämnet som studeras). Ta först atommassan för varje grundämne enligt det periodiska systemet, multiplicera den med antalet atomer av det grundämnet i föreningen och summera resultaten för alla element i föreningen för att hitta dess molära massa - antalet gram i en mol av det ämnet. Dela sedan antalet gram löst ämne med föreningens molära massa för att få antalet mol.
Beräkna lösningens molaritet. Molariteten är lika med antalet mol löst ämne dividerat med antalet liter lösningsmedel, så dela antalet mol med antalet liter lösning för att hitta molariteten.
Bestäm om det lösta ämnet dissocierar när det löses upp. En allmän tumregel är att joniska föreningar kommer att dissociera medan kovalent bundna föreningar inte gör det. Multiplicera lösningens molaritet med antalet joner som bildas när en enkel formelenhet av föreningen dissocierar för att hitta osmolariteten. CaCl2, till exempel, skulle dissociera i vatten för att bilda tre joner, medan NaCl skulle bilda två. Följaktligen är en 1-molar lösning av CaCl2 en 3-osmolär lösning, medan en 1-molar lösning av NaCl skulle vara en 2-osmolär lösning.
Bestäm vilka lösta ämnen som kan diffundera över membranet och vilka som inte kan. Som en allmän regel kan urea och lösta gaser som O2 och CO2 diffundera över cellmembran, medan glukos eller joner i lösning inte kan. Toniciteten är densamma som osmolariteten förutom att den bara mäter lösta ämnen som inte kan diffundera över membranet. Till exempel, om en lösning har en 300-milliosmolär koncentration av natriumklorid och en 100-milliosmolär koncentration av urea, skulle vi utesluta urean eftersom den kan diffundera över cellmembranet, så lösningen skulle vara 300-milliosmolar för tonicitetsändamål.
Bestäm om lösningen är isoton, hyperton eller hypoton. En isotonisk lösning har samma tonicitet på båda sidor av membranet. Cellerna i din kropp har en koncentration på 300 milliosmolar av icke-penetrerande lösta ämnen, så de är isotoniska för sin omgivning så länge som interstitiell vätska har en liknande koncentration. En hyperton lösning skulle vara en där koncentrationen av lösta ämnen är högre utanför cellen, medan en hypoton lösning har en mindre koncentration av lösta ämnen i förhållande till insidan av cellen.
Om du någonsin har undrat varför sjukhus infunderar saltlösning för att ersätta blodförlust snarare än rent vatten, ligger svaret i blodplasmans tonicitet i förhållande till insidan av dina celler. Rent vatten har inga lösta ämnen, så om sjukhuset skulle tillsätta rent vatten direkt till ditt blodomlopp, skulle det vara hypotoniskt (mindre koncentrerat än) dina röda blodkroppar. Vatten skulle gradvis diffundera in i dina röda blodkroppar och få dem att svälla tills de spricker. Sjukhus använder istället saltlösning eftersom det är isotoniskt med avseende på dina celler.
